Hoy día, las marcas presumen de tecnología eléctrica en sus coches, tanto de los que son puramente eléctricos como de aquellos que, por el contrario, siguen contando con un propulsor de combustión integrado en su grupo motor, los conocidos como híbridos. Y en parte, están en su derecho, la evolución ha sido espectacular en un puñado de años y se ha logrado avanzar enormemente. Ahí están algunos modelos eléctricos, que presumen de autonomías de más de 600 kilómetros o los híbridos enchufables, que permiten circular solo con electricidad durante decenas de kilómetros (en el caso de un modelo de Mercedes, puede llegar a 100 kilómetros de autonomía eléctrica).
Pero que los fabricantes presuman de evolución y de tecnología, no quiere decir que estemos ante un nuevo concepto de automóvil. Ni siquiera la idea de un grupo motor que combina combustión y electricidad es realmente nueva. En los albores del automóvil, la primera tecnología que se empleó para motorizar a los vehículos, fue la electricidad. Sí, vale, no nos olvidamos del vapor, pero el primer coche eléctrico del que se tiene constancia, data de 1834, mientras que la comercialización de coches eléctricos comenzó en 1852, mientras que el primer vehículo con motor a vapor del que se tiene datos, data de 1900.
Respecto al primer vehículo híbrido, esto es, animado por dos fuentes de energía diferentes (dos motores de funcionamiento y técnica distinta), data igualmente de 1900 y fue desarrollado por Ferdinand Porsche, el padre de Ferry Porsche, fundador de la marca que lleva su nombre y uno de los ingenieros más prolíficos e innovadores que han dejado su huella en la historia del automóvil. Porsche es, quizá, uno de los personajes más importantes en los primeros años del automóvil, gracias a sus ideas, a sus colaboraciones con marcas míticas y a sus coches, entre los que podemos destacar el ya conocido Volkswagen, el Mercedes SSK o el Auto Union V16 Stromlinienwagen.
Híbrido en serie en el año 1900
En esta ocasión nos vamos a quedar con el híbrido que diseñó el gran Ferdinand Porsche, pues no es un híbrido convencional, como son los Toyota. La marca japonesa emplea lo que se denomina como “hibridación en paralelo”, que se caracteriza porque los dos motores, el de combustión y el eléctrico, actúan sobre las ruedas al mismo tiempo o por separado, según decida la gestión electrónica. Pero el sistema desarrollado por Porsche era un híbrido en serie, o como dirían ahora, un eléctrico con autonomía extendida. Esto significa que las ruedas son accionadas, exclusivamente, por el motor eléctrico y el de combustión solo hace las veces de generador cuando se agota la batería. Y ojo, porque hablamos de un coche fabricado en 1900, pero el motor eléctrico fue diseñado en 1896.
Muchos conoceréis el coche, el Lonher-Porsche Semper Vivus, un vehículo experimental que desapareció hace mucho, mucho tiempo, pero que Porsche reconstruyó empleando algunos planos, documentos y fotografías originales de la época. Un trabajo que podría parecer sencillo, pero no lo es, pues la tecnología, las técnicas y los materiales actuales, pueden hacer que, con un mismo diseño, cualquier máquina tenga un rendimiento mucho mejor. Pero esto en realidad no es importante, lo importante es el peso histórico de ese coche, en plena carrera por la electrificación y su técnica, totalmente adelantada a su tiempo.
En un principio, Ferdinand había usado para el Lonher-Porsche Semper Vivus una batería con 74 celdas, pero era mucho más pesada y fue descartada
Ferdinand Porsche, sin lugar a dudas, fue un tipo realmente notable, con la mente privilegiada y una visión de futuro fuera de lugar. Hoy estaría muy contento con el legado que atesora su apellido y estaría encantado con el Porsche Taycan, pues, a modo de curiosidad, el primer vehículo que diseñó Ferdinand fue eléctrico.
Motores eléctricos montados en el cubo de las ruedas
Porsche comenzó en 1896 a diseñar y desarrollar un vehículo eléctrico, cuyos motores iban ubicados en los cubos de las ruedas. En aquellos años, los motores eléctricos no eran tan pequeños como ahora y ocupaban toda la rueda por completo, eran bastante grandes comparados con los actuales. Mostró su coche en la Exposición Universal de París de 1900 y causó sensación, pero mucha más sensación causó su siguiente desarrollo, pues era un coche con cuatro motores, uno en cada rueda y, por tanto, el primer vehículo con tracción total, que, por si fuera poco, también fue el primer vehículo con frenos en las cuatro ruedas.
Usando lo aprendido con esos coches, desarrolló un sistema híbrido, que combinaba la tecnología de los motores de combustión que se estaba desarrollando, con los motores eléctricos diseñados para esos dos primeros coches. Había nacido la hibridación en serie, esa que se usa ahora en coches como el Nissan Qashqai ePower o en los Opel Ampera que se puso a la venta en España en 2012. Ferdinand recurrió a este sistema, porque se dio cuenta que la electricidad por sí sola, no podría ofrecer grandes prestaciones. Las baterías pesaban mucho y ofrecían poca autonomía, mientras que el desarrollo de esa tecnología sería muy caro y lento, lo que limitaría las ventas y los usuarios interesados. De hecho, esa misma idea provocó que los diferentes desarrollos posteriores fueran dando menos importancia a la electricidad, centrándose en la combustión, cuya evolución estaba siendo muy rápida.
