Toyota Prius

Tecnología y medio ambiente sobre ruedas: Toyota Prius

Autonomía de 900 km. Velocidad de 160 km/h. Dióxido de carbono combinado de 120 g/km.
Reducción de las emsiones del 75 %. Consumo combinado de 5,1 l/100 km.

Arranque normal con el motor eléctrico

Aceleración con toda la potencia

Frenado con recuperación de energía

Junio, 2005. Prius –que en latín significa ‘adelantado a su tiempo’ – es el nombre de un vehículo con un motor de ciclos de alta expansión, una batería de níquel-hidruro para suministrar potencia de transmisión y una transmisión controlada eléctricamente que servía como una transmisión variable continua.

Desde su fabricación, se han vendido más de 140.000 ejemplares en todo el mundo. Cifra que en nuestro país se traduce en algo más de 500 vendidos en España (desde su comercialización hasta el 2005). El valor del Toyota Prius ha sido conseguir que se aceptara la idea de vehículos propulsados por medios distintos a los de gasolina o gasoil exclusivamente, pero a pesar de un precio atractivo y de unas prestaciones inmejorables su presencia es mínima si tenemos en cuenta que al año se venden cerca de 1,5 millones de matriculaciones de turismos en el 2004.

Lo mejor de Prius

Prius –que en latín significa ‘adelantado a su tiempo’ – es el nombre de un vehículo con un motor de ciclos de alta expansión, una batería de níquel-hidruro para suministrar potencia de transmisión y una transmisión controlada eléctricamente que servía como una transmisión variable continua.

Desde su fabricación, se han vendido más de 140.000 ejemplares en todo el mundo. Cifra que en nuestro país se traduce en algo más de 500 vendidos en España (desde su comercialización hasta el 2005). El valor del Toyota Prius ha sido conseguir que se aceptara la idea de vehículos propulsados por medios distintos a los de gasolina o gasoil exclusivamente, pero a pesar de un precio atractivo y de unas prestaciones inmejorables su presencia es mínima si tenemos en cuenta que al año se venden cerca de 1,5 millones de matriculaciones de turismos en el 2004.

• El primer vehículo híbrido comercializado
• Supone un avance tecnológico para alcanzar las emisiones de CO2 de 100g/km
• El mejor motor de combustión en términos de rendimiento térmico entre los motores de gasolina
• El motor eléctrico con la mejor densidad de potencia entre todos los motores eléctricos fabricados por Toyota
• El primer vehículo en usar un sistema de aire acondicionado eléctrico de tipo inverter (con control electrónico de potencia) que ahorra energía.

En que consiste la tecnología híbrida

Existen dos tipos de sistemas híbridos: En un ‘híbrido en serie’ el motor acciona un generador y la potencia creada se usa como motor eléctrico para mover las ruedas del vehículo. En un ‘híbrido en paralelo’ las fuerzas de transmisión del motor y del motor eléctrico mueven las ruedas por separado.

El Sistema Híbrido de Toyota (THS) introducido en el Prius de 1997 fue el único en combinar ambos sistemas para maximizar sus ventajas. Se alcanzó un menor consumo y una mayor reducción en la emisión de gases con la estrategia de los motores "parar y marchar" y la recuperación de energía con la frenada.

Durante el uso, la potencia motriz del Prius proviene de la combinación del motor de gasolina, la energía eléctrica del generador y/o la almacenada en las baterías. Esta combinación elimina la necesidad de utilizar una transmisión manual o automática, dando lugar a una transmisión continuamente variable eléctrica (CVT). Un sistema altamente sofisticado de gestión por ordenador determina la combinación de potencia motriz más apropiada en cada momento durante el ciclo de conducción, conmutando a la perfección entre los tres para obtener el máximo rendimiento y minimizar las emisiones de gases.

Esta tecnología fue actualizada en el año 2000 ha dando como resultado una mejora en la potencia y el par: El motor de gasolina aumentó la potencia un 19 % hasta 53 kW y el par mejoró en un 13 % hasta 115 Nm; por su parte, la potencia del motor eléctrico también mejoró pasando a 33 kW y 350 Nm, dando como resultado una mejora de las prestaciones en todos los aspectos. Durante sus seis años de vida, el Prius original ha proporcionado una valiosa experiencia a Toyota lo que le permite lanzar la versión del Prius de 2ª generación

Una tecnología mejorada en favor del medio ambiente

Los vehículos eléctricos ya son familiares al público, pero su precio, corta autonomía y bajas prestaciones han limitado siempre su aceptación. Los motores de combustión interna se han utilizado durante más de un siglo, pero la creciente demanda de vehículos con un menor consumo y menos contaminantes preparan el terreno a un nuevo enfoque y desarrollos futuros.

