Pedeorelha | Cómo funciona el karma de Fisker

Thomas Dalton
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Galería de imágenes de coches híbridos El Fisker Karma de 2010. Vea más fotos de autos híbridos. Fisker Automotive

Imagínese cómo sería comprar gasolina solo una vez al año, o tal vez nunca más. Ahora, imagine un automóvil silencioso que pueda superar a la mayoría de los sedanes de lujo en velocidad y comodidad. Imagínese un automóvil con conciencia. Henrik Fisker imaginó estas cosas y luego decidió hacer realidad su sueño: el Fisker Karma.

La idea básica de un vehículo eléctrico híbrido enchufable se ha ido abriendo camino en el mercado de automóviles pesados con combustibles fósiles desde hace algunos años. Pero Fisker y el cofundador Bernhard Koehler no solo diseñaron un automóvil; en 2007 establecieron una nueva compañía de automóviles estadounidense y gran parte de la ética de esa compañía está inculcada en el Karma, junto con un nivel de lujo que actualmente solo se ve en los sedanes de alta gama..

El Karma, un elegante roadster con los cortes reportados para respaldar la imagen, es un vehículo eléctrico híbrido enchufable (PHEV). Combina una batería grande y un motor de gasolina pequeño para aprovechar al máximo cada elemento. Las baterías se pueden cargar a través de enchufes domésticos tradicionales o mediante un generador accionado por el motor del automóvil. La relación entre estos elementos se ajusta a través de sistemas patentados diseñados por Quantum Technologies, una empresa que profundiza en sistemas de propulsión y combustible alternativos para vehículos civiles y militares. El resultado es un automóvil deportivo que recorre aproximadamente 100 millas por galón (42,5 kilómetros por litro) y también se ve bien mientras lo hace..

Si bien hay más PHEV listos para salir al mercado que nunca, Fisker ha agregado algunos giros para diferenciar el Karma. Estas ofertas incluyen una opción para celdas solares montadas en el techo para ayudar a recargar el automóvil y un panel solar fijo grande opcional para montar en una casa o garaje; piense en esto como una estación de reabastecimiento de combustible solar en el hogar. También presentan el coche como "eco-chic", con abundantes elementos ecológicos, tanto por dentro como por fuera. Por ejemplo, acentos tallados en madera recuperada a asientos de cuero elaborados con hasta un 85 por ciento de piel de vaca en lugar de simplemente las partes más selectas..

Se dice que el Fisker Karma estará destinado a los caminos de entrada a finales de 2009; Sin embargo, queda por ver si se convertirá en algo común en la carretera o simplemente en otro capítulo en la historia del automóvil..

Siga leyendo para obtener más información sobre el Karma, el nuevo y brillante mundo de los PHEV y considere si está listo o no para pagar los $ 80,000 estimados para ser el primero en el bloque en enchufar su automóvil por la noche.

Contenido

Fisker Karma: sistema Q-drive
Fisker Karma: mucho torque y voltaje, también
Fisker Karma: Stealth Drive y Sport Drive
Fisker Karma: Diseño exterior
Fisker Karma: Producción

Los vehículos híbridos están cambiando la forma en que los conductores piensan sobre el rendimiento. Los números de caballos de fuerza y torque todavía juegan un papel importante, pero ya pasaron los días en que lo más grande siempre es mejor. En cambio, los conductores deben observar cómo se emparejan los sistemas de energía y cómo funcionan juntos..

La planta de energía del sistema Q Drive de Fisker, un sistema híbrido enchufable de Quantum Technologies que fue desarrollado específicamente para Fisker Automotive, son dos motores eléctricos de 201 caballos de fuerza que funcionan a través del diferencial trasero del automóvil. Estos motores obtienen su energía de un paquete de baterías de iones de litio a base de manganeso que produce un voltaje de circuito abierto de aproximadamente 400 voltios. La estrategia de carga del Karma incluye un generador a bordo conectado a un motor Ecotec de inyección directa, turboalimentado, de cuatro cilindros y 2.0 litros de 260 caballos de fuerza. El motor Ecotec es producido por General Motors y utilizado por varias empresas de automóviles..

Todos estos elementos se relacionan con dos conceptos amplios: eficiencia y rendimiento..

Las estadísticas mundiales indican que la contaminación de los automóviles es más alta durante los viajes cortos y los mandados típicos en la ciudad. Además, la mayoría de los estadounidenses y europeos, alrededor del 60 por ciento, conducen sus automóviles menos de 50 millas por día. Para casi todos los automóviles, el motor y el sistema de control de emisiones deben estar a una temperatura de funcionamiento específica para funcionar con su máxima eficacia. Durante un viaje corto, como en el caso de los mandados locales y la mayoría de los viajes diarios al trabajo, los motores simplemente no alcanzan esa temperatura crítica de funcionamiento..

