El Muro de MotorTime | Motor Híbrido: el MGU-K

MGU-K
Motor de un F1 (Fuente | Honda F1) - Fotomontaje: Laura Gómez Lucas - MotorTime

Como todos sabemos las unidades de potencia actuales están construidas para recuperar energía y usarla cuando conviene. La recuperación de energía se hace en las frenadas y es almacenada en baterías o reutilizada en otras aplicaciones del vehículo, que veremos mas adelante.

El MGU K Motor Generator Unit-Kinetic o antiguo KERS Kinetic Energy Recovery System es el sistema utilizado para la recuperación de energía en las frenadas.

Pese a lo mucho que se oye, que se recupera el calor disipado por los frenos, nada más lejos de la realidad. Los frenos cuando se calientan son refrigerados por el aire y su calor queda perdido en la atmósfera. En ocasiones se desvía dicho aire para que caliente la rueda, pero en ningún caso se puede recuperar como energía eléctrica. Esa energía de frenada ya está perdida.

El MGU K funciona, por poner un ejemplo, como cuando usamos el freno motor en los coches de calle. Cuando circulamos por un puerto de montaña y bajamos, debemos utilizar el motor para frenar y no calentar los frenos. Consiste en poner marchas reducidas, para que la compresión de los pistones frene el vehículo. El principio es que según baja el vehículo, sus ruedas se aceleran. Las de tracción transmiten el par y energía por los ejes y la caja de cambios, pasando por el embrague hasta el cigüeñal. Allí aumentan las revoluciones y con la compresión de los pistones el vehículo desacelera.

El MGU K funciona de forma similar. El sistema esta rígidamente unido al cigüeñal del motor por un sistema mecánico de piñones y ejes que describiremos a continuación. Cuando el piloto suelta el acelerador y reduce marchas, el sistema de recuperación de energía se activa y el MGU K pasa a generar energía y ayuda a frenar el vehículo como complemento. El sistema eléctrico se explicó más o menos, en al capítulo anterior “hipótesis sobre cómo habría podido aumentar la potencia el motor Ferrari” y se ampliara más adelante. En este momento el campo magnético creado, no solo genera energía, sino que además es un par en sentido contrario que frena el coche.

Pero en esta primera parte vamos a centrarnos en la parte de transmisión mecánica. Como hemos dicho el sistema esta rígidamente unido al cigüeñal. El movimiento viene de las ruedas y pasa por la transmisión, caja de cambios y cigüeñal, hasta la cadena de distribución.

En el siguiente esquema vemos una cadena de piñones genérica, usada para la distribución de un motor.

El MGU K está situado bajo la bancada izquierda del motor en el sentido de la marcha. En el esquema de abajo la marcha seria como si el F1 saliera de la presentación hacia nosotros, como si viéramos el coche de frente. Por eso lo situamos a la derecha del gráfico.

Para unir el MGU K al cigüeñal, prolongamos la cadena de piñones, con 2 piñones que salen directos del piñón de cigüeñal.

El piñón del MGU-K tiene un taladro pasante con ranuras dentadas al que se le acopla un eje. Dicho eje se desplaza en paralelo por la bancada del motor hasta un tren de engranajes epicicloidal.

Para llegar al tren epicicloidal, el eje atraviesa el MGUK, atravesando el rotor. Se une al tren epicicloidal y los tres piñones del planetario, engranan la parte externa del eje del rotor del MGU-K

Así se produce el movimiento del MGU-K. Cuando frena el vehículo, el par y la potencia se transmiten desde las ruedas al motor, y cuando se acelera la potencia y par se transmiten hacia las ruedas. ¡Ojo! Siempre el sentido de giro es el mismo, lo que cambia es la transmisión del par/potencia.

Seguiremos explicando en próximos capítulos más sobre este sistema de transmisión, problemas, variaciones, materiales…

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