Saab Biopower Hybrid Concept

Este concepto con tecnologías de BioPower e híbrida que se muestra en el Saab 9-3 Cabrio, es el primer vehículo que combina el bioetanol puro E100 libre de emisiones fósiles con la capacidad de funcionar sólo mediante propulsión eléctrica, utilizando un avanzado sistema híbrido de dos modos que General Motors está desarrollando conjuntamente con DaimlerChrysler y BMW Group. El Saab BioPower Hybrid Concept emite cero emisiones fósiles de CO2 a la vez que mejora el rendimiento y reduce el consume de energía.

Tres motores eléctricos

Ofrece 260 CV (191 kW) que proceden del motor BioPower 2.0 litros turbo y un total de 148 kW procedentes de sus tres motores eléctricos, el Saab BioPower Hybrid Concept proporciona un par motor considerablemente más elevado que su equivalente en gasolina.

Aunque tiene la capacidad de funcionar con E100, el motor BioPower de aluminio de 2.0 litros mantiene su capacidad ’flex-fuel’ que le permite combinar cualquier mezcla de gasolina o bioetanol.

El motor BioPower funciona en tandem con un sofisticado sistema de propulsión eléctrica, compuesto por una transmisión híbrida de dos modos, una unidad de propulsión trasera (RDU), una batería de 300 voltios y una sofisticada unidad de control. Ofrece un par motor más elevado empujado por el motor eléctrico que actúa en función de la demanda, la función de ahorro de combustible ‘stop/start’, frenada regenerativa, engranaje sin juntas que cambia los modos de la transmisión variable continua, y un motor sólo eléctrico como opción para conducir en ciudad con el ‘Modo Cero’.

Las prestaciones proyectadas del Saab BioPower Hybrid Concept estiman una aceleración de 0 a 100 km/h de 6,8 segundos, una importante mejora frente a los 9,5 segundos de su equivalente en gasolina de 210 CV con una transmisión automática convencional.

Tecnología híbrida de dos modos

El Saab BioPower Hybrid Concept muestra la transmisión híbrida de dos modos combinando dos motores eléctricos y cuatro marchas fijas dentro de un único alojamiento de transmisión. Comúnmente descrito como motor híbrido de dos modos debido a los modos de transmisión eléctrica de baja y alta velocidad continuamente variable (ECVT), esta tecnología de ahorro de combustible también incorpora cuatro relaciones de cambio fijas para un total de seis funciones de operación.

El motor híbrido eléctrico de dos modos se puede utilizar únicamente con propulsión eléctrica, potenciando el motor de combustión interna y suministrando frenada regenerativa. Otros esfuerzos adicionales para reducir combustible consisten en eliminar funciones auxiliares, como la bomba del agua, el aire acondicionado y los sistemas de dirección asistida de la correa del motor transmitiéndolos al motor eléctrico a través del sistema híbrido.

El sistema híbrido de dos modos tiene un tamaño similar al de una transmisión automática convencional. Su diseño adaptable permite adecuarse al tamaño, la masa y las necesidades prestacionales de varios motores y vehículos.

Propulsión BioPower

Propulsión BioPower

El Saab 9-5 2.0t BioPower, que utiliza E85 (85% bioetanol y 15% gasolina), está teniendo un éxito extraordinario en Suecia, donde actualmente es el vehículo ecológico ‘flex-fuel’ más vendido.

El Saab BioPower Hybrid adelanta ahora la tecnología de gasolina alternativa de Saab añadiendo la capacidad de utilizar E100. El motor es una evolución del actual motor de 16 válvulas 2.0 de aluminio del BioPower, un motor turbo de 2 litros de la gama del Saab 9-3. Utilizando los índices de octanaje más altos proporcionados por el E100, que desarrolla 260 CV y un impresionante par motor de 375 Nm se logran incrementos de un 24 o 25 por ciento comparado con el equivalente de gasolina.

Un sistema de inyección directa (SIDI) permite una combustión óptima con el E100, asegurando el mismo encendido en frío que con el motor de gasolina. Las fases de admisión y escape variables son utilizadas para una circulación óptima del aire y se han incorporado válvulas y asientos de válvulas más duraderas junto con materiales del sistema de combustible compatibles con el uso del bioetanol.