Por otro lado, la idea de colocar los motores en las ruedas, venía porque Ferdinand Alexander Porsche (ese era el nombre completo), pensaba que las transmisiones eran un foco de pérdidas en cuanto a rozamientos y piezas móviles. Esos motores pesan 270 kilos cada uno y se caracterizan por tener un inducido exterior, en el rotor, con 82 bobinas individuales, dando lugar a un motor en forma de disco, que puede generar hasta 300 Nm de par desde el ralentí. Las ruedas, muy pesadas, están unidas al chasis mediante unos brazos sin muelles, dejando la labor de amortiguar los desperfectos de la carretera a unos neumáticos. Las ruedas traseras, con muchísimo diámetro, estaban equipadas con gomas macizas, es decir, no eran neumáticos porque no estaban llenas de aire y estaba unido al chasis de forma rígida.
Ya que se menciona el chasis, mencionar que era un conjunto de tubos de acero rectangulares, que tenía la batería colocada en un receptáculo suspendido de unos muelles justo debajo. Porsche decidió montar así la batería, el componente más pesado del coche, para mantener la integridad de la estructura y el centro de gravedad lo más bajo posible. Esa batería pesaba, originalmente, 420 kilos, era de tipo plomo-acido y estaba compuesta por 44 celdas. En un principio, Ferdinand había usado una batería con 74 celdas, pero era mucho más pesada y fue descartada. Esta batería trabajaba con una tensión de 88 voltios y su capacidad de almacenamiento era de 110 Ah (la réplica que fabricó Porsche, por motivos de seguridad, emplea una batería de gel de plomo, pero con características y peso similares). En la caja de batería, que se extiende desde el eje trasero hasta el área inferior del asiento delantero, también se han montado los asientos traseros, el generador y el control de la propulsión.
La parte de combustión del Semper Vivus no es obra de Porsche, son dos motores monocilíndricos De Dion individuales, que se emplean únicamente para generar energía para alimentar los motores y cargar la batería. Son motores de cuatro tiempos, con 700 centímetros cúbicos cada uno y una potencia de 3,5 CV a 1.200 rpm. El cigüeñal de estos motores es de aluminio y los pistones de fundición gris, con camisas refrigeradas por líquido. La alimentación de estos motores, originalmente, se hacía mediante dos carburadores con flujo regulable y era por depresión. La culata no era desmontable. Estos motores estaban conectados a un embrague de disco elástico. El coche no puede circular y cargar la batería al mismo tiempo, solo se puede cargar con el coche parado y también, mediante una toma de corriente. Cada generador de corriente pesa 140 kilos (280 kilos en total) y también hace las veces de arrancador para su motor de combustión. Con los dos motores en marcha, podían generar 20 amperios con una tensión de 90 voltios a 1.200 revoluciones y al estar conectados entre sí (los generadores), podían rendir 3,6 kW.
Una conducción muy diferente a la actual
Según contó en su momento la propia Porsche, la conducción del Semper Vivus no es como la conducción de un coche convencional, resulta un poco más complicada. La velocidad, por ejemplo, no se controla mediante un pedal, sino mediante una palanca de control lateral que conmuta un control con seis “velocidades”. Con la primera velocidad se alcanza, aproximadamente, los 10 km/h, momento en el cual el consumo de corriente desciende a unos 20 amperios y toca meter la siguiente velocidad para seguir acelerando hasta los 20 km/h. A esa velocidad se introduce la tercera marcha y se llega a 35 km/h, la máxima velocidad en este “nivel”. La corriente que llegaba a los motores se podía controlar con el pedal del freno, que estaba conectado a un interruptor, si, por el contrario, se le permite seguir acelerando, podría alcanzar los 50 km/h en llano.
Para frenar, el conductor tiene que hacer uso de la palanca lateral con la que ha ido introduciendo las diferentes velocidades, pero en este caso, se conmuta la velocidad de deceleración, la cuarta de las seis disponibles. En este caso, los motores se desconectan de la toma de corriente y se cortocircuitan a través de una resistencia de ocho ohmios que convierte la corriente generada por la inercia en movimiento en calor. Por entonces, no existía la tecnología para recuperar energía, así se perdía totalmente sin poder aprovecharse de nuevo. Para aumentar la deceleración, se podía pisar fuertemente el pedal del freno y accionar los frenos mediante cinta situados en las ruedas traseras. En el caso de la quinta velocidad, se trata de la marcha atrás, que invierte el movimiento de los motores eléctricos. La sexta es en realidad la velocidad 0, el punto muerto, con la que pueden arrancar los motores de combustión cuanto está activo el freno de estacionamiento.
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