La combinación inteligente de estas dos fuentes de potencia en un sistema híbrido tecnológicamente avanzado puede conseguir unos ahorros de combustible notables y un considerable recorte en la emisión de gases con la autonomía y las prestaciones de un vehículo convencional.

Actualmente, los sistemas híbridos serán el enlace entre los vehículos híbridos de gasolina de hoy y los vehículos con células de combustible del mañana. En los vehículos híbridos con células de combustible (FCHV), la célula de combustible almacenada en pilas sustituye al motor de combustión interna como la fuente de potencia principal y se combina con una batería secundaria que funciona como un regulador de energía.

El nuevo sistema híbrido de segunda generación del Prius es el primero en desarrollarse según un concepto revolucionario denominado ‘Hybrid Synergy Drive’. Este principio se basa en una sinergia homogénea entre las inquietudes y la sensibilidad medioambientales, que se pueden traducir en prestaciones u otras áreas atractivas al cliente.

El Prius emite una tonelada menos de CO2 al año que cualquier otro diesel de su categoría (104 g/km). En este sentido, este vehículo supone un ahorro en las emisiones y reduce la dependencia del petróleo respecto a un vehículo convencional. En la primera edición de PRIUS 500 ECO FUN (18-19 junio 2005), un recorrido demostrativo en Madrid se puso de manifiesto que la media de consumo entre los 380 Prius de ambas generaciones que participaron fue de 4,31 litros a los 100 km pero que 25 participantes realizaron una conducción que les llevó a un promedio menor a 3 litros en un recorrido semiurbano. El consumo medio de los Prius de 1ª generación en el primer día de la prueba fue de 4,43 litros a los 100 km mientras que los de 2ª generación fue de media 5,12 litros a los 100 km. Todas estas prestaciones en ahorro de combustible se mejorarían si existiera un vehículo híbrido convencional y no tipo berlina con el Prius. Lamentablemente, la tecnología híbrida se fomenta en la franja de vehículos de gama media alta o alta y llega a la perversión con el 4x4 de Lexus. La japonesa Toyota ha liderado una apuesta interesante con el Prius, pero debería dar un paso más. Uno de los participantes en esta prueba consiguió un gasto de 2,56 litros a los 100 km con una vehículo de 1 ª generación. Toyota debería apostar por una “eco generación” con la potencia y las características de un utilitario moderno (velocidad máxima inferior a 140 km/h, un peso inferior a los 850 kg en lugar de los más de 1.250 kg en vacío actuales). ¿Podríamos imaginar un coche del estilo del Lupo de Volkswagen que ya consumía 3 litros de gasóleo convertido a tecnología híbrida?

La generación actual de sistemas híbridos depende del motor de gasolina para generar las máximas prestaciones, llevando el motor eléctrico de forma auxiliar. El concepto ‘Hybrid Synergy Drive’ confiere al motor eléctrico un papel más importante en el suministro de potencia al vehículo tanto para alcanzar un menor consumo como para obtener el máximo de prestaciones, intensificando la sinergia entre la potencia eléctrica y de gasolina. Dado que el motor eléctrico tiene bastante más rendimiento que el de gasolina, esto también se traducirá en un menor consumo, atendiendo que se han mejora las prestaciones.

La distinción de una conducción dinámica no se trasladará únicamente a las cifras de prestaciones básicas, sino que también lo hará a otras áreas como el funcionamiento suave y silencioso y la aceleración lineal, capítulos en los que los motores de combustión interna tendrán muchas dificultades para mantenerse al mismo nivel de esta nueva generación de sistemas híbridos.

En resumen cabe destacar:

• La potencia del motor eléctrico es 1,5 veces mayor (50 kW-68 hp /1.040-5.600 rpm) y la del motor de gasolina un 8% (57 kW-78 hp/5.000 rpm) para las prestaciones implicadas
• Ha aumentado notablemente la relación de utilización del motor eléctrico para obtener un rendimiento mejorado
• Incorpora un circuito de energía eléctrica de alta tensión para obtener una potencia superior y minimizar las pérdidas eléctricas
• Se ha equipado con un paquete de baterías con una densidad de potencia superior y una capacidad de carga/descarga mejorada

La motorización del Prius de 2ª generación se basa en el nuevo sistema híbrido de Toyota (THS II) el cual consigue una sinergia entre la potencia mejorada del motor eléctrico y el motor de gasolina para obtener unas prestaciones mecánicas y medioambientales avanzadas. El motor eléctrico de extraordinario rendimiento es ahora más potente que la mayoría de los motores de combustión interna de 1 a 1,2 litros del mercado (50 kW-68 hp/1.040-5.600 rpm) con un par suficiente para superar los valores obtenidos por los diesel V6 (400Nm/0-1,200rpm). Como resultado, la nueva generación del Toyota Prius muestra un cómodo aumento en máxima velocidad y una aceleración de 0 – 100 km/h por debajo de los 11 segundos, haciéndole casi 3 segundos más rápido que el vehículo de la generación actual. Este valor es comparable al motor convencional de 2 litros.

