Antes de 2005, si querías un híbrido, comprabas un sedán pequeño. Estos coches eran frugales pero carecían de potencia. Ofrecían un espacio de carga mínimo. Fueron eficientes, seguro. Pero también eran pequeños. El Ford Escape Hybrid cambia todo eso. Es un todoterreno. Llega hasta 36 millas por galón. Es posible que esa cifra no sea la más alta del mercado. No supera a todos los híbridos que existen. Pero para una familia de cuatro, ahorra mucho dinero en el surtidor de gasolina.
El Escape Hybrid es un SUV que alcanza hasta 36 millas por galón.
Ford no empezó de cero. Tomaron una plataforma probada. El Ford Escape estándar de cuatro cilindros. Durante cinco años. En esto trabajaron cien ingenieros. Car and Driver notó su trabajo en diciembre de 2004. Construyeron un sistema de propulsión híbrido específicamente para el Escape. El resultado es reconocible. Parece un todoterreno. Es relativamente pequeño. Incluso sin asistencia eléctrica, el modelo estándar alcanza 25 mpg en carretera.
Cómo funcionan los sistemas híbridos paralelos
Un vehículo híbrido combina dos mundos. Utiliza un motor de combustión de gasolina. También utiliza un motor eléctrico. El objetivo es sencillo. Mantenga las fortalezas de ambos. Eliminar las debilidades de cualquiera de los dos. Los coches de gasolina son ruidosos. Usan combustible caro. Contaminan. Los coches eléctricos puros tienen una duración de batería corta. Necesitan estar enchufados. Los híbridos resuelven esto trabajando juntos.
El Escape utiliza una configuración híbrida paralela. Tanto el motor de gasolina como el motor eléctrico pueden mover el coche. Trabajan al unísono o por separado. Depende de las condiciones de conducción. Nunca es necesario enchufarlo. El frenado genera energía. Esa energía va a las baterías. Si bajan, el coche funciona con gasolina. El motor de combustión los recarga. Es un circuito autosostenible.
Similitud visual con el modelo estándar
Ford mantuvo el diseño simple. El Escape Hybrid se parece al Escape normal. Eso fue intencional. Los ingenieros dedicaron cinco años al sistema de propulsión. No rediseñaron la carrocería. Hay un pequeño logo “Híbrido” en la puerta. El tablero tiene un calibre diferente. Un respiradero en la parte trasera enfría las baterías. Eso es todo. Sería difícil distinguirlos.
Este enfoque importaba. Demostró que los híbridos no tenían por qué parecer extraños. Demostró que el rendimiento y la economía podían coexistir. El Escape Hybrid fue un gran avance. Llevó la tecnología híbrida a un segmento más grande. Hizo que la eficiencia fuera accesible a las familias. No sólo los viajeros.
¿Cómo logró Ford esto? Integrando el motor eléctrico directamente en la transmisión. Sin complejas conmutaciones serie-paralelo. Sólo poder directo. El motor eléctrico proporciona par. El motor de gasolina proporciona autonomía. Juntos cubren ambas necesidades.
El Escape Hybrid demostró que los SUV pueden ser eficientes. Allanó el camino para los híbridos más grandes. Demostró que los consumidores no querían sacrificar espacio. Querían utilidad. Querían poder. Querían bajas emisiones.
Esto fue sólo el comienzo. El mercado del automóvil estaba cambiando. El Escape Hybrid fue la chispa. Encendió un fuego debajo de la industria. Otros fabricantes se dieron cuenta. Comenzaron a construir sus propias versiones. El paisaje cambió.
¿Por qué esto importa hoy? Porque aquí se pusieron los cimientos. El Escape Hybrid demostró que el concepto funcionaba. Se amplió. Demostró que los híbridos podían manejar la vida real. Carga real. Pasajeros reales. Caminos reales.
La tecnología evolucionó. Los autos mejoraron. Pero el Escape Hybrid empezó todo. Cambió la conversación. Pasó a los híbridos del nicho a la corriente principal. Demostró que la eficiencia no significaba hacer concesiones. Significaba innovación.
El resto de la historia involucra pruebas de desempeño. Datos de economía de combustible. Conducción en el mundo real. Pero la base es sólida. El Escape Hybrid cumplió. Demostró que el SUV híbrido era posible. Demostró que era práctico. Demostró que era deseable.