Arquitectura híbrida

Se ha adoptado un sistema operativo híbrido, donde el control estratégico esta basado en una eficiente gestión de la energía – recuperación y almacenamiento de energía que de otra forma se perdería en un vehículo de propulsión convencional. Aparte de los transformadores para manejar AC/DC e interfaces de 12 y 300 voltios, hay tres componentes base: transmisión híbrida de dos modos, con dos motores eléctricos (descritos arriba), una unidad eléctrica de propulsión trasera (RDU) con un tercer motor y una batería de 300 voltios. Esta unidad (RDU) tiene un motor de 38 kW localizado entre las ruedas traseras, que impulsa al diferencial de transmisión y a las marchas. En aceleraciones en velocidades bajas, la unidad RDU puede generar rápidamente 665Nm de par adicional. El motor también está configurado para producir frenada regenerativa y energía que se obtiene desde las relaciones rotatorias en la deceleración.

La energía almacenada por los tres motores eléctricos es proporcionada por una batería de alta capacidad de iones de litio de 300 voltios con ventilador. Todo esto está correctamente almacenado dejado del piso del maletero, sin eliminar capacidad de almacenamiento. La capacidad de la batería es minuciosamente monitorizada y manejada por una delicada unidad de control electrónico.

Beneficios en la conducción

Este control electrónico del sistema híbrido está ligado a los parámetros de operación del motor BioPower para permitir una asistencia de potencia mejorada, una útil función de ahorro y un suave cambio de marchas. En condiciones de conducción de ciudad, una combinación de los tres motores eléctricos se activa para aumentar la fuerza del motor, aumentando la aceleración desde parado para un adelantamiento seguro sin un aumento del consumo de combustible. En el arranque desde parado, el Saab BioPower se beneficia del instantáneo par motor de sus motores eléctricos añadiendo más fuerza, y poder de aceleración durante la subida de revoluciones del motor, desde abajo hasta aproximadamente las 1.500 rpm. Durante esta fase la fuerza de empuje, o el par motor, del motor de combustión, es reforzada por los motores eléctricos del sistema híbrido.

Cuando el vehículo está parado el motor se desconecta para ahorrar combustible. Para reanudar la marcha se enciende silenciosamente mediante un motor en el sistema híbrido de dos modos.

En condiciones de tráfico congestionado el ahorro de combustible es incrementado con la opción “Modo Cero” del Saab BioPower híbrido, dando como resultado un consumo cero en combustible y cero emisiones. Puede ser seleccionado por el conductor mediante un botón situado en la consola central. En velocidades menores a 50 km/h, el “Modo Cero” apagará el motor y encenderá el coche con energía eléctrica proveniente del RDU. En este modo la batería proporciona entre 10 y 20 kilómetros. El motor es suavemente reenganchado cuando el estado de la batería se acerca a un nivel bajo de carga o el regulador electrónico requiere una aceleración de más del límite operativo de 50 Km/h.

Cuando el motor se apaga, funciones auxiliares tales como la dirección electrónica, aire acondicionado y luces, no son afectadas porque funcionan con la batería eléctrica. Se eliminan cargas innecesarias del motor, lo que contribuye a un ahorro de combustible y a una mayor autonomía.

Finalmente, en condiciones de mal firme la tracción puede ser optimizada añadiendo una conducción de tracción trasera para una mayor manejabilidad y seguridad. Por ejemplo, cuando el sistema de control de tracción electrónica (TCS) está activado en las ruedas delanteras, el coche se puede equilibrar mediante la aplicación de la tracción trasera.

La instrumentación para el Saab BioPower híbrido es tan discreta como la instalación de su motorización híbrida. En el panel principal de instrumentos, los iconos son iluminados para indicar cuando el coche está funcionando con el motor eléctrico. Un indicador adicional muestra el estado del nivel de la batería, el indicador del turbo está calibrado por tres iconos, una útil alusión a la energía renovable del coche.
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