El origen de los automóviles híbridos

La evolución de los automóviles eléctricos, en uso desde hace más de cien años, no tuvo el mismo ritmo frenético que la de los automóviles con motor de gasolina. El coche híbrido, que combina dos propulsores diferentes para restar las desventajas de cada uno de los distintos conceptos, tampoco es una idea nueva.
Nació fuera del ámbito del automóvil. En 1890, W.H. Patton exhibió en Chicago un tranvía con propulsión híbrida. Un motor a gas movía un generador que suministraba corriente a dos motores eléctricos, y éstos a su vez transmitían la fuerza a las ruedas. Entre la dinamo y los motores eléctricos iban colocados unos acumuladores como reserva de energía, que era transmitida al conjunto en caso necesario.
En 1892, el francés Jean-Jacques Heilmann trasladó esta idea al ferrocarril, combinando un motor a vapor con motores eléctricos.
En mayo de 1896, H.J. Dowsing patentó un concepto algo más simple. Una dinamo de corriente continua se impulsaba por la fuerza sobrante de un motor de gasolina. En cuanto la velocidad disminuía en una pendiente, el motor eléctrico se ponía en marcha y utilizaba la energía acumulada en las baterías como suplemento de fuerza. La misma dinamo también servía de motor de arranque.

En 1899, el belga Henri Pieper presentó el primer automóvil de tipo híbrido. Un motor de bencina, con una potencia de 4,2 CV, iba combinado con uno eléctrico de 2,6 CV. El auto podía moverse propulsado por uno, por otro o por los dos juntos. Las ventajas eran patentes: el motor eléctrico servía también como motor de arranque del otro (los arranques eléctricos sólo se utilizaron a partir de 1912) y la autonomía del conjunto llegaba a los 250 km. Además, empleaba menos acumuladores para rebajar el peso total del vehículo.
La idea fue retomada por Ferdinand Porsche y Jakob Lohner en Viena, quienes en 1901 terminaron su primer modelo con dos motores DeDion-Bouton, que movían dos generadores que a su vez suministraban energía a dos motores eléctricos. El sistema funcionó satisfactoriamente, pero un vehículo de tales características podía costar más del doble que un automóvil con motor convencional.
A partir de 1903 Porsche decidió suprimir los acumuladores para ahorrar peso. Sin embargo, estos automóviles de tracción mixta ya no podían circular sólo con los motores eléctricos, sino que precisaban alimentación constante a través de un motor convencional. De esta manera, el motor eléctrico se transformó en algo así como arranque/caja de cambios/transmisión del automóvil a gasolina y, por lo tanto, en una alternativa a las cajas de cambios mecánicas, que tantos problemas producían por entonces.

En 1906 se formó en París la Société Mercedes Electrique, responsable de las patentes Lohner-Porsche, y por tanto encargada de distribuir los automóviles Mercedes-Mixte y Mercedes-Electrique, fabricados por la Daimler Motorengesellschaft en Viena. Con ese motivo prepararon un coche de carreras con sistema mixto, equipado con motor Mercedes de 30/55 CV. Por desgracia, en esos años los coches de carreras alcanzaban ya velocidades de vértigo, más allá de los 120 km/h; y para llegar a estas velocidades, los motores eléctricos se calentaban demasiado. Los problemas de refrigeración impidieron finalmente el desarrollo de esta técnica. El sistema de tracción mixta resultó más eficaz en los autobuses urbanos. Gracias a los motores eléctricos en los bujes de las ruedas se podía evitar el desgaste del embrague y del diferencial de los modelos convencionales. Durante bastantes años Daimler ofrecía camiones y autobuses con tracción mixta, y con los dos motores eléctricos en los bujes de las ruedas traseras bajo la denominación comercial Electro-Daimler.
Otro sistema mixto de uso en el transporte colectivo era el trolebús, que tomaba su corriente de una red eléctrica que discurría por encima del vehículo.

Otros de los escasos pioneros en este campo de los vehículos híbridos fueron Fischer y Munson en los EE.UU. City & Suburban en Inglaterra y las marcas Crochet, DeDion-Bouton, GEM, Krieger y Mildé en Francia, además de CIEM en Suiza. La casa londinense City & Suburban instaló en un automóvil de la marca Coventry-Daimler su motor bicilíndrico de 5,5 HP, al que añadió dos motores eléctricos situados en la parte trasera. También Krieger y Mildé, especialistas ambos en la producción de vehículos eléctricos, presentaron prototipos mixtos (Krieger combinó un motor de alcohol con dos eléctricos) pero no los llevaron a producción. Fischer, DeDion-Bouton y GEM se dedicaron a los autobuses, mientras que Crochet se especializó en vehículos especiales, principalmente militares, que tuvieron éxito debido a que podían suministrar energía a otros equipos: o sea, una vez parados, se transformaban en talleres con energía para equipos auxiliares. Munson preparó un prototipo con motor bicilíndrico de gasolina que movía directamente una dinamo.

