Touareg Hybrid ocho cilindros con el consumo de cuatro

El TSI V6 más el E-motor generan 580 Nm de par motor máximo.

Con un consumo combinado de tan solo 8,2 litros a los 100, el nuevo Touareg Hybrid con tracción total marca referencias en el sector de los SUV de gasolina. Las emisiones de CO2 son también bajas (193 g/Km). El modelo híbrido, que es la opción más alta de la gama, combina la potencia de un clásico motor de ocho cilindros con el ahorro de un motor de cuatro o seis cilindros. Por lo tanto, sustituye a los antiguos motores de gasolina V8 en Europa y América, dando continuidad a la exitosa estrategia de la marca de reducir cilindrada. Obviamente, el Touareg Hybrid cumple la norma Euro-5 de emisiones en Europa y la ULEV2 en USA. El SUV alcanza una velocidad máxima de 240 km/hora y acelera de cero a 100 en 6,5 segundos.

La unida de propulsión de este modelo consiste, en primer lugar, en un motor TSI V6 sobrealimentado (inyección directa de 333 CV) y una transmisión automática de ocho marchas adaptadas a un vehículo híbrido todoterreno con convertidor de par, transmisión final y diferencial central, además del módulo Híbrido integrado entre el motor de combustión interna y la transmisión automática. Este módulo –corazón del “híbrido”– contiene un E-motor de 46 CV y un embrague de desconexión. El módulo tiene un diámetro de 400 milímetros, una longitud de sólo 145 milímetros y pesa únicamente 55 kilos.

Cuando el TSI V6 y el E-motor trabajan a la vez a pleno rendimiento, el sistema genera una potencia de 380 CV y un par motor máximo de 580 Nm.

La potencia del E-motor se almacena en una batería de Níquel Metal-Hídrico en la parte posterior del Touareg, concretamente en el hueco de la rueda de recambio. Con un voltaje de 288 Voltios, la batería tiene una capacidad de 1,7 Kw-hora y una potencia de 38 Kw. La energía almacenada en la batería basta para impulsar al Touareg durante dos kilómetros a 50 km/hora en modo puramente eléctrico.

Ideal paralelo híbrido para la utilización de un SUV

Volkswagen ha escogido deliberadamente una configuración de propulsión en paralelo para el Touareg. Frente a otros sistemas híbridos, asegura un excelente comportamiento off-road y una gran capacidad para afrontar pendientes. Además, con su capacidad máxima de remolque de 3 toneladas y media, el Touareg es además un vehículo de tracción ideal. Incluso más, el híbrido es más eficiente que otros conceptos híbridos alternativos en los viajes largos por autopista.

Comparado con un SUV convencional de la misma medida y potencia, el concepto híbrido ahorra más de 25 % en conducción urbana. En ciclo combinado, el ahorro se sitúa en el 17 %. Hay cuatro parámetros esenciales que propician la eficiencia del consumo del Touareg Hybrid:

Conducción eléctrica: La conducción totalmente eléctrica a 50 km/hora con cero emisiones reduce el consumo de gasolina. En este caso, el TSI V6 no solo se apaga, sino que se desconecta del cambio de marchas mediante el embrague de desconexión para evitar las pérdidas de potencia por arrastre.

Cabotaje o “navegación”: Tan pronto como el conductor suelta el pie del acelerador, el motor se desconecta de la transmisión. Esto es incluso posible a altas velocidades de hasta 160 km/hora en una autopista. El Touareg rueda por más tiempo desde que las perdidas por fricción han sido eliminadas. Cuando el conductor adopta un estilo de anticipación a las circunstancias, propicia el ahorro de combustible.

Recarga de la batería: Durante la frenada, el E-motor, que actúa en este caso como un generador, recupera energía cinética para almacenarla en la batería.

Sistema Start/Stop: Todas las versiones V6 del nuevo Touareg están equipadas de serie con este sistema y entre ellas está el Hybrid. El sistema Start/Stop mejora el ahorro en zonas urbanas con tráfico lento de paradas continuas.

