En lo que va de año, Ford ha vendido un 73% más de coches híbridos que durante 2008, y la tasa interanual de ese mercado es del -14% para coches de este tipo. Sin duda han sido grandes beneficiarios del programa Cash For Clunkers, ya que sus modelos fueron de los más solicitados a cambio de uno viejo.

La gama actual de Ford tiene los Escape Hybrid, Fusion Hybrid, Mercury Milan Hybrid y Mercury Mariner Hybrid. De hecho, el primer híbrido americano de gran producción fue el 2004 Ford Escape Hybrid, también es el primer SUV híbrido del Mundo por mucho que le pese al Lexus RX. En Europa no venden híbridos.

Uno de los datos que ha aportado Ford es que, en el caso del Fusion Hybrid, el 52% de los nuevos propietarios venían de tener marcas japonesas, principalmente Honda y Toyota. Ford dice que el Fusion Hybrid es el sedán de tamaño medio más eficiente de América, por encima del Toyota Camry Hybrid.

Por su parte el Escape Hybrid el SUV más eficiente del mercado americano, ya que los SUV europeos con motores diesel no igualan ese rendimiento, por ejemplo el Audi Q7 TDI. Además cuenta a sus espaldas con una notable fiabilidad probada en el campo más duro de la ciudad: el del taxi.

Una de las primeras ciudades en admitir híbridos, San Francisco, adoptó 15 Escape Hybrid. Estas unidades se están reemplazando después de acumular más de 482.000 km a sus espaldas por los modelos más recientes. Los taxistas hablan de ahorro en torno a 9.000 dólares al año (unos 6.000 euros).

Ahora mismo los Escape Hybrid son el 14% de la flota de San Francisco, 200 unidades. En la otra costa, hay unos 2.000 Escape Hybrid trabajando en Nueva York como taxi, 10 veces más unidades de un total de unos 13.000 taxis híbridos. Los modelos de 2005 por ahí andan en experiencia, 482.000 km hacia arriba.

En el sector público también han hecho buenas migas, al Gobierno le han vendido más de 3.000 híbridos, de los cuales 400 han ido al ejército (US Army). La pregunta que cabe hacernos es, ya que tienen tan buena tecnología, ¿por qué no venden híbridos en Europa, donde miramos el rendimiento más que nadie?

Por cierto, la tecnología híbrida de Ford es de origen Toyota, ya que hicieron un intercambio de conocimientos tecnológicos. Los japoneses aportaron su tecnología híbrida y los americanos su experiencia en motores turbodiesel (¡qué ironía!).

Fotografía | Eco Auto Ninja (II), Ford
En Motorpasión | Taxis Ford híbridos en Nueva York

Como bien sabéis, el motor de gasolina (ciclo Otto) es de cuatro tiempos, aunque hay una versión de dos tiempos. Antes de proseguir hay que hacer una pequeña justicia histórica, y es que este ciclo fue inventado por el francés Alphonse Beau de Rochas en 1862, Otto lo inventó más tarde pero se llevó la fama.

En 1882 James Atkinson diseñó un motor basado en el de ciclo Otto, se diseñó para saltarse la patente que protegía al motor de cuatro tiempos. No pasó de ser una anécdota histórica, pero el ciclo en el que se basa se ha rescatado en los últimos años para los híbridos.

El ciclo Atkinson es más eficiente, ya que consigue relaciones más altas de compresión. La gasolina, cuando se encuentra muy comprimida tiende a detonar antes, lo cual no interesa. Pero si se logra una alta relación de compresión, el rendimiento termodinámico es superior.

Los motores con mayores relaciones de compresión necesitan gasolina con un octanaje superior. El índice RON no habla del poder detonante de la gasolina, sino al revés, su poder antidetonante. ¿Cómo consigue Atkinson que aumente la relación de compresión, pero evitando que la gasolina RON 95 detone antes de tiempo?

Es más fácil de lo que pensáis, basta con retrasar el cierre de las válvulas de admisión, permitiendo un pequeño reflujo de gases que vuelve al colector de admisión mientras asciende el pistón, permitiendo una relación de compresión superior. Estas válvulas controlan la cantidad de gases en el cilindro y la duración de la carrera de compresión. Podemos considerarlo como un cinco tiempos.

Dicho de otra manera, la carrera de compresión dura menos que la carrera de expansión. Todo esto nos sirve para aprovechar mejor la energía liberada durante la explosión de la gasolina. Como hay una menor mezcla en el cilindro, la potencia es inferior al de un motor Otto de la misma cilindrada, pero la eficiencia termodinámica del Atkinson es más alta: gastan menos.

Como los Atkinson gastan menos y dan menos potencia, son motores idóneos para aplicaciones híbridas. El motor eléctrico aporta la potencia que falta, y así combinan una entrega de potencia buena con un consumo realmente bajo. Ahora vamos a ver tres ejemplos de vehículos actuales que usan este sistema:

• 2009 Ford Escape Hybrid: 2.5 153 CV, 7,84 l/100 km (autovía), relación de compresión 12,3:1
• Toyota Prius II: 1.5 78 CV, potencia combinada híbrida 115 CV, 4,3 l/100 km, relación de compresión 13:1

• Toyota Prius III: 1.8 98 CV, potencia combinada híbrida 134 CV, consumo inferior a 4,3 l/100 km

Los híbridos procuran que el motor Atkinson gire a su régimen más eficiente, y el exceso de potencia generada se almacena en las baterías. Esto supone un menor consumo que si se utilizase el motor Atkinson en regímenes en los que no consigue la misma eficiencia termodinámica.

Y para los ingenieros…

Este es el diagrama presión-volumen del ciclo Atkinson. Se produce un mayor aporte de calor a volumen constante en Q_p y otro en Q_p‘, mientras que el calor residual cedido por los gases de escape se descompone en Q_o y Q_o‘.

Si el ciclo Otto si se dieseliza un poco, nos da el ciclo Atkinson. Basta con ver las analogías: más relación de compresión, mayor rendimiento termodinámico, menor potencia. ¿Por qué no utilizar los Atkinson de manera masiva? Pues es una buena pregunta que no sabría responder.

Enlace | Animación de un motor Atkinson
Fuente | Nuevos combustibles y tecnologías de propulsión (ISBN 978-84-612-2622-1), Wikipedia