El mercado respondió. Las ventas aumentaron. La competencia creció. El Escape Hybrid no era sólo un coche. Fue una declaración. Marcó el fin de la era de los pequeños híbridos. Comenzó la era de los SUV eficientes.
Ese cambio continúa. Los principios permanecen. La tecnología avanza. Pero el Escape Hybrid fue el catalizador. Cambió nuestra forma de pensar sobre la economía de combustible. Cambió lo que esperamos de un SUV. Demostró que la eficiencia y la utilidad
Realmente tienes que apreciar la moderación aquí. Ford no construyó el Escape Hybrid para que fuera un dispositivo. Lo construyeron para que fuera invisible. La filosofía de ingeniería era simple: tratar los componentes eléctricos como ruido de fondo. Los conductores no deberían necesitar un manual sobre cómo conducirlo. El motor eléctrico y el paquete de baterías fueron diseñados para la longevidad, no para la interacción del usuario.
No hay indicador de batería en el tablero. ¿Por qué? Porque Ford asumió que al comprador promedio no le importan las métricas del estado de carga. Sólo quieren llegar del punto A al punto B con una mejor economía de combustible y menores emisiones. Esa transparencia es lo que convierte a este vehículo en un potencial disruptor del mercado. Elimina la fricción de la adopción. Lo compras como cualquier otro SUV. Funciona como cualquier otro SUV. Simplemente ahorra gasolina.
Ahora tenemos que mirar debajo del capó. La mecánica aquí es desordenada pero elegante.
La unidad de control de potencia y el inversor
En el corazón del sistema se encuentra la Unidad de control de energía (PCU). Esto no es sólo un cargador de batería. Es el cerebro el que gestiona el flujo de energía entre el motor de combustión interna, el generador y el motor de tracción.
La PCU alberga un inversor que convierte la energía CC de la batería en energía CA para los motores eléctricos. Este es un paso crítico. La mayoría de los vehículos eléctricos e híbridos modernos utilizan motores de CA por sus características de eficiencia y par. El inversor también aumenta el voltaje del paquete de baterías a los niveles requeridos por los motores.
La implementación de Ford está refrigerada por aire. Esta es una elección deliberada por simplicidad y costo. La refrigeración líquida es más eficiente pero añade complejidad, bombas, mangueras y posibles puntos de fallo. El diseño enfriado por aire mantiene el sistema liviano y más fácil de mantener.
El impulso de la sinergia híbrida
El Escape Hybrid utiliza un sistema Hybrid Synergy Drive. Esta es una arquitectura híbrida en serie-paralelo. Esto significa que puede funcionar en varios modos:
- Solo eléctrico: A bajas velocidades o acelerando ligeramente, el motor de gasolina está apagado. El motor de tracción acciona las ruedas directamente.
- Híbrido paralelo: Tanto el motor como el eléctrico impulsan las ruedas. Esto sucede durante la aceleración.
- Híbrido en serie: El motor de gasolina funciona para generar electricidad a través del generador, pero no impulsa las ruedas directamente. El generador carga la batería o alimenta el motor de tracción.
- Frenado regenerativo: Cuando sueltas el acelerador o pisas el freno, el motor de tracción actúa como generador. Capta la energía cinética que normalmente se perdería en forma de calor y la devuelve al paquete de baterías.
Este sistema permite que el vehículo optimice la eficiencia del motor. El motor de gasolina funciona en su rango más eficiente con más frecuencia que un automóvil convencional. No es necesario transportar cargas pesadas a bajas RPM. Puede apagarse completamente en las paradas.
La batería
El sistema de almacenamiento de energía es un paquete de baterías de níquel-hidruro metálico (NiMH). Se eligió esta tecnología frente a la de iones de litio por varias razones:
- Estabilidad térmica: Las baterías de NiMH son menos propensas a sufrir fugas térmicas. Están más seguros en caso de colisión.
- Ciclo de vida: Ford diseñó la batería para que dure toda la vida útil del vehículo. Evitaron ciclos de descarga profunda que degradan las células de iones de litio más rápidamente.
- Costo: En el momento del desarrollo, NiMH era más rentable para los vehículos del mercado masivo.
la manada
Cómo funciona realmente el Ford Escape Hybrid
La mayoría de los híbridos dependen de una configuración híbrida suave en la que un motor de gasolina hace el trabajo pesado y un motor eléctrico simplemente echa una mano aquí y allá. El Ford Escape Hybrid es diferente. Es un híbrido completo, lo que significa que el motor de gasolina y el motor eléctrico pueden funcionar de forma independiente o juntos. El sistema pasa por cuatro fases distintas para exprimir hasta la última gota de eficiencia de ese motor de cuatro cilindros.