Cuando el motor de combustión experimente un rendimiento pobre, el vehículo funcionará únicamente con la potencia generada por el motor eléctrico. Bajo condiciones normales, el motor de alto rendimiento funciona como la fuente principal de potencia y el dispositivo divisor de potencia distribuye la potencia del motor de combustión entre la generación de electricidad y la transmisión del vehículo. El sistema selecciona el dominio del motor de combustión eficiente para impulsar el vehículo y controla continuamente la relación eficiente de generación de energía eléctrica y la distribución de potencia de transmisión. Todas estas características se combinan para formar el telón de fondo en la persecución del mejor consumo de combustible del mundo.

El nuevo Toyota Prius cumple cómodamente con las normas de emisión de gases EURO IV, así como con la japonesa I-ULEV y la norteamericana AT-PZEV (con transmisión automática), siendo el Prius el primer vehículo del mundo en cumplir al mismo tiempo con estas estrictas normas sobre emisión de gases.

Teniendo en cuenta estos puntos de referencia en términos de bajo consumo de combustible y baja emisión de gases, siempre es importante recordar que el Toyota Prius tiene el espacio interior, la comodidad y el refinamiento de un vehículo del segmento D.

Los vehículos híbridos que siguen la filosofía ‘Hybrid Synergy Drive’ serán los primeros en el mundo en basarse en un paquete de seguridad activa completamente eléctrica y electrónica, incluyendo la servodirección eléctrica y el primer sistema de frenado por cable del mundo con un sistema completamente eléctrico. El ABS, EBD y VSC también van incorporados en él y funcionan con un circuito totalmente eléctrico/electrónico. Un cerebro electrónico central coordina estos sistemas para crear una sinergia perfecta entre ellos. Esto permite que todos los sistemas de seguridad activa, incluida la dirección eléctrica, puedan actuar como uno solo cuando se produzca una situación peligrosa. Esto sólo es posible usando un sistema VSC de 2ª generación que, por primera vez, incorpora el control del sistema de servodirección eléctrica.

La adopción de un sistema de frenado completamente eléctrico (una evolución del sistema ECB original del Estima Hybrid) también mejora el rendimiento global del sistema híbrido, permitiendo una recuperación de energía superior gracias al frenado regenerativo. Aunque la generación actual del Prius ya dispone de un sistema de frenado regenerativo, la nueva aplicación por cable permite una mayor recuperación de energía.

Valorado por las estrellas

El Prius también ha atraído la atención de algunas de las mayores celebridades y críticos del mundo. En la lista de aquellos que han comprado un Prius y han apoyado públicamente al vehículo como si fueran nominaciones a los Oscar están incluidos:

Cameron Diaz, Leonardo DiCaprio (3 vehículos), Ted Danson, Ed Begley Jr., Jeff Goldblum, Donna Mills, Larry David (2 vehículos), Alexandra Paul, Steven Collins, Richard Kline, Dennis Weaver, David Duchovny y Jane Fonda entre otros. Los autores de canciones, Carole King y Billy Joel también son unos entusiastas propietarios.

También hay incluidos en el ‘Quién es quién’ de Prius dos senadores de los Estados Unidos y cinco congresistas, mientras que la ciudad de Austin, Texas, compró el Prius como coche oficial para el alcalde y otros cargos del ayuntamiento de la ciudad. Quizás, dos de los compradores más importantes en los Estados Unidos fueron Fred Krupp (director ejecutivo para la defensa del medio ambiente) y Robert L. Sills (presidente de American Lung Assotiation, del Condado de Los Angeles).

Un coche como el Prius que supone una mejora ambiental se vende al precio de unos 25.200 euros (2005), con 8 años de garantía para todos los componentes del sistema HSD incluyendo las baterías. La pregunta es ¿por qué la clase política de este país a nivel nacional, autonómico y municipal no lo ha incorporado como elemento de compromiso? Aunque sin duda sería mejor que además de que el coche oficial fuera una vehículo híbrido el automóvil personal también lo fuera.