Toyota: Marca la tendencia en la industria automotriz 

Índice

I        “Desafío Medioambiental Toyota 2050”

II       Qué significa el “Multi Pathway” de Toyota

III     El “Enfoque Multi Pathway”

IV      Tecnologías y componentes de los vehículos Toyota

• • Vehículos Vehicle Flex Fuel (FFV)
  • Tipos de Vehículos Híbridos (HEV)

V       Los motores de los Vehículos Híbridos

VI      Modo de Funcionamiento de los Híbridos

VII    Los beneficios de los Híbridos

Toyota, es el fabricante que se ha posicionado como líder indiscutido y el que marca la tendencia en la industria automotriz. No debe sorprender que su filosofía y los pilares sobre los que esta marca ha construido su legado lo ha posicionado muy por delante de sus competidores. En los últimos años con la masiva migración de fabricantes hacia la electrificación, el gigante automotriz ha encontrado la respuesta en dos estrategias complementarias entre sí que la distingue del resto de los fabricantes que han optado por la dinámica de la electrificación. Toyota promueve el “Desafío Medioambiental Toyota 2050” y el enfoque de múltiples caminos o vías de solución denominada “Multi Pathway de Toyota”

I “Desafío Medioambiental Toyota 2050”

Toyota, la consagrada marca japonesa de vehículos, fundada en 1937 con 44 años de presencia en Bolivia, de la mano de Toyosa S.A., viene desarrollado avanzadas tecnologías en la fabricación de sus movilidades para alcanzar cero emisiones de carbono hacía 2050.

Esta ambiciosa estrategia consta de tres desafíos para alcanzar la neutralidad de la emisión de CO2 y tres retos para optimizar el uso de agua, construir una sociedad basada en el reciclaje y construir una sociedad en armonía con la naturaleza.

II Qué significa el “Multi-Pathway” de Toyota

Se trata de una estrategia incorporada en el gen del fabricante de vehículos, esto es, adoptar múltiples caminos o vías de solución apostando por diferentes tecnologías que contribuyan a la reducción significativa y finalmente alcanzar cero emisiones de carbono CO2 en sus nuevos vehículos.

Esta estrategia consiste, como ya se ha dicho, en múltiples variables de solución que además de lograr la descarbonización incorpore en la fabricación de sus vehículos las más altas exigencias tecnológicas que permita un rendimiento diferenciado en los distintos mercados y lugares geográficos donde hay un vehículo de la marca Toyota.

El gigante automotriz adopta un enfoque flexible, ofreciendo múltiples tipos de tecnologías bajas o de cero emisiones de carbono, dependiendo de la infraestructura energética de cada país, las políticas gubernamentales, el poder adquisitivo del consumidor y las necesidades reales de movilidad.

El fabricante japonés de vehículos Toyota ha sido reticente a apostar por una única tecnología basado en la profunda comprensión de la complejidad de la transición energética. Por esto la estrategia “Multi Pathway de Toyota” es la clave del éxito.

Está claro que la Diversidad Energética Mundial difiere en cada país. No todos generan electricidad de la misma manera. Mientras que algunos tienen una alta proporción de energías limpias y renovables, otros dependen en gran medida de combustibles fósiles.

Otra de las variables que el fabricante japonés tomó en cuenta es la Disponibilidad de Recursos. Se debe convenir que la fabricación masiva de Vehículos Eléctricos de Batería (BEV) requiere grandes cantidades de materiales como litio, cobalto y níquel. Por lo tanto, la diversidad tecnológica de Toyota busca reducir la presión sobre un solo tipo de recursos para garantizar una cadena de suministro más sostenible y resiliente.

Toyota no solo considera las emisiones del tubo de escape, sino el impacto total desde la “cuna a la tumba” o, dicho de otra manera, el Ciclo de Vida Completo. Esto incluye la extracción de materiales nobles en el proceso de producción, el uso y el reciclaje del vehículo. Un enfoque múltiple que permite optimizar el impacto ambiental en todas las etapas.

En cada lugar del mundo donde hay un Toyota las Preferencias y Necesidades del Consumidor son diferentes. Nos referimos a las necesidades de autonomía, tiempo de carga de combustible, capacidad de remolque y presupuesto. Ofrecer una gama de opciones significa que más personas pueden dar el salto a un vehículo con menores emisiones, en lugar de sentirse limitados por una única solución.

