La tercera generación del sistema híbrido de Honda

La tercera generación del innovador sistema híbrido de dos motores de Honda ya está disponible en los modelos Accord Hybrid e Insight que se comercializan en Estados Unidos, y puede operar como híbrido en serie, en paralelo o en modo eléctrico, cambiando continuamente entre estos tres modos dependiendo de la demanda del conductor y las condiciones de manejo.

El tren de fuerza consiste en un muy eficiente motor a gasolina 1.5 litros de ciclo Atkinson en conjunto con dos motores eléctricos, uno de 96 kw y uno más pequeño que hace funciones de generador y motor de arranque. En la mayoría de las condiciones el sistema opera como un híbrido en serie, con el motor eléctrico proveyendo la potencia hacia el eje delantero con energía de la batería o del motor generador.

A diferencia de otros sistemas híbridos, el de Honda opera sin el uso de una transmisión convencional o continuamente variable, utilizando en su lugar un embrague de bloqueo de alta capacidad que conecta el combo de motor/generador al motor de gasolina. Esto permite que la potencia se entregue directamente del motor a las ruedas frontales, complementando con el motor de gasolina bajo ciertas condiciones ya sea para máxima potencia o eficiencia.

El sistema de transferencia opera sin necesidad de un convertidor de par, poleas o banda mecánica, en su lugar usa dos motores para impulso y generar potencia. El sistema puede controlar los motores de gasolina y eléctrico de manera óptima y rápida en rotación, para entregar alta eficiencia de combustible y rápida respuesta en cada modo de manejo. Al conducir a velocidad media o alta en el rango de alta eficiencia del motor a gasolina, el embrague se bloquea y conecta el motor eléctrico al generador para transmitir torque directamente a las ruedas motrices tan eficientemente como sea posible. En manejo eléctrico, cuando el motor es impulsado por la batería, se usa para aceleración o frenado regenerativo, el embrague se desacopla y el motor a gasolina se apaga para eliminar la pérdida de eficiencia por la fricción mecánica del motor.

Para mejorar la eficiencia y reducir el peso y tamaño, el sistema de transferencia de fuerza de la tercera generación del i-MMD integra el limitador de torque en el volante de motor.

Para dar al conductor una mejor medida de control sobre el desempeño del vehículo, se cuenta con tres modos de manejo seleccionables – Normal, ECON y Sport – para optimizar ya sea la eficiencia, el desempeño o un balance entre ambos. Un cuarto modo – eléctrico – permite al conductor seleccionar potencia solamente eléctrica en periodos cortos.

Operación en Modo Eléctrico (EV Drive).- Esto ocurre al arrancar suavemente de un alto total y durante aceleración suave o velocidad de crucero, y cuando se frena. El motor a gasolina se apaga y se desacopla del tren para reducir fricción. El conductor puede seleccionar manualmente el modo EV presionando un botón en la consola, lo que permite operación puramente eléctrica por una milla con carga completa.

Operación en Manejo Híbrido.- El motor eléctrico impulsa las ruedas frontales mientras que el motor a gasolina (desacoplado de las ruedas motrices) impulsa el generador eléctrico que a su vez alimenta a las baterías o, cuando la demanda de potencia es alta, directamente al motor eléctrico. En este tipo de operación el sistema trabaja como un “híbrido en serie”.

Operación con el Motor a Gasolina.- El motor i-VTEC de ciclo Atkinson se conecta con el motor eléctrico para proveer potencia adicional a las ruedas delanteras. Esto se logra por un embrague de bloqueo de alta capacidad que conecta al generador (siempre conectado al motor de gasolina) con el motor eléctrico de propulsión. En este tipo de operación, el sistema trabaja como un “híbrido paralelo”.

Cuenta además con un freno regenerativo suave y continuo que ha sido refinado a lo largo de múltiples generaciones de productos Honda electrificados. El conductor puede elegir entre tres niveles de freno regenerativo con las paletas tras el volante lo cual es útil para frenar en pendientes o tráfico. El almacenamiento de la energía se realiza en un paquete de baterías compacto de 60 celdas de iones de litio, localizado bajo el asiento trasero para permitir una cajuela de tamaño completo y sin sacrificar el confort de los pasajeros.

Las principales mejoras sobre la segunda generación del sistema incluyen:

• Una reducción del 32 por ciento en el tamaño (volumen) de la Unidad de Potencia Inteligente (IPU), que contiene el paquete de baterías de iones de litio, fue posible por la relocalización del convertidor DC-DC del IPU a la Unidad de Control de Potencia (PCU) y re empacando las celdas de la batería para reducir los componentes estructurales.
• El convertidor DC-DC que antes estaba integrado en el IPU se integró en el PCU, y aunque ocupa el mismo espacio, ayuda a mejorar el empaquetamiento bajo el cofre. El motor de propulsión cuenta con un nuevo circuito magnético propietario que permite la reducción de metales raros pesados incluyendo la eliminación completa de disprosio y terbio.

El motor a gasolina 1.5 litros genera 107 caballos de fuerza a 6,000 rpm y 99 libras de torque a 5,000 rpm; el motor eléctrico de corriente alterna de magneto síncrono permanente genera 129 caballos de fuerza entre 4,000 y 8,000 rpm y 197 libras de torque de 0-3,000 rpm. La potencia máxima del sistema es de 151 caballos a 6,000 rpm. De acuerdo a las pruebas realizados por la Agencia de Protección al Ambiente (EPA) se puede obtener un rendimiento de hasta 23 km/l en ciudad y un rendimiento combinado de hasta 21.7 km/l, estos valores pueden variar por varios factores.