Motores Atkinson (Motores HYBRID)

[hportela]

Una gran explicación !!!! muy buen video. Muchas gracias Otsoa !!!!

 

[Rqr]

Buena explicación,

en Europa, usamos el octonaje 95 y 98. El 98 simplemente utiliza en los deportivos, pero un coche como este no. La única ventaja que tiene el Ankiston es el bajo consumo de combustible a costa de rendir menos. Por eso, Toyota emplea la tecnología eléctrica, usa el motor eléctrico más el motor atmosférico capaz de rendir mas que el Otto. ¿Cómo es posible? Lo motores eléctricos siempre tienen el maximo par de motor (nm) desde 0, osea ya tiene el empuje al instante. Los Ankiston son mas fiables, y mas cuando hablamos de un motor atmosferico.

El problema que viene, es el sistema de cambios que lleve. Hay gente que le gusta mas la caja de cambios de toda la vida que da mas rendimiento, y otro con el CVT que da mas fiabilidad pero a menor rendimiento y el sonido muy revolucionado. Los que llevan la tercera generación y cuarta generación de Toyota es el eCVT. Que son piezas mas compactas gracias al uso electrónico.

Toyota tiene el mismo motor de 1.8 de hace más de una decada, solo ha habido cambios sutiles. Lo que cambia cada generación es el sistema eléctrico haciendo mas eficiente y mayor rendimiento.

DCT mejor que CVT en manejo pero peor que ECVT en eficiencia

 

[Lorenaj]

Elías de SóloClima, dice que nuestros motor, tiene el sistema VVT por lo cual tenemos cliclo atkinson para bajas revoluciones y ciclo Otto para cuando necesitemos más potencia (más revoluciones).
¿Es correcto?

 

[Sergiosanz95]

Elías de SóloClima, dice que nuestros motor, tiene el sistema VVT por lo cual tenemos cliclo atkinson para bajas revoluciones y ciclo Otto para cuando necesitemos más potencia (más revoluciones).
¿Es correcto?

Pienso que no, Toyota ya dijo muy claro que es ciclo Atkinson. Lo del VVT hace que retrase aun mas el cierre de válvulas ya de por sí cierra el Atkinson.

 

[478541]

Nuevo motor de gasolina 1.5L para Toyota Yaris
Este motor si combina los dos ciclos.

 

[297856]

Les dejo algo muy básico, es solo introductorio al tema de "motores Otto o Atkinson (hay otro ciclo, pero no para aspirados). Lo había publicado en un grupo de Favcebook en Argentina y les dejo copia. Tal vez éste no sea el motor más popular en vuestra zona. Para Latinoamérica Prius, Corolla y C-HR han adoptado la misma plataforma y el mismo motor.

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MOTORES ATKINSON...
(MOTORES DE HYBRID)

En un par de post surgió que muchos creen que un 1.8 de HYBRID es "el viejo y querido 1.8 Dual VVTi de siempre". Y bueno, Toyota nos acostumbró a que tenía un motor "indestructible" y que se lo ponían hasta a las licuadoras y entonces se entiende que algunos crean que el motor no ha cambiado como nunca cambiaba.

Pero el de ahora es tan distinto que es algo totalmente nuevo. Así que voy a contarles algunas cosas que generan confusión. Y la principal es: ¿Qué combustible usa un HYBRID con motor Atkinson? y creo que la otra mas importante sería "¿que es un Ciclo Atkinson?" y quiero evitar caer en mi definición casera de que es "un motor que sufre de acidez estomacal".