Mánager Híbrido – el cerebro que dirige las fuentes de energía

Los componentes individuales están controlados por el Mánager Híbrido, que está integrado en el controlador del motor y comunica las líneas Can bus con las unidades como la transmisión automática, la batería de alto voltaje y la gestión electrónica. Este último conduce la energía entre el motor eléctrico y la batería de alto voltaje. Además del inversor, y con el objetivo de gestionar el E-motor, la gestión electrónica cuenta con el convertidor DC/DC, que es el responsable de proporcionar los 12V del sistema eléctrico del E-motor a la batería de alto voltaje.

El Mánager Híbrido escoge automáticamente cual es la estrategia ideal y lo hace en fracción de segundos, basándose en el estado de carga de la batería, la velocidad del vehículo y otros parámetros específicos. Esta estrategia operativa es un componente clave del software que controla el grupo propulsor, pues hace que el sistema optimice la utilización de la energía eléctrica que hay disponible en la batería para lograr la mayor eficiencia posible. Esto es de todo menos trivial. En contraste con el depósito de gasolina, el sistema de almacenamiento de energía eléctrica –la batería de alto voltaje– no sólo no se descarga a causa de la conducción, sino que se carga. La operatividad óptima del Touareg Hybrid implica pequeñas y cortas fases de consumición y almacenaje de energía eléctrica, y esto se caracteriza por la alternancia continua de modos operativos.

El E-Motor pone el TSI V6 de nuevo en movimiento

Siempre que no es necesario utilizar el TSI V6 en el Touareg, el embrague de desconexión desconecta el propulsor sin que el conductor se dé cuenta. Si el modo operativo se pone en marcha de nuevo y el TDI V6 vuelve a funcionar, el conductor sigue sin percibirlo. Esto debe funcionar así porque la calidad con la que el seis cilindros se pone en marcha durante la conducción influye en la impresión de comodidad del vehículo. Esencialmente, la estrategia operativa detecta la necesidad de volver a poner en marcha el motor generada por el sistema eléctrico o el modo de recarga de la batería. Entonces, inicia en décimas de segundo la secuencia de control que sincroniza la coordinación de accionamiento entre el TSI V6, el embrague de desconexión, el E-motor y la transmisión.

Y el motor V6 se pone en marcha así: si se precisa que se ponga en marcha, el embrague de anulación del convertidor de par se desliza y la velocidad del E-motor aumenta hasta una valor concreto especificado desde el modulo de control de la transmisión. Sólo en ese momento puede el controlador del motor dejar actuar el embrague de desconexión. Cuando este empieza a conectarse, el TSI V6 es puesto en marcha por el E-motor y lo hace a través de la inyección y el encendido. Entonces, el embrague de desconexión vuelve a desconectarse y el motor de combustión puede buscar su objetivo sin trabas. El par del E-motor se incrementa en el momento en que el embrague procede a “empujar” al motor para que se ponga en marcha. Cuando el propulsor ya funciona, el par del E-motor se reduce mientras aumenta la combustión. De esta forma, el par de la transmisión y las ruedas se mantiene en los valores deseados por el conductor. Cuando las velocidades del E-motor y el TSI V6 se igualan, el embrague de desconexión y el convertidor de par se vuelven a poner en funcionamiento.

Esta secuencia de encendido siempre funciona igual y puede graduarse para lograr la estabilidad orientada a mantener el confort y el dinamismo mediante el Mánager Híbrido que varía la duración de los subprocesos individuales. De esta forma es como se llevan a cabo las acciones del conductor detectadas a través del pedal.

La energía cinética es ideal para cargar la batería

Dicho sea de paso que la recuperación de la energía de frenado, o frenado regenerativo, es una de las mejores formas de cargar la batería por lo que respecta a su incidencia en el ahorro de carburante. Todavía es más eficaz la estrategia consistente en maximizar la energía cinética del vehículo minimizando el par de arrastre en el tren de tracción. Para hacer esto, el TSI V6 se desacopla del tren de tracción durante la “navegación” abriendo el embrague de desconexión, por lo que las pérdidas por arrastre no afectan a la eficiencia general del vehículo. El par de la energía generada por el E-motor se regula para cubrir las necesidades de potencia de los consumos auxiliares. Como ya se ha mencionado, este modo de navegación es esencialmente posible hasta velocidades de 160 km/hora. Si el conductor frena el Touareg presionando el pedal del freno, el movimiento del E-motor, que ahora actúa como un generador, se convierte en energía eléctrica y se almacena en la batería de alto voltaje, por lo que está disponible para la siguiente fase de aceleración.