Comience con el encendido. Giras la llave y el motor eléctrico toma la iniciativa. Hace girar el motor de gasolina. Inmediatamente, los sensores verifican la carga de la batería, las temperaturas de funcionamiento y la configuración del clima de la cabina. Si el aire acondicionado está configurado al máximo, el motor de gasolina permanece encendido. De lo contrario, se apaga. El coche avanza gracias a la energía puramente eléctrica. Es rápido. Menos de dos segundos.
Detenerse es lo que se vuelve inteligente. En un semáforo en rojo o en una fila de autoservicio, el motor de gasolina se apaga. El motor eléctrico sostiene el coche. Ford diseñó los ciclos de arranque y parada para que fueran suaves. Los evaluadores aún notaron un escalofrío cuando el motor volvió a arrancar. Eso es normal en los híbridos. Simplemente no espere una transición silenciosa como un susurro de un automóvil de lujo.
Aceleración y conducción urbana
¿Despegar desde una parada? Puro eléctrico. Los motores eléctricos proporcionan par instantáneo a bajas RPM. Están hechos para esto. Puedes atravesar el intenso tráfico de la ciudad únicamente con electricidad. El motor de gasolina arranca a unos 40 km/h. Después de eso, las dos fuentes de energía funcionan en conjunto hasta velocidades de autopista.
La conducción urbana es donde brillan los híbridos. El frenado regenerativo convierte la energía desperdiciada en energía almacenada. Cuando pisas el pedal del freno, el motor eléctrico cambia de función. Se convierte en un generador. Capta energía cinética que normalmente se disiparía en forma de calor en las pastillas de freno. Esa energía regresa directamente a la batería.
Cada semáforo en rojo es una oportunidad de carga. Para aprovecharlo al máximo, frene suavemente. Al frenar bruscamente se activa el sistema antibloqueo. La energía se pierde. Quieres una desaceleración gradual para maximizar la recarga.
Eficiencia y transmisión de carreteras
¿Navegando entre 50 y 70 mph? El motor de gasolina toma el relevo. Es donde los cuatro cilindros respiran mejor. Pero los motores pequeños tienen dificultades con la potencia de adelantamiento. Ahí es cuando interviene el motor eléctrico. Agrega caballos de fuerza para ayudarlo a incorporarse o adelantar. Es un crucero asistido eléctricamente.
No hay engranajes. El Escape Hybrid utiliza una transmisión continuamente variable controlada electrónicamente (eCVT). Las computadoras de a bordo administran las marchas para lograr una eficiencia óptima del combustible. Los ingenieros de Ford afirman que esta configuración aumenta la eficiencia en un 30 por ciento en comparación con una transmisión convencional. Sin cambios. Simplemente entrega de energía constante.
El precio de los híbridos
Los híbridos cuestan más. El Escape FWD básico de cuatro cilindros comienza en $19,995. El cuatro cilindros AWD sube a $23,235. El modelo V6 AWD tiene un precio de $27,145.
El modelo Hybrid FWD tiene un precio de $26,970. Ese es un salto significativo con respecto al FWD estándar. El AWD Hybrid sube a $28,595.
Las opciones se acumulan rápidamente. Estás viendo otros $3,800 por asientos de cuero, un tomacorriente de 110 voltios, un paquete de apariencia, navegación GPS y características de seguridad adicionales. Los números seguirán. Por ahora, mire primero la prima que paga por ser eléctrico.
Ford redujo el motor de gasolina a lo básico para lograr una mayor eficiencia. El modelo híbrido utiliza un motor de ciclo Atkinson de cuatro cilindros. Los ciclos Atkinson queman combustible de manera más limpia que los motores de ciclo Otto estándar. Cambias la potencia máxima por esa eficiencia. Es un compromiso mecánico.
La cilindrada es de 2,3 litros. Bloque de aluminio. Levas superiores dobles. Genera 133 caballos de fuerza a 6.000 rpm. El motor eléctrico suma otros 94 caballos de fuerza. Ese impulso se activa entre 3.000 y 5.000 rpm. La unidad de gasolina por sí sola produce 129 lb-pie de torsión a 4.500 rpm. Compare eso con el Escape no híbrido. Su cuatro cilindros genera 153 hp a 5.800 rpm y 152 lb-pie de torque a 4.250 rpm. El híbrido pierde algo de fuerza en la parte superior.