Otto y Atkinson
Si bien inicialmente podemos hablar de varios tipos e incluso de varios "tiempos" (como el famoso "2T") vamos a centrarnos en los 2 motores de Toyota que conocemos:

El 1.8 tradicional (Ciclo Otto)
El 1.8 nuevo (Ciclo Atkinson modificado)

Ver el archivo adjunto 10552


Todos alguna vez vimos el dibujo de "los 4 tiempos". En el primero (ADMISIÓN) El pistón baja con la válvula de admisión abierta para llenar de mezcla el cilindro. En el segundo (COMPRESIÓN) la válvula está cerrada y el pistón sube comprimiendo todo para pasar al tercer tiempo (EXPANSIÓN) cuando el chispazo haga detonar toda la mezcla prensada. Y así, luego de que el pistón llega abajo impulsado a fuerza de nafta y aire que "explotaron"... Comienza a subir con la válvula de escape abierta. A eso se lo llama el cuarto tiempo (ESCAPE). Y ya queda todo listo vacío y limpio para comenzar esto de nuevo.

Bien... esos eran los 4 tiempos de un motor OTTO... Veamos ahora en un ATKINSON:

Es todo lo mismo... pero... pero... cuando finaliza el primero (ADMISIÓN) y el pistón comienza a subir... El motor "se olvida" la válvula de admisión abierta. ¿cómo? ¿o sea que lleno el cilindro con mezcla y la vuelvo a tirar para afuera? Sí. se envía de vuelta una parte de esa mezcla de nuevo al múltiple de admisión. Pero existen ventajas en ello (y desventajas). Veamos:

Por supuesto si la válvula estaba abierta yo voy a perder parte de lo que primero hice que entrara. Ello reducirá notablemente la cantidad de mezcla. o sea que lo que voy a comprimir es mucho menos de lo que debería en un OTTO. Acá aparece el primer gran dato: El motor Atkinson tiene 2 relaciones de compresión. La volumétrica física que se calcula "cubicando" y luego midiendo cuanto se comprime lo cubicado. y la relación de compresión "real" que es lo que quedó luego de mandar de vuelta a la admisión a gran parte de la mezcla.

Así. el Atkinson de Toyota tiene 13:1 de compresión estática y 8:1 de compresión dinámica. ¿8:1? ¡¡¡Ese motor puede andar con kerosene mezclado con perfume y alguna bebida de mala calidad!!!!

Bueno, no es para tanto. Pero perfectamente podría funcionar con una versión moderna de "nafta común" y aun estaría sobrando "Octanaje".


Otra cosa que enseguida surge es que esos motores no deben tener mucha potencia... Exacto. Son muy pobres en potencia e incluso muy pobres en "techo de RPM".


¿Y entonces porqué un Atkinson? Porque en un auto híbrido el motor de combustible no es el principal, es el "de apoyo". Entonces no necesitamos gran cosa y la marca tenía 2 opciones: Colocar un pequeño motor de menos de 1.000cc muy potente. O un gran motor de 1.800cc "tonto". Y por supuesto el "tonto" se convierte en la opción que más vida útil tendrá. Todos sabemos que los motores "vuelteros" tienen mucha menos vida que uno de bajas vueltas (el 1.8 no puede superar las 5.000 y trabaja por lo general a menos de la mitad).

Así que entre un pequeño y rabioso motorcito que grite a +7.000 rpm y un tranquilo "cargador de baterías" que suela ser usado a 1.500... Ya sabemos lo que Toyota eligió: Un motor pensado para hacer más de 1.000.000 de Kilómetros con solo el mantenimiento programado.


Así que tengan en cuenta varias cosas:

1- El Octanaje del combustible que usa un motor es en relación a la compresión del mismo. Colocar el Octanaje incorrecto siempre tiene malas consecuencias (sea menos o mas). Un combustible con mucho antidetonante (Grado3) daña el motor, en especial porque el "antidetonante más barato" es el Metanol. Y usar un motor de baja compresión con mucho corte de alcohol eleva la temperatura en la cámara de combustión y acorta la vida útil de algunas piezas.