El enfoque de Toyota no es estático; evoluciona constantemente con la tecnología y las necesidades del mercado para conseguir un verdadero impacto en la descarbonización. La compañía invierte miles de millones en investigación y desarrollo, no solo para mejorar sus tecnologías existentes, sino para explorar y perfeccionar las soluciones del mañana. Por eso es importante comprender el resultado en el desarrollo tecnológico, sus innovaciones y el impacto de sus diferentes variables de fabricación:

• Innovación en Baterías: Si bien los Vehículos Eléctricos de Batería (BEV) son una parte crucial de la estrategia, Toyota no se limita a las baterías de iones de litio actuales. Está a la vanguardia en el desarrollo de baterías de estado sólido, que prometen mayor densidad energética (más autonomía), tiempos de carga más rápidos y mayor seguridad. Se espera que esta tecnología transforme radicalmente el panorama de los BEV.
• Hidrógeno: Además de los Vehículos Eléctricos de Pila de Combustible (FCEV) como el Toyota Mirai, la compañía está explorando activamente los motores de combustión interna de hidrógeno. Esta tecnología aprovecha la experiencia de Toyota en motores de combustión, adaptándolos para quemar hidrógeno en lugar de combustibles fósiles, ofreciendo una opción de cero emisiones que mantiene la familiaridad de los motores tradicionales y podría ser ideal para aplicaciones de uso intensivo o vehículos de gran tamaño.
• Combustibles Neutros en Carbono: Toyota también investiga el potencial de los combustibles sintéticos (e-fuels) y los biocombustibles avanzados. Estos combustibles podrían utilizarse en vehículos híbridos o de combustión interna existentes, permitiendo que la flota actual de vehículos contribuya a la reducción de emisiones sin necesidad de reemplazo inmediato, lo que es vital para una descarbonización a gran escala y global.
• Soluciones para Vehículos Comerciales y Transporte Pesado: El “Multi-Pathway” es especialmente importante en sectores difíciles de descarbonizar como el transporte pesado. Las soluciones puramente eléctricas pueden no ser siempre prácticas debido al peso de las baterías y la necesidad de largas autonomías. Aquí, los FCEV o los vehículos con motores de hidrógeno podrían ofrecer ventajas significativas, permitiendo un repostaje rápido y una mayor capacidad de carga.

III El “Enfoque Multi-Pathway”

Toyota visualiza la transición hacia la neutralidad de carbono como un proceso que se desarrolla en varias fases, donde las diferentes tecnologías juegan roles importantes en distintos momentos y lugares. Vayamos por partes:

 Fase Actual

Reducción Masiva de Emisiones con HEV y PHEV: Los Vehículos Híbridos (HEV) y los Vehículos Híbridos Enchufables (PHEV) continúan siendo cruciales para reducir rápidamente las emisiones a gran escala, especialmente en mercados donde la infraestructura de carga es limitada o en los que se debe montar infraestructura costosa a desarrollar. Su eficiencia y facilidad de uso los hacen accesibles a un público amplio.

Fase Intermedia

Crecimiento de BEV y FCEV en Mercados Específicos: A medida que la infraestructura de carga de BEV y repostaje de hidrógeno madure, y la producción de energía renovable se expanda, estos vehículos ganarán más tracción en las regiones preparadas.

Fase a Largo Plazo

Una Mezcla de Soluciones Innovadoras: En el futuro, Toyota anticipa un ecosistema de movilidad donde todas estas tecnologías (BEV con baterías de estado sólido, FCEV, vehículos de hidrógeno de combustión, y vehículos con combustibles sintéticos) coexistirán y se complementarán, adaptándose a las necesidades específicas de cada segmento y región para lograr la neutralidad de carbono global.

IV Tecnologías y componentes de los vehículos Toyota

Vehículos Vehicle Flex Fuel (FFV)

Toyota desarrolló el primer Vehículo Flex Fuel (FFV) del mundo en 2018, combinando su sistema híbrido con un motor capaz de funcionar con gasolina, etanol (E100) o mezclas, inicialmente probado en un Prius en Brasil. Esta tecnología permite reducir significativamente las emisiones de CO2, ya que el etanol, derivado de la caña de azúcar, es un combustible renovable que reabsorbe CO2 durante su producción. Toyota ha probado esta tecnología en condiciones reales en Brasil, donde ya comercializa modelos Flex Fuel desde 2007, como el Corolla Flex.

En Bolivia tenemos una gran oportunidad con los vehículos con tecnología Flex Fuel FFV, como en los mercados vecinos de Brasil y Paraguay.

Un vehículo Flex Fuel es un automóvil con un motor de combustión interna diseñado para funcionar con más de un tipo de combustible, típicamente una mezcla variable de etanol y gasolina. El sistema detecta automáticamente la proporción de cada combustible y ajusta la combustión para optimizar el rendimiento.