Peso y dimensiones
El Escape Hybrid con tracción total (AWD) inclina la balanza a 3,893 libras. Eso es 1.766 kg. El hardware híbrido agrega aproximadamente 500 libras al SUV básico. Es pesado. Pero también es compacto. La distancia entre ejes es de 103,1 pulgadas. La distancia al suelo es de unas modestas 8 pulgadas. Rueda sobre neumáticos Continental ContiTrac EcoPlus. El repuesto es el mismo. El tanque de combustible tiene capacidad para 15 galones.
Las cifras de rendimiento de Car and Driver (diciembre de 2004) muestran la realidad de ese peso. Un modelo AWD completamente cargado alcanza de 0 a 60 mph en 10,8 segundos. La velocidad máxima está limitada electrónicamente a 102 mph. Para frenar desde 70 mph hasta detenerse se necesitan 195 pies. No es un coche deportivo. Es un transportador práctico.
Expectativas de economía de combustible
Si va a comprar un híbrido, le importa un número. Millas por galón. El Escape Hybrid no igualará las más de 50 mpg de los sedanes compactos como el Prius. Ford lo califica con 35 mpg en ciudad y 29 mpg en carretera. Las pruebas del mundo real de USA Today y Motor Trend sugieren que las cifras reales son unos puntos más bajas. Aún así, es una mejora del 20 al 25 por ciento con respecto al Escape estándar. Y eclipsa a los SUV más grandes que luchan por alcanzar las 10 mpg.
La configuración de la unidad cambia la clasificación. La versión de tracción delantera (FWD) obtiene 33 mpg en ciudad y 31-36 mpg en carretera. La versión AWD cae a 33 mpg en ciudad y 29 mpg en carretera. Con un tanque de 15 galones, tiene un alcance de 400 a 500 millas. Eso es decente para un crossover de esta época.
Por qué los híbridos sobresalen en las ciudades
Los motores de combustión odian el ralentí. Odian empezar desde un punto muerto. Un automóvil pesado que quema gasolina para alcanzar las 30 mph es ineficiente. En la ciudad, esto se hace cada pocas cuadras. Las carreteras son más suaves. Menos paradas. Mejor kilometraje para automóviles que funcionan solo con gasolina.
Los híbridos cambian el guión. Funcionan con energía eléctrica a bajas velocidades. No se quemó ningún gas. No se desperdician paradas. Cada vez que pisas el freno, el sistema de regeneración carga la batería. ¿El resultado? Mejor kilometraje en ciudad que en carretera. El motor de gasolina hace la mayor parte del trabajo pesado en carretera abierta. En el tráfico, es sólo un generador.
Conduciendo el Ford Escape Híbrido
Nunca adivinarías que estás pilotando un híbrido a menos que alguien lo indique explícitamente. Ford diseñó el Escape Hybrid para reflejar la experiencia de conducir un SUV compacto estándar. El objetivo era la invisibilidad. En su mayor parte, la dinámica de conducción sigue siendo indistinguible de la de sus homólogos no híbridos. Obtienes la misma posición de asiento. Obtienes la misma visibilidad. La respuesta de la dirección es consistente con la de otros SUV pequeños.
Entonces surgen las peculiaridades.
Se produce un escalofrío específico cuando se arranca el motor de gasolina. Ocurre durante las transiciones del modo eléctrico al híbrido. Es sutil pero perceptible. El sistema de frenado regenerativo también altera la sensación de frenada. A diferencia de los frenos de disco estándar, la desaceleración inicial proviene de los motores eléctricos que luchan contra el impulso. Sientes un cambio en la resistencia. Luego, en caso de una parada brusca, los frenos mecánicos intervienen. Ese punto de transición es distinto.
La diferencia de transmisión
El cambio más significativo reside en la transmisión. Ford reemplazó los juegos de engranajes tradicionales con una transmisión continuamente variable controlada electrónicamente (eCVT).
Este cambio ofrece dos beneficios importantes. En primer lugar, aumenta la eficiencia del combustible. El eCVT mantiene el motor funcionando en rangos óptimos con mucha más frecuencia que una caja de cambios escalonada. En segundo lugar, suaviza el viaje.