2- Usar el combustible de menor Octanaje en el mercado (Grado2) aun es estar usando un combustible con más octanaje del que un motor de esa compresión requiere. Podríamos decir que usar "Super" es ponerle "una Premium" para ese motor ya que podría usar combustible de +87 Octanos y le estamos poniendo +91.
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Dices q el motor de gasolina no es el principal. Discrepo en la afirmación. Creo q el motor térmico es el principal y el electrico es el auxiliar.
Si fuera como tu dices, yo entiendo q el término solo sería el generador de electricidad.
Y mi duda es: si la válvula de escape se cierra un poco después de empezar a comprimir, q sucede con esos gases, q por un lado son ricos en combustible, gasolina.
Gracias.

 

[Romago]

Es la válvula de admisión la que no cierra, con lo cual parte de los gases se recuperan para el siguiente ciclo.

 

[Hybrid]

Dices q el motor de gasolina no es el principal. Discrepo en la afirmación. Creo q el motor térmico es el principal y el electrico es el auxiliar.
Si fuera como tu dices, yo entiendo q el término solo sería el generador de electricidad.
Y mi duda es: si la válvula de escape se cierra un poco después de empezar a comprimir, q sucede con esos gases, q por un lado son ricos en combustible, gasolina.
Gracias.

desde el desconocimiento, yo pienso lo mismo

 

[hportela]

Hola. No se citar acá así que les respondo a Peterpan y a Hybrid el tema de "principal".

En los HV el motor eléctrico es el principal. El vehículo siempre intentará partir en forma eléctrica y si la fuerza necesaria no alcanza acoplará el otro. En los que es "justo al revés" (que existen pero no en Corolla) se denomina "Mild-Hybrid" como en la Hilux, donde el motor de combustión es el principal y el otro ayuda.

¿Y cómo nos damos cuenta que el principal es el MG-1? (recordemos que hay 2 motores eléctricos en un HV). Simple!!! es el que el transeje híbrido conecta con prioridad. O sea. Estás detenido. El transeje tiene los planetarios de acople del de gasolina "libres". Entonces comienzas a moverte a electricidad porque no hay otra forma y cuando "pisas más", el MG-2 deja de ser "un generador" para convertirse en "arranque del de gasolina". Entonces le da impulso y los planetarios engranan el sol y pasas a tener ambos aportes.

Alguna vez viste un diferencial "autoblocante", pues es lo mismo. Siempre uno manda hasta que necesita del otro y allí lo acopla. Por ello no hay una transmisión ni un embrague. Porque en realidad ambos motores están unidos por una directa cada uno al "centro" donde están los planetarios

Si le preguntan a Google por la diferencia entre Hybrid y Mild-hybrid encontrarán mucha más info. Pero básicamente es que en el primero el motor eléctrico es ayudado por el de gasolina y en el segundo el eléctrico ayuda al de gasolina



Por otra parte, lo de la válvula, es la de admisión la que permite un retorno a la cámara previa. No me refería a la de escape y es muy probable que no lo hayan entendido por mi error al explicarlo. Mil disculpas

 

[Nep]

El motor 2.0 de Toyota funciona como atkinson/otto. Esa es la causa por la cual lleva inyección indirecta y directa, en altas revoluciones pasa a ser Otto y inyecta directamente el combustible en la camara. Y por culpa de la directa tiene que llevar el catalizador. El 1.8 solo funciona como atkinson.

 

[Nep]

Sin embargo, en enero del 2014, al lanzar el cupé RC F, los ingenieros de la Lexus demolieron la barrera que separaba el ciclo Otto no híbrido del Atkinson híbrido con la segunda versión del V8 de 5 litros 2UR-GSE, que fué el primer motor no híbrido con la habilidad de alternar entre el ciclo Atkinson (a velocidades de crucero) y el ciclo Otto (al pisar fuerte el acelerador). De allí, la dualidad Otto/Atkinson se aplicó a varios motores Toyota y Lexus con el sufijo FKS, tales como el 4 cilindros de 2 litros que impulsa las versiones superiores del nuevo Corolla 2020, el 4 cilindros 2.5 litros del Camry y RAV4 y el V6 3.5 litros 2GR que utilizan numerosos modelos de ambas marcas.