La clave de un vehículo Flex Fuel reside en su capacidad para detectar y adaptarse al tipo y la proporción de combustible presente en el tanque. Esto se logra mediante los siguientes componentes y sistemas:

• Sensor de Combustible: Algunos vehículos Flex Full más antiguos utilizaban un sensor de etanol dedicado para medir la concentración de alcohol en el combustible. Sin embargo, la mayoría de los vehículos Flex Full modernos no usan un sensor físico de etanol. En su lugar, utilizan el sensor de oxígeno (sonda lambda) del sistema de escape junto con el software de la Unidad de Control del Motor (ECU) para inferir la concentración de etanol.
• Unidad de Control del Motor (ECU): Esta es el “cerebro” del vehículo. La ECU monitorea continuamente la lectura del sensor de oxígeno. Cuando la proporción de etanol cambia, la ECU detecta un ajuste en la cantidad de oxígeno en los gases de escape. Basándose en esto, la ECU recalcula la cantidad de combustible que debe inyectarse y el tiempo de encendido para optimizar la combustión.
• Inyectores de Combustible: Los inyectores en un vehículo Flex Full tienen una mayor capacidad de flujo. Esto es crucial porque el etanol tiene un menor contenido energético por volumen que la gasolina, lo que significa que se requiere una mayor cantidad de etanol para producir la misma energía. Los inyectores más grandes permiten que el motor reciba el volumen adecuado de combustible, ya sea gasolina, etanol o una mezcla.
• Materiales Resistentes al Etanol: El etanol es más corrosivo que la gasolina y puede degradar ciertos plásticos y gomas. Por ello, los vehículos Flex Full utilizan materiales específicos y más duraderos en el sistema de combustible (líneas de combustible, juntas, bomba de combustible y el propio tanque) para evitar la corrosión y el desgaste prematuro.
• Software Adaptativo: La ECU ajusta la estrategia de inyección de combustible y el tiempo de encendido en tiempo real. Esto permite que el motor funcione de manera eficiente y con bajas emisiones, independientemente de la mezcla de combustible. Cuando el vehículo se llena con un tipo de combustible diferente, la ECU lo detecta en unos pocos kilómetros o incluso en segundos después de arrancar, y ajusta los parámetros del motor.

Tipos de Vehículos Híbridos (HEV)

Los vehículos híbridos combinan un motor de combustión interna (gasolina o diésel) con uno o varios motores eléctricos, buscando mejorar la eficiencia del combustible y reducir las emisiones de CO2. Existen diferentes tipos, cada uno con un enfoque distinto en la interacción de sus motores:

• Microhíbridos (MHEV o Mild Hybrid Electric Vehicle) Son los híbridos más sencillos. El motor eléctrico, generalmente de 12V, 24V o 48V, no puede mover el coche por sí solo. Su función principal es asistir al motor de combustión en momentos específicos, como el arranque o la aceleración, y recuperar energía durante el frenado. Ayudan a reducir el consumo y las emisiones de forma moderada.
• Híbridos Convencionales (HEV o Hybrid Electric Vehicle / Full Hybrid): Estos vehículos pueden circular en modo totalmente eléctrico a bajas velocidades y por distancias rutas. Cuentan con un motor eléctrico y una batería más grandes que los microhíbridos. La batería se recarga automáticamente mediante el motor de combustión y la frenada regenerativa, sin necesidad de enchufarlos. Son muy eficientes en entornos urbanos.
• Híbridos Enchufables (PHEV o Plug-in Hybrid Electric Vehicle): Son un paso intermedio entre un híbrido y un coche eléctrico puro. Tienen una batería de mayor capacidad que los HEV, lo que les permite recorrer distancias significativas (generalmente entre 30 y 80 km) utilizando únicamente el motor eléctrico. La batería se puede recargar enchufando el vehículo a una fuente de energía externa (como un enchufe doméstico o un punto de carga). Una vez agotada la autonomía eléctrica, funcionan como un híbrido convencional.

V Los motores de los vehículos híbridos

Como se ha dicho, el desarrollo de esta clase de vehículos serán el futuro de la movilidad debido a la baja emisión de carbono para la evitar la contaminación. Estas movilidades se clasifican de acuerdo a sus motores:

Híbridos en serie: En este tipo, el motor de combustión no impulsa directamente las ruedas. Su única función es generar electricidad para el motor eléctrico, que es el que mueve el vehículo. Esto permite que el motor de combustión funcione en su rango de eficiencia óptimo.

Híbridos en paralelo: Tanto el motor de combustión como el motor eléctrico pueden impulsar las ruedas de forma independiente o conjunta. Un sistema de embragues gestiona la entrega de potencia de cada motor, permitiendo una mayor flexibilidad en diferentes escenarios de conducción.

Híbridos serie-paralelo (o mixtos): Son los más complejos y combinan las ventajas de los dos anteriores. Pueden funcionar como un híbrido en serie o en paralelo según la situación, optimizando la eficiencia en una amplia gama de velocidades y condiciones de conducción.

En el sistema mixto, tanto el Motor de Combustión Interna (MCI) como el Motor Eléctrico (ME), pueden traccionar el vehículo, además de que pueden hacerlo en conjunto.

VI Modo de Funcionamiento de los Híbridos

VII Los beneficios de los HEV

Las movilidades con estas características tienen variables de rendimiento y su función está directamente relacionada a su autonomía, a saber:

PHEV

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