Sin embargo, el paquete de baterías del Karma hará funcionar el vehículo durante un alcance de aproximadamente 50 millas (80,5 kilómetros) en condiciones ideales; recuerde, la velocidad, el terreno y el estilo de conducción juegan un papel en el agotamiento de la energía de la batería en mayor o menor grado. lo que significa que no hay emisiones por esas millas. Las baterías tienen una vida útil estimada de 10 a 12 años y el costo de carga es relativamente pequeño. El portavoz de Fisker, Russell Datz, estimó que cargar las baterías en el Fisker Karma costaría el equivalente de gasolina a unos 25 centavos por galón..

A medida que la batería se agota, el sistema activará el motor para impulsar el generador y proporcionar energía adicional a los motores eléctricos. Según Fisker, este sistema patentado se utilizará en todos los modelos y productos futuros. Pero, ¿qué significa todo esto para el conductor? Continúe leyendo para averiguar.

Alquimia de la nueva era

El Fisker Karma se basa en la tecnología de baterías de iones de litio para su almacenamiento de energía eléctrica. Las baterías de iones de litio ofrecen varias ventajas sobre las baterías de plomo-ácido tradicionales que vemos en la mayoría de los automóviles en la actualidad. Para empezar, las baterías de iones de litio ofrecen un voltaje de circuito abierto más alto, lo que significa que pueden absorber más jugo que las baterías tradicionales. Tampoco sufren la tendencia de las baterías recargables a cargar cada vez menos con el tiempo, también conocido como "efecto memoria". Y tienen una baja tasa de autodescarga, lo que significa que permanecerán completamente cargadas por más tiempo que otros tipos de baterías recargables cuando no estén en uso..

Las baterías de iones de litio vienen en una asombrosa cantidad de formas, tamaños, tipos y voltajes, y los fabricantes de baterías creen que descifrar el código para hacer una batería verdaderamente efectiva podría marcar el comienzo de una nueva era energética. Debido a esto, los fabricantes de baterías guardan los secretos químicos de sus baterías tan cerca como lo hicieron los alquimistas sobre el secreto para transmutar el plomo en oro, o en el caso de los fabricantes de baterías, oro eléctrico..

El Fisker Karma se puede cargar completamente en tan solo cinco horas cuando está conectado a un sistema de carga de 240 voltios. Fisker Automotive

Una de las ventajas de usar un motor eléctrico para impulsar un automóvil es que producen el par máximo en el mismo instante en que comienzan a funcionar. Esto es diferente a los motores de gasolina que necesitan acelerar a varios miles de revoluciones por minuto antes de producir su par máximo. Para los fabricantes de automóviles híbridos, los motores eléctricos son perfectos para reducir las emisiones y maximizar el kilometraje.

Los automóviles generalmente usan la mayor cantidad de energía para comenzar a rodar después de una parada. En otras palabras, se necesita la mayor cantidad de gasolina para producir el par necesario para que el automóvil funcione. Una vez que un automóvil está rodando, la energía necesaria para superar la inercia inicial se vuelve cada vez menor y, por lo tanto, se utiliza cada vez menos energía (gas). Los motores eléctricos producen su par máximo instantáneamente y necesitan menos energía para mover la misma cantidad de masa. Los motores del Karma producen casi 1,000 pies-libras de torque (1,356 newton-metros), todo lo cual está disponible de inmediato..

Por supuesto, los motores eléctricos requieren energía, y ahí es donde entra el paquete de baterías. La mayoría de los vehículos híbridos usan una serie enlazada de baterías más pequeñas, alrededor de 1.2 voltios cada una, para producir un voltaje combinado de entre 300 y 650 voltios en total. Este alto voltaje, especialmente en los automóviles híbridos en serie, es necesario para proporcionar a los motores eléctricos suficiente empuje para que el automóvil funcione..

Mark Arold, director de ingeniería de vehículos y trenes motrices de Quantum Technologies, dijo que las baterías se pueden recargar a través de sistemas eléctricos domésticos tradicionales de 110 voltios de CA o un sistema de CA de 240 voltios, que también se encuentra en los hogares y se utiliza para alimentar grandes electrodomésticos como los eléctricos. estufas y secadoras de ropa. Según Arold, se necesitarán aproximadamente cinco horas para recargar el Karma en un sistema de 240 voltios. Mientras conduce, el motor de gasolina del Karma hará funcionar el generador de a bordo si las baterías caen por debajo de un cierto nivel de potencia o si la demanda de los motores eléctricos no se puede satisfacer solo con la energía de la batería..