 

[VITICIUS]

Lo siento, pero MG 2 es el motor y MG 1 el generador conectado al sol y los satélites no engranan, están siempre en granados, otra cosa es como trabaje el sistema, que va depender de las órdenes eléctricas que le lleguen

 

[VITICIUS]

El motor 2.0 de Toyota funciona como atkinson/otto. Esa es la causa por la cual lleva inyección indirecta y directa, en altas revoluciones pasa a ser Otto y inyecta directamente el combustible en la camara. Y por culpa de la directa tiene que llevar el catalizador. El 1.8 solo funciona como atkinson.

Lo desconozco y sería lo normal, el atkinson realmente es reducir cilindrada y no tiene mucho sentido a altas revoluciones donde se busca potencia, mientras que a bajas reduce consumo bajando la cilindrada efectiva cuando no se busca esa potencia, precisamente los avances de apertura de admisión y retraso de cierre en otto tienen como objeto aumentar el llenado de los cilindros y atkinson hace lo contrario, vacía parte de lo llenado
El catalizador lo has confundido con el fap

 

[jazzista]

Lo siento, pero MG 2 es el motor y MG 1 el generador conectado al sol y los satélites no engranan, están siempre en granados, otra cosa es como trabaje el sistema, que va depender de las órdenes eléctricas que le lleguen

Creo que se refiere a que en un lado los planetarios están conectado al motor y en el otro van fijos. Página 10 de este manual:

https://www.toyotacr.com/uploads/file/boletin/Boletin15-Prius.pdf

 

[VITICIUS]

Creo que se refiere a que en un lado los planetarios están conectado al motor y en el otro van fijos. Página 10 de este manual:

https://www.toyotacr.com/uploads/file/boletin/Boletin15-Prius.pdf

Interesante, no había visto aún el nuevo sistema, si que había más engranajes, pero a primera vista lo que hacen esos satélites es reducir la relación de giro entre MG2 y corona, MG2 ya no va a la corona sino a otro sol, aunque al estar fijo el portasatelites, su giro se transmite siempre a ella, mientras el del térmico llega a la corona por el otro lado donde juega MG1, Esperemos que el sistema siga siendo igual de fiable y no haya puntos flacos

 

[hportela]

Es evidente que hablamos de distintos motores de gasolina. Yo me refiero al que es Atkinson que se comercializa en mi zona (Mercosur) que es 1.8 y no es "mixto" sino solo ciclo Atkinson. Tampoco me refiero ni lo comparo con otros.

Respecto a cual es cual entre MG-1 y MG-2 ahora me queda la duda sobre cómo los numeran (filmamos el especial para TV hace un año puedo a mis 61 equivocarme de "cual es uno y cual es dos"). Por supuesto los conozco (y mejor que muchos otros porque he desmontado sistemas HV dentro de una planta de Toyota para filmarlos), Pero"lo de uno o dos". puede ser una confusión mía y si es así disculpen mezclara "cual es cual".

Lo que no tengo dudas es cómo actúa y porqué esto es un HYBRID y no un Mild-HYBRID (ese fue el inicio del tema).

Algo interesante es que en realidad hay muchas diferencias entre la UE y el Mercosur. Acá por ejemplo los HV no tienen tacómetro. Y veo muchos videos de España que lo tienen (algo absurdo desde mi enfoque porque según Toyota puedes andar hasta un 86% del tiempo con esa aguja indicando cero). Incluso hay otras diferencias porque por ejemplo acá Prius, Corolla y RAV están equipados con la misma batería (la que todos llamamos "metal") y no se usa la Ion-Litio.

Tal vez por ello a veces las confusiones.

Acá estamos mostrando cómo es el transeje completo. MG-1, 2 y "el bloqueo". Y la estría desde donde yo sostengo es la que encastra en el cigüeñal del Atkinson.