Sin embargo, el mejor control electrónico de los componentes híbridos sólo es efectivo si las distintas fuentes son operadas de forma eficiente. El TSI V6 es el que garantiza esta eficiencia en el nuevo Touareg Hybrid.

El TSI V6 al detalle

El económico y fiable TSI V6 genera sus 333 CV de potencia entre las 5.500 y las 6.500 rpm. A tan sólo 3.000 rpm, genera el par motor máximo de 440 Nm desde los 6 cilindros con un cubicaje de 2.995 cm3 equipado con un intercooler. Este par motor máximo se mantiene a un nivel constante a lo largo de un amplio rango de revoluciones. Por ello, hasta las 5.250 rpm, puede decirse que el TSI V6 genera la potencia y el par de un ocho cilindros, pero es más eficiente con el consumo. Este dinámico par se realza por la actuación del E-motor, especialmente a bajas velocidades. Esto se debe a que el par sube hasta los 580 Nm, un rendimiento que remarca que el sistema ha sido diseñado para ser eficiente. Para mejorar más dicha eficiencia, se usa una bomba de agua conmutable que ya se utiliza en otras versiones del Touareg. La bomba está integrada en el sistema térmico del vehículo.

Mientras tanto, el enfriamiento del aire de sobrealimentación se logra con un circuito independiente de refrigeración con su propio depósito y un intercambiador de calor integrado en el módulo del compresor. Este bucle cuenta con dos refrigeradores puestos en serie. Para reducir aún más el consumo, el TSI V6 cuenta con muelles más blandos en las válvulas y con los aros de los pistones junto a tensores de cadena y correa con menor pre-tensión. Dos convertidores catalíticos de tres vías controlan las emisiones y están situados cerca del motor para responder con mayor rapidez.

La batería de alto voltaje al detalle

La batería de Níquel Metal-hídrico utilizada en el Touareg Hybrid muestra la mejor forma de almacenar energía de nuestros días que puede implementarse en los automóviles sin problemas. A favor de ella está su seguridad funcional y resistencia, estudiadas y probadas durante años, y las ventajas que ofrece en cuanto a costes.

La batería de alto voltaje está ubicada de forma que ahorra espacio en la zona originalmente destinada a la rueda de recambio. Se compone de 240 celdas individuales y genera 288 voltios, ofreciendo una energía de 1,7 Kwh. Se mantiene a temperatura óptima mediante un conducto auxiliar integrado en los ventiladores separados del sistema de ventilación interior del Touareg. El gestor de la batería monitoriza continuamente su carga comparándola con la información generada por el gestor Híbrido.

Las líneas de tracción que conectan la batería con la gestión electrónica ubicada cerca del motor en la parte izquierda delantera del coche abastecen el E-motor de energía o, en sentido inverso, cargan la batería a través del mismo, que actúa como un generador durante la fase de frenado (frenado regenerativo) o a través del TSI V6. En caso de colisión, la batería está protegida por una caja especial. Todo el sistema de la misma, incluyendo la caja y el sistema de ventilación, pesa 79 kilos.

El cambio automático de 8 marchas, ideal para los Híbridos

Para adaptar el cambio automático de ocho marchas al Touareg Hybrid se puede utilizar el 80 por ciento de los componentes de la transmisión. El motivo es la existencia de importantes elementos auxiliares híbridos, como la bomba de aceite electrónica o el intercambiador de calor, que se introdujeron en todas las versiones con la nueva transmisión. Se realizaron modificaciones en la zona que alberga el convertidor de par y en la interacción entre el mismo y el Módulo Híbrido. El control de transmisión también se ha modificado de forma significativa, especialmente para lograr el máximo confort en las fases de carga de la batería y durante la puesta en marcha del TSI V6 en plena conducción. Tras recorrer los primeros metros con el Touareg Hybrid, se comprueba que se han logrado los objetivos planteados.

Prensa Volkswagen – Audi España
Foto Copyright Volkswagen – Audi España

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