Al igual que otros híbridos, el Karma aprovecha el frenado regenerativo para ayudar a detener el automóvil y aprovechar el potencial de energía cinética del automóvil durante una situación de frenado o inercia. El frenado regenerativo utiliza generadores que reciben energía de las ruedas cuando el automóvil gira por inercia o frena y usa la inercia de las ruedas para generar una pequeña carga que luego se alimenta a las baterías..

Con tantas cosas sucediendo bajo el capó, parece que los "autos inteligentes" ya no son el material del futuro, están aquí ahora. Y esta inteligencia programada es lo que permite que el Karma sea simplemente más que un automóvil a batería. Siga leyendo para descubrir cómo.

El indicador de eficiencia Fisker Karma 2010 Fisker Automotive

Si bien aún no puede profundizar en los detalles, Mark Arold dijo que la arquitectura de la computadora y los controles de software en el Karma están programados específicamente para ese automóvil. Sin embargo, también dijo que la tecnología ha sido probada para su confiabilidad. "Esta es una tecnología que se ha desarrollado a lo largo de los años en otras plataformas", dijo..

El software, alojado en la unidad de control híbrida (HCU), gestiona la batería y el motor para obtener los mejores resultados de ambos sistemas. Un ejemplo simple es la función de inicio / parada automática del Karma. Dependiendo de las entradas a la HCU, el motor del Karma se apagará solo en semáforos largos o seguirá funcionando si es necesario. Esta característica de conservación de energía es estándar para la mayoría de los híbridos, pero el software de Karma tiene en cuenta múltiples factores que van desde el nivel de energía de la batería hasta la carga del motor antes de la parada, y usa esos datos para tomar una decisión. Si el motor se apaga, se encenderá automáticamente cuando se presione el pedal del acelerador.

Este mismo impulso por la eficiencia y el rendimiento en el sistema Q Drive permite al conductor operar en dos modos: Stealth Drive o Sport Drive. Cada modo aprovecha la tecnología que ofrece el sistema de diferentes formas y con distintos resultados:

Stealth Drive

Modo económico silencioso
Permite a los conductores viajar hasta 50 millas (80,5 kilómetros) con una carga de batería completa
Cero emisiones
0 a 60 millas por hora (96,6 kilómetros por hora) en 7,5 segundos

Conducción deportiva

El rango de conducción se estima en 300 millas (482,8 kilómetros)
Un promedio de aproximadamente 100 millas por galón (42,5 kilómetros por litro)
El motor de gas alimenta el generador que carga las baterías que luego alimentan los motores eléctricos.
Algunas emisiones, pero menos que un motor de gasolina típico
0 a 60 millas por hora (96,6 kilómetros por hora) en 5,8 segundos

El Fisker Karma 2010 está disponible en tres niveles de equipamiento diferentes. Fisker Automotive

Al mirar el Karma, lo primero que destaca en el diseño es el techo. Está formado por una gran pieza curvada de vidrio solar que ayuda a recargar las baterías en los días soleados. También sirve para mejorar el clima interior de la cabina al absorber y usar esa misma luz solar en lugar de simplemente permitirle calentar el aire interior. El techo solar del Karma agregará aproximadamente de 4 a 5 millas (6,4 a 8 kilómetros) de energía de la batería por semana. Habrá disponible una matriz solar estacionaria más grande para montar en una casa o garaje. La matriz complementará la energía de los enchufes eléctricos estándar y sufragará parte del costo de carga.

Según la literatura de la compañía, los compradores de Karma pueden elegir entre tres niveles de equipamiento diferentes: EcoStandard, EcoSport y EcoChic. EcoChic es el más ecológico y se basa en un enfoque lujoso y libre de animales. El cuero se reemplaza por 100% viscosa de bambú, un tejido suave a mano. La moldura EcoGlass enmarca auténticas hojas fosilizadas. EcoGlass está hecho de arena reciclada. La serie EcoSport de Karma incorpora cuero de primera calidad envuelto a mano utilizando una estrategia de fabricación 100% sostenible que minimiza la cantidad de pieles necesarias y resalta las marcas naturales..