Es probable que para mi 1 y 2 se confundieran. Pero estoy seguro que no he confundido que esto sea un Mild-Hybrid cuando no lo es. Otra cosa que puede que suceda es que estemos hablando de 2 cosas distintas. Existió una transmisión con transeje que era "larga y enorme" y es probable que aun la comercialicen allá en España. Acá los Corolla vienen con la muy pequeña que solo tiene eso. Recuerdo que la otra incluso hasta tenía un disco de embrague que se lo llamaba amortiguador o algo así. Yo he visto en la Planta de Toyota una de esas transmisiones pero ni me la mostraron en detalle porque "eso ya no se usaba".

Les dejo una captura de una transmisión completa. justo antes que la ensambláramos en cámara.


Les cuento que estamos filmando otro especial para TV muy "inside" donde ahora mostraremos un Corolla (de los de acá) cómo se porta en la realidad. Mostraremos toda la telemetría real del sistema a pantalla partida con la situación real. Pero falta un buen tiempo aún para terminarlo.

 

[warp]

Es evidente que hablamos de distintos motores de gasolina. Yo me refiero al que es Atkinson que se comercializa en mi zona (Mercosur) que es 1.8 y no es "mixto" sino solo ciclo Atkinson. Tampoco me refiero ni lo comparo con otros.

Respecto a cual es cual entre MG-1 y MG-2 ahora me queda la duda sobre cómo los numeran (filmamos el especial para TV hace un año puedo a mis 61 equivocarme de "cual es uno y cual es dos"). Por supuesto los conozco (y mejor que muchos otros porque he desmontado sistemas HV dentro de una planta de Toyota para filmarlos), Pero"lo de uno o dos". puede ser una confusión mía y si es así disculpen mezclara "cual es cual".

Lo que no tengo dudas es cómo actúa y porqué esto es un HYBRID y no un Mild-HYBRID (ese fue el inicio del tema).

Algo interesante es que en realidad hay muchas diferencias entre la UE y el Mercosur. Acá por ejemplo los HV no tienen tacómetro. Y veo muchos videos de España que lo tienen (algo absurdo desde mi enfoque porque según Toyota puedes andar hasta un 86% del tiempo con esa aguja indicando cero). Incluso hay otras diferencias porque por ejemplo acá Prius, Corolla y RAV están equipados con la misma batería (la que todos llamamos "metal") y no se usa la Ion-Litio.

Tal vez por ello a veces las confusiones.

Acá estamos mostrando cómo es el transeje completo. MG-1, 2 y "el bloqueo". Y la estría desde donde yo sostengo es la que encastra en el cigüeñal del Atkinson.
Ver el archivo adjunto 11174

Es probable que para mi 1 y 2 se confundieran. Pero estoy seguro que no he confundido que esto sea un Mild-Hybrid cuando no lo es. Otra cosa que puede que suceda es que estemos hablando de 2 cosas distintas. Existió una transmisión con transeje que era "larga y enorme" y es probable que aun la comercialicen allá en España. Acá los Corolla vienen con la muy pequeña que solo tiene eso. Recuerdo que la otra incluso hasta tenía un disco de embrague que se lo llamaba amortiguador o algo así. Yo he visto en la Planta de Toyota una de esas transmisiones pero ni me la mostraron en detalle porque "eso ya no se usaba".

Les dejo una captura de una transmisión completa. justo antes que la ensambláramos en cámara.
Ver el archivo adjunto 11173

Les cuento que estamos filmando otro especial para TV muy "inside" donde ahora mostraremos un Corolla (de los de acá) cómo se porta en la realidad. Mostraremos toda la telemetría real del sistema a pantalla partida con la situación real. Pero falta un buen tiempo aún para terminarlo.
Ver el archivo adjunto 11175

Ese amortiguador, que se ve en el PDF que comparte @jazzista no será un volante de inercia?