Tirón automático tradicional. Buscan engranajes. Reducen agresivamente la marcha cuando aceleras. El Escape Hybrid evita esas sacudidas repentinas. No hay cambios repentinos en la entrega de energía. Sin sacudidas cuando el coche baja de marcha. El flujo de energía se siente lineal. Se siente menos como una máquina luchando por encontrar una marcha y más como una rampa interminable de aceleración.
¿Vale la pena sacrificar esa suavidad por la vacilación inicial en el frenado? Algunos conductores encuentran que el frenado regenerativo se siente inconexo. Otros aprecian la falta de desgaste mecánico de las pastillas tradicionales. La compensación es real. El eCVT elimina el impacto del cambio. No elimina todas las diferencias sensoriales.
Todavía notas que el motor gira. Todavía sientes que cambia el recorrido del pedal del freno. Pero el movimiento general es menos discordante. La calidad de marcha mejora en el tráfico con paradas y arranques. La ausencia de caza de aparejos reduce la fatiga.
No es una imitación perfecta de un SUV estándar. Las peculiaridades persisten. Pero para los desplazamientos diarios, la suavidad del eCVT probablemente supere la ligera vacilación en la sensación de frenado. El coche avanza silenciosamente. Acelera de forma predecible. No anuncia su naturaleza híbrida con el drama. Sólo eficiencia. Y algún que otro escalofrío.
Peculiaridades del tablero y flujo de energía
Mira el tacómetro. Específicamente, el extraño comportamiento del cruce por cero. La aguja desciende por debajo de cero cuando el motor se para y el motor eléctrico toma el control. Es una señal visual que no se ve en los coches tradicionales de combustión interna. Si opta por el paquete de navegación, la pantalla central cambia a un gráfico de flujo de potencia híbrido. Muestra hacia dónde se mueve la energía. Cargar. Descargar. Regeneración. No es sólo un truco.
Baterías ocultas y realidad de carga
La gente supone que la tecnología híbrida consume espacio. Se imaginan una batería devorando el área del portón trasero. El Escape Hybrid lo desmiente. El conjunto de baterías consta de 250 celdas de hidruro metálico de níquel de tamaño D. Están conectados en serie. Ford los colocó planos debajo del piso de carga.
La compensación es real. El espacio de carga es más pequeño que el del Escape no híbrido. Por unos cuantos centímetros. No lo suficiente como para romper el auto, pero sí lo suficiente como para notar si estás transportando muebles. El volumen de pasajeros sigue siendo idéntico. Tú y tu familia viajan en la misma habitación. El espacio para el equipaje simplemente se redujo ligeramente.
Primeros principios de ingeniería
Este fue el primer intento de Ford por crear un SUV híbrido práctico. El resultado es una ingeniería sólida. Supera el impacto medioambiental de otros SUV. Los costes del combustible bajan significativamente en comparación con la competencia.
¿Es el coche más ecológico disponible? No. El Toyota Prius todavía ostenta la corona de pura eficiencia. Con una potencia de 60 mpg en ciudad y 51 mpg en carretera, supera al Escape. Pero el Escape tiene un propósito diferente. Está dirigido a la familia promedio. Las familias necesitan espacio. Necesitan consuelo. Necesitan un vehículo que se adapte a sus vidas, no sólo a su huella de carbono.
Al construir un híbrido para las masas, Ford se está posicionando para escalar. Millones de híbridos en los garajes americanos en una década. Ésa es la apuesta a largo plazo. El respeto al medio ambiente no se trata sólo de mpg máximo. Se trata de volumen. Se trata de cambiar la composición de la flota.
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TomPaine.com: Escape de la adicción al petróleo – 12 de agosto de 2004
Fuentes
-Chirico, Neil. “Primer viaje: Ford Escape Hybrid 2005”. Motor Trend, agosto de 2004.
-Healey, James. “Ford se vuelve híbrido con un nuevo y prometedor Escape”. USAToday.com, 13/05/2004.
- Sesiones, Ron (editor). “Guía del comprador de camionetas y furgonetas deportivas/utilitarias de Motor Trend 2005 y 2006”. Motor Trend, noviembre de 2004.
-Vanderwerp, Dave. “Después de un millón de horas de trabajo, Ford produce el primer SUV híbrido”. Can and Driver, diciembre de 2004.
- Vehículos Ford: Escape híbrido