Los controles del Karma también aportan un enfoque futurista al presentar la primera pantalla táctil háptica disponible en un automóvil. Una pantalla táctil háptica proporciona sentidos de retroalimentación al usuario, por lo que si presiona un botón de la pantalla, se siente y suena como si se hubiera presionado un botón real. Esta pantalla permite al conductor controlar el clima, el audio y otros sistemas del vehículo. Las pantallas de cristal líquido (LCD) proporcionan lecturas de velocidad y niveles de carga de la batería.

Para que el Karma tenga éxito, se necesita algo más que fósiles geniales en el cristal de la ventana y conocimientos ecológicos. Está previsto que los coches se entreguen en 2010, pero ¿tendrá Fisker el impulso necesario para entrar en el siempre competitivo (y cada vez más reducido) mercado de los coches? Sigue leyendo para juzgar por ti mismo.

Al mismo tiempo, el Karma a nivel de producción se lanzó en el Salón Internacional del Automóvil de Norteamérica de 2009 en Detroit. Mich., La compañía también abandonó el concepto Karma S, un convertible de techo rígido de dos puertas. La medida fue recibida con escepticismo y respeto a regañadientes. Normalmente, los fabricantes de automóviles esperan a que un nuevo modelo sea aceptado y probado, por lo general alrededor de tres o cuatro años, antes de presentar un nuevo modelo. Hacer lo contrario, creen algunos en la industria, potencialmente le quita las ventas potenciales del original. Pero, de nuevo, Karma está decidido a romper el molde y no parece reacio a correr riesgos..

La compañía, con sede en Irvine, California, y con instalaciones de investigación y diseño en Pontiac, Michigan, ha recibido más de 1,000 pedidos anticipados para el Karma, y han contratado a Valmet Automotive en Finlandia para producir la primera serie de autos..

El portavoz de Fisker, Russell Datz, dijo que, en última instancia, Fisker producirá los coches en Estados Unidos con un estimado de 15.000 coches que saldrán de la línea cada año para finales de 2011, que es cuando el Karma S comenzará a entregarse. Datz dijo que, dependiendo de la demanda y los incentivos federales, los precios de los modelos futuros podrían bajar a unos 50.000 dólares..

El Fisker Karma se entregará a los primeros clientes a finales de este año. Datz dijo, y la compañía está ofreciendo una garantía de parachoques a parachoques de 50 meses y 50,000 millas, una de las más largas de la industria para vehículos híbridos..

En el momento de escribir este artículo, alrededor de 35 concesionarios en los Estados Unidos se han asociado con Fisker para proporcionar ventas y servicio de Karma. Datz dijo que había más de 80 distribuidores registrados con la compañía en todo el mundo y estaba seguro de que el modelo comercial funcionaría. "Este es el primer vehículo ecológico premium", dijo sobre el Karma. "Tiene todas las comodidades que encontrará en un Mercedes CLS o un BMW Serie 7. Ofrece una combinación de estilo, rendimiento y eficiencia nunca antes vista".

Para obtener más información sobre Fisker Karma y los coches híbridos, siga los enlaces de la página siguiente..

Especificaciones de Fisker Karma:

[fuente: Fisker Automotive, Inc.]

Longitud total: 196,3 pulgadas (4987 milímetros)
Ancho promedio: 78,1 pulgadas (1.984 milímetros)
Altura total: 52,4 pulgadas (1330 milímetros)
Base de rueda: 124,4 pulgadas (3160 milímetros)
Tracción delantera: 66,5 pulgadas (1,689 milímetros)
Vía trasera: 67,1 pulgadas (1720 milímetros)
Cuadro: Bastidor espacial de aluminio extruido configurado para la ubicación y el rendimiento de la transmisión y el paquete de baterías.
Ubicación de la batería: Montaje transversal en el medio del automóvil para mayor seguridad y consideración del peso
Ubicación del motor: Montaje frontal tradicional, con generador entre baterías y motor
Huella de carbono: 93 gramos de CO2 por kilómetro: comparado con el Honda Insight híbrido a 101 gramos de CO2 por kilómetro y un motor de gasolina tradicional BMW 750 a 383 gramos de CO2 por kilómetro

Fuentes

Arold, Mark. Director de Ingeniería de Vehículos y Motores de Quantum Technologies. Entrevista personal. Realizado el 1 de abril de 2009.
Datz, Russell. Portavoz de Fisker. Entrevista personal. Realizado el 31 de marzo de 2009.
Fisker Automotive, Inc. (15 de junio de 2009) http://karma.fiskerautomotive.com/
Quantum Technologies (15 de junio de 2009) http://www.qtww.com/