 

[NachoPS]

Dices q el motor de gasolina no es el principal. Discrepo en la afirmación. Creo q el motor térmico es el principal y el electrico es el auxiliar.
Si fuera como tu dices, yo entiendo q el término solo sería el generador de electricidad.
Y mi duda es: si la válvula de escape se cierra un poco después de empezar a comprimir, q sucede con esos gases, q por un lado son ricos en combustible, gasolina.
Gracias.

desde el desconocimiento, yo pienso lo mismo

Yo bajo mi experiencia con el coche y información aprendida en el foro tengo más la sensación que el principal es el electrico. Por varias razones

Si la bateria hibrida no funciona, el coche no funciona, sin embargo si el motor térmico no funciona o no tienes gasolina el coche sigue funcionando de manera eléctrica.
El coche siempre va a funcionar mediante el motor eléctrico salvo cuando se quede sin batería el coche y cargue, en ese momento el tacto de conducción es diferente, el coche se le nota más tosco, pero por ejemplo el la reversa solo funciona con el electrico, el termico no puede dar potencia en reversa.
En carretera o ciudad siempre que sea posible en coche circulará en modo electrico y si se superan ciertos límites de velocidad el motor térmico se enciende pero no sube de 1000rpm

Yo pienso que el motor térmico es más un motor cooperativo de gran potencia que ayuda a un motor eléctrico que no da tanta potencia.

Pero vamos, es todas la sensaciones que me da el coche cuando lo conduzco

 

[warp]

Yo bajo mi experiencia con el coche y información aprendida en el foro tengo más la sensación que el principal es el electrico. Por varias razones

Si la bateria hibrida no funciona, el coche no funciona, sin embargo si el motor térmico no funciona o no tienes gasolina el coche sigue funcionando de manera eléctrica.
El coche siempre va a funcionar mediante el motor eléctrico salvo cuando se quede sin batería el coche y cargue, en ese momento el tacto de conducción es diferente, el coche se le nota más tosco, pero por ejemplo el la reversa solo funciona con el electrico, el termico no puede dar potencia en reversa.
En carretera o ciudad siempre que sea posible en coche circulará en modo electrico y si se superan ciertos límites de velocidad el motor térmico se enciende pero no sube de 1000rpm

Yo pienso que el motor térmico es más un motor cooperativo de gran potencia que ayuda a un motor eléctrico que no da tanta potencia.

Pero vamos, es todas la sensaciones que me da el coche cuando lo conduzco

Yo no le daría muchas vueltas, siendo un sistema híbrido serie/paralelo no hay motor principal. Según las circunstancias el HSD prioriza un sistemad

 

[Rqr]

Yo bajo mi experiencia con el coche y información aprendida en el foro tengo más la sensación que el principal es el electrico. Por varias razones

Si la bateria hibrida no funciona, el coche no funciona, sin embargo si el motor térmico no funciona o no tienes gasolina el coche sigue funcionando de manera eléctrica.
El coche siempre va a funcionar mediante el motor eléctrico salvo cuando se quede sin batería el coche y cargue, en ese momento el tacto de conducción es diferente, el coche se le nota más tosco, pero por ejemplo el la reversa solo funciona con el electrico, el termico no puede dar potencia en reversa.
En carretera o ciudad siempre que sea posible en coche circulará en modo electrico y si se superan ciertos límites de velocidad el motor térmico se enciende pero no sube de 1000rpm

Yo pienso que el motor térmico es más un motor cooperativo de gran potencia que ayuda a un motor eléctrico que no da tanta potencia.

Pero vamos, es todas la sensaciones que me da el coche cuando lo conduzco

Si no hay batería el termico no funciona porque arranca y bombea combustible con la bateria NiMH (o li-ion), no con la de 12V.
Es un sistema hibrido y por tanto no hay motor principal sino que el sistema intenta siempre optimizar con la mejor combinacion principal de los dos.
Aún así, está claro que la energia primaria proviene de la gasolina, y si filosofáramos sobre cual es el motor principal, este sería el térmico porque es el que transforma la energia quimica en energia mecanica para mover el coche o alimentar el generador de la bateria.