¿Qué es y cómo funciona la tecnología de hibridación MHEV plus que Audi ofrece en sus nuevos A5 y Q5?

Hace unos años, Audi fue uno de los fabricantes que más apostaron por la tecnología de hibridación ligera MHEV. La marca de los cuatro aros comenzó a ofrecer esta tecnología allá por 2017, tanto en motores TDI como TFSI, prácticamente en toda su gama de modelos con motores de combustión. Incluso se desarrollaron dos sistemas MHEV, uno más sencillo para motores de 4 cilindros, basado en el sistema eléctrico tradicional de 12 voltios; y otro para los motores de seis y de ocho cilindros, en este caso con 48 voltios.

Así funciona el sistema MHEV convencional

Básicamente, este sistema de hibridación ligera, que también utilizaban muchos otros fabricantes, y que Audi sigue utilizando en muchos modelos de su gama actual, funciona de la siguiente manera. Un alternador de arranque, al que por sus siglas en inglés se denomina BAS, está conectado al cigüeñal del motor mediante una correa. Este alternador, que además está refrigerado por agua, puede aportar par adicional para ayudar al motor de combustión -en el caso de Audi hasta unos 60 Nm con el sistema de 48 voltios- o recuperar energía en las fases de deceleración y frenada -hasta 12 kW-, que se almacena en la batería del sistema.

Gracias al MHEV, el vehículo puede avanzar en ciertas fases en modo de marcha por inercia con el motor desconectado, con el consiguiente ahorro en consumo. En los Audi con este sistema de primera generación, lo hace un máximo de 40 segundos cuando el conductor levanta el pie del acelerador a una velocidad de entre 55 y 160 km/h. El sistema hace posible que todos los consumibles eléctricos puedan seguir funcionando incluso con el motor apagado, al disponer de la energía que se almacena en la batería. Por este mismo motivo, otra ventaja del MHEV es que se puede activar el start-stop y apagar el motor antes de que el coche esté detenido por completo. En este caso, Audi lo hace ya desde unos 22 km/h.

El BAS no solo funciona como un alternador, sino que también se encarga de arrancar de nuevo el motor tras una fase de marcha por inercia o una parada. Y lo hace de forma más suave que el sistema de arranque por piñón convencional, que se mantiene, pero solo para la puesta en marcha inicial, que es cuando el aceite del motor está frío y se requiere un par de arranque mayor. Además, cuando se acelera fuerte, el BAS también aporta empuje adicional al motor de combustión, lo que mejora el agrado de uso. Eso sí, con el MHEV convencional, este motor eléctrico que hace las veces de alternador nunca puede mover las ruedas por sí solo; es decir, el coche no se mueve nunca en modo eléctrico .

En el caso de Audi, la tecnología MHEV funciona igual con 12 y con 48 voltios, con la diferencia de que las fases de marcha por inercia, la potencia de salida y el ahorro en consumo son algo más reducidas en el sistema de 12 voltios.

El MHEV plus de los Audi A5 y Q5: casi como un híbrido «de verdad»

Ahora, Audi ha evolucionado el sistema MHEV y, para los nuevos motores basados en la denominada Plataforma Premium de Combustión, que por el momento son los nuevos Audi A5 y Audi Q5, utiliza el denominado MHEV Plus, que aporta un mayor grado de electrificación, pero sin utilizar sistemas de alta tensión, como los híbridos convencionales.

A efectos prácticos, la diferencia más importante es que con el MHEV plus, un pequeño motor eléctrico puede mover por sí solo el vehículo en situaciones muy concretas y durante un tiempo muy corto, como por ejemplo maniobras a baja velocidad -aparcamiento-, o para mantener la velocidad del vehículo cuando nos aproximamos a un cruce o una rotonda hasta que llega el momento de frenar, lo que ayuda a rebajar el consumo. Además, hay otras ventajas adicionales: el par adicional que aporta el MHEV plus es mayor y está disponible antes, lo que mejora la aceleración y las recuperaciones. Y la capacidad de recuperar energía en las frenadas también es superior. Podríamos decir que es «casi» como un híbrido «de verdad». O al menos, como aquellos primeros híbridos de Toyota, pero con un sistema mucho menos complejo y sofisticado.

Frente al sistema MHEV más sencillo, el MHEV plus aumenta en mayor medida las prestaciones y la agilidad, y reduce más el consumo y las emisiones. Insisto, no es un híbrido al uso, que son más sofisticados y complejos técnicamente; pero sí una solución muy válida cada vez para más fabricantes. De hecho, lo que para Audi es ahora una novedad, hace ya tiempo que se viene utilizando en otras marcas, incluso en modelos populares. Es el caso de Stellantis, que ha apostado por una tecnología muy similar, y se ofrece desde un Opel Corsa al que, por cierto, la marca no tiene reparo en vender con la denominación Hybrid, aunque en realidad no lo sea.

Audi anuncia ahorros de hasta 0,4 l/100 km para el A5 con motor 2.0 TDI de 150 kW, y de hasta 0,7 l/100 km para el 3.0 TFSI. Son cifras muy similares a las que se consiguen -siempre según datos oficiales- con los sistemas MHEV más sencillos, si bien es cierto que el nuevo A5 es un coche más grande, más equipado y, por lo tanto, más pesado.

Así funciona el MHEV plus: un potente generador adicional

¿Cómo funciona el MHEV plus? Pues añadiendo un motor eléctrico adicional al alternador de arranque por correa (BAS), que Audi denomina PTG, y que integra la electrónica de potencia y se instala directamente a la salida del eje de la transmisión. En este caso, el PTG, puede aportar hasta 18 kW (24 CV) de potencia, genera un par máximo de 230 Nm y tiene la capacidad para regenerar energía durante la frenada con una potencia de hasta 25 kW.

El PTG pesa unos 21 kg, cuenta con refrigeración líquida y a velocidades superiores a los 140 km/h se desacopla de la cadena cinemática mediante un embrague. En el caso de los Audi A5 y Q5, un nuevo sistema de control de frenos integrado permite combinar la frenada de recuperación y los frenos hidráulicos de forma que se aproveche al máximo la frenada regenerativa, sin cambios perceptibles para el conductor en la transición entre una y otra. Una ventaja adicional es que el MHEV plus permite que la climatización funcione de forma continua incluso cuando el motor de combustión está apagado, al alimentar directamente al compresor eléctrico del aire acondicionado.

Aquí, el alternador accionado por correa BAS también se encarga de arrancar el motor y suministrar energía a la batería, que en vez de iones de litio es de tipo LFP, y tiene una capacidad de 1,7 kWh. Un sofisticado software de control se encarga de evaluar el funcionamiento del vehículo para decidir la forma en la que deben interactuar el motor de combustión, el PTG y el BAS, siempre con el objetivo principal de lograr el menor consumo posible. Entre los parámetros que se tienen en cuenta están la posición del pedal del acelerador o el modo seleccionado en la transmisión, modificando en cada caso la velocidad a la que se desacopla el PTG, así como el objetivo de estado de carga (SoC) de la batería de 48 voltios.

Un aspecto a tener en cuenta es que Audi no utiliza el sistema MHEV plus en todos sus motores en las gamas A5 y Q5. Por ejemplo, en el A5 lo llevan los motores TDI de 150 kW y el V6 TFSI del S5, pero no el 2.0 TFSI, que sin embargo sí cuenta con esta hibridación en la gama Q5.

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