Los modelos de la casa suiza CIEM no revelaban su avanzada técnica desde fuera, manteniendo aspecto externo de coche convencional. Pero por debajo se podía ver un sistema bastante complejo, formado por una dinamo montada sobre el árbol de transmisión entre el motor convencional y el diferencial, y combinado directamente con los acumuladores. Dependiendo de la mayor o menor tensión actuaba como generador o como suministrador de energía. Si la velocidad aumentaba (por ejemplo, en las bajadas) la tensión de la dinamo era más elevada que la de la batería, con lo que recargaba. En las subidas, el sistema funcionaba al revés, y la dinamo ayudaba al motor convencional, sin que el conductor tuviera que intervenir.
Durante muchos años el desarrollo de la propulsión mixta se quedó estancado, y a pesar de que siempre había algunos intentos, no se llegó a fabricar en serie ningún automóvil de este tipo. Curiosamente, en este campo tenemos un protagonista español, don Isidro Santanach Montorro, que luchó sin descanso por desarrollar sistemas de locomoción más acordes con el medio ambiente desde muy temprana edad hasta su muerte en 1983. En 1927 se publicó en la prensa española la noticia de que acababa de crearse un acumulador eléctrico revolucionario, capaz de dar una autonomía de 1.000 km a los automóviles. Su prototipo parece haber sido construido en los laboratorios del conde de Mieres, radicados en Gijón. El joven Santanach, especialista en electricidad, se entusiasmó con la idea del vehículo eléctrico. Por desgracia, el acumulador maravilloso desapareció sin dejar huellas y Santanach continuó su camino hasta que logró, muchísimos años más tarde, construir su prototipo de demostración.

A mediados de los años sesenta transformó un Renault Gordini en eléctrico-mixto, cuya principal novedad residía en una combinación de motores eléctricos, generadores y frenos eléctricos para recuperar la energía. Llevaba dos motores eléctricos de 3,5 CV cada uno, un motor-reductor, baterías, contactores de gran capacidad con corrientes de arranque de más de 300 amperios, y, como sobrealimentación, un grupo electrógeno de 4 HP. Este último sólo se tenía que poner en marcha cuando se realizasen largos recorridos, y en futuros proyectos podría haberse sustituido por placas solares.
La idea radicaba en que este coche produjera constantemente energía eléctrica tanto en la sobrecarga como en las frenadas, que se solían realizar con el freno eléctrico. Combinado al sistema auxiliar del grupo electrógeno, que iba a régimen constante, y unas baterías cargadas antes de salir, la autonomía, dependiendo de la forma de conducir, se aumentaba sustancialmente. El invento, como tantos otros, no tuvo ninguna ayuda pública para llegar a su perfeccionamiento. Sólo nos sirve de consuelo que todos los esfuerzos realizados por técnicos y expertos a lo largo de los años sirven, de alguna manera, para los automóviles de mañana, aunque sólo fuese como punto de partida.

A finales de los años sesenta, la crisis petrolífera de Suez empujó a buscar nuevas soluciones. General Motors presentó unos sistemas de tracción mixta asombrosos. Destacaba el Stirlec sobre la base del Opel Kadett, que llevaba un motor Stirling (tipo de motor que puede transformar cualquier energía procedente de cualquier fuente de calor en energía mecánica, y viceversa), que movía un alternador que cargaba la batería. Ésta a su vez suministraba la corriente a un motor eléctrico de corriente alterna, que era el motor principal que propulsaba al coche, conectado a la transmisión. En 1969, la misma multinacional presentó una serie de microcoches (para resolver el problema del tráfico en las ciudades), de los cuales uno, el XP 512H, que sólo medía 1,68 m de largo, combinaba un motor bicilíndrico de 197 cc con un motor eléctrico. Una vez alcanzada la velocidad de 16 km/h, el pequeño motor de gasolina se ponía automáticamente en marcha y el motor eléctrico se paraba, apoyando sólo al motor convencional en las aceleraciones. Los motores desarrollaban en conjunto 14 CV, con los que el microcoche alcanzaba 57 km/h. También el XP-333, algo más grande y de cuatro asientos, llevaba un sistema híbrido de propulsión.

El resultado de estos esfuerzos sirvió para lanzar toda una gama de automóviles modernos: tanto Toyota con su modelo Prius, como Honda con su Coupé Insight, tienen automóviles híbridos en su programa de producción y los exportarán a todos los mercados dentro de pocos meses. La historia continúa.

Locomotora híbrida de Heilmann

Pieper híbrido de 1899

Mercedes-Mixte

Electrobús GEM mixto de 1908

CIEM de 1904

GM 512H (1969)

GM 512H (1969)

GM 512H (1969)

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