El C4 Hybride HDi aporta excelentes resultados en cuanto a consumo (3,4 l a los 100 km) y emisiones de CO₂ (90 g/km) conservando al mismo tiempo el confort de conducción de las motorizaciones HDi y añadiendo las ventajas específicas de la cadena de tracción híbrida (modo eléctrico a baja velocidad, por ejemplo).

Este demostrador se basa en tecnologías vanguardistas ya comercializadas en la gama Citroën: motorización HDi, filtro de partículas (FAP), Stop & Start y caja de cambios manual pilotada. Estas diferentes tecnologías se completan y asocian para favorecer la reducción del consumo y de las emisiones contaminantes. A ello se añade el diseño del C4; la altura de este vehículo es garantía de aerodinámica y bajos consumos.

El C4 posee, por lo demás, numerosas virtudes, tanto en términos de estilo como de tecnologías o de comportamiento en carretera. Se han vendido más de 420.000 unidades en todo el mundo, en el primer semestre de 2006, dentro de un segmento de mercado que supone una tercera parte de las ventas totales de automóviles.

Por todo ello, el C4 Hybride HDi constituye, a medio plazo, para Citroën, la solución capaz de ofrecer, a un gran número de clientes, una revolución  en consumo y emisiones de CO₂, en un mercado europeo donde el diésel está fuertemente implantado.

C4 Hybride HDi: una tecnología híbrida HDi sobre un modelo de éxito

Tecnología híbrida HDi: una elección acertada

El C4 Hybride HDi asocia una cadena de tracción híbrida a un motor diésel HDi, con el fin de conseguir una gran reducción del consumo y de las emisiones de CO₂. La tecnología híbrida de gasolina no permite marcar una diferencia significativa, ni en consumos ni en emisiones de CO_2, con respecto al diésel HDi.

Los trabajos del Grupo PSA Peugeot Citroën han permitido demostrar que el consumo de una versión híbrida de gasolina es similar al de un vehículo diésel convencional de características idénticas (peso, Scx, dimensiones,…). En términos de CO₂, la ganancia de aquel se limita a un 10%. Pese a ello, el precio del híbrido gasolina será netamente superior al de un vehículo diésel equivalente.

En el mercado europeo, desde finales de los años 90, el éxito de las motorizaciones diésel de alta tecnología (HDi) no ha dejado de crecer. Para los turismos, la motorización diésel representa, en la actualidad, una media de uno de cada dos coches vendidos, mientras que en 1998 esta relación era de uno por cada cuatro. En algunos países, entre ellos Francia, la cuota de mercado de los diésel en el conjunto de las ventas alcanzó un 70% en 2005. Este desarrollo continuo demuestra el fuerte tirón que tienen, para los consumidores, los vehículos de bajo consumo, que no supongan ningún sacrificio en cuanto a placer de conducción y que resulten compatibles con su poder adquisitivo.

Además, con la incorporación del filtro de partículas (FAP), las motorizaciones diésel presentan un balance ecológico extremadamente favorable. A día de hoy, Citroën ha vendido más de 326.000 vehículos equipados con filtro de partículas.

En este contexto, las reducidas ventas de vehículos híbridos de gasolina en el conjunto del mercado europeo se explican con bastante lógica, a pesar de las ventajas fiscales significativas aprobadas por varios estados miembros de la Unión Europea.

·         La aportación del motor HDi

El C4 es un vehículo de utilización mixta, que puede circular perfectamente por ciudad, carretera y autopista. Asociando una cadena de tracción híbrida y un motor HDi, une el rendimiento excepcional del motor diésel HDi (reducción de un 20% del consumo con relación a un motor de gasolina), utilizado en su mejor margen de funcionamiento, y la aportación de un motor eléctrico, adaptado a los recorridos urbanos.

Las ventajas de la hibridación en usos urbanos y en carretera permiten un gran avance en reducción del consumo (3,4 l a los 100 km en ciclo mixto) y de las emisiones de CO₂, con 90 g por km. La ganancia con relación a un vehículo similar equipado con una cadena de tracción híbrida de gasolina, es del orden de un 25%, es decir, 1 litro a los 100 km en ciclo mixto, lo que se traduce en una autonomía significativamente mayor.

En utilización por autopista, las cualidades intrínsecas del motor HDi, asociadas a la caja de cambios manual pilotada, presentan un excelente rendimiento y permiten obtener igualmente una ganancia de un 25% en el consumo.

Además, el placer de conducción, que se mantiene como una de las principales demandas de los automovilistas, se ha tenido muy en cuenta. Asimismo, el C4 Hybride HDi ofrece a los usuarios un confort suplementario en dos aspectos:

• Por un lado, en ciudad y a baja velocidad, por el apagado del motor térmico y el funcionamiento en el modo eléctrico (ZEV: Zero Emission Vehicle), lo que proporciona al vehículo un confort acústico y vibratorio elevado.

• Por otro lado, ofreciendo una mejora significativa en las recuperaciones respecto a un vehículo de motor térmico, de potencia equivalente. Así, el conductor se beneficia puntualmente de un complemento de potencia entregado por el motor eléctrico, que puede llegar hasta los 23 kW.

C4, un modelo con aerodinámica y cualidades ideales

El C4 Hybride HDi constituye, a medio plazo, para Citroën, la solución capaz de ofrecer, a un gran número de usuarios, una verdadera revolución en el consumo y las emisiones de CO₂.

Para desarrollar la tecnología del híbrido HDi, el C4 aparece como el vehículo más apropiado de toda la gama Citroën. Este turismo está destinado a un uso polivalente (ciudad, carretera y autopista) y corresponde al núcleo central del mercado europeo. Se han vendido más de 200.000 unidades del C4 en Europa Occidental en 2005, dentro del segmento de mercado más popular, que representa más del 30% de las ventas totales de automóviles.

Además, el diseño del C4 se ha cuidado especialmente en materia de aerodinámica, uno de los valores tradicionales de la marca. El C4 cuenta con un excelente coeficiente de penetración aerodinámico; para la versión coupé – elegida para el demostrador C4 Hybride HDi – puede descender hasta 0,28, un valor que contribuye directamente a la reducción del consumo y de las emisiones de CO₂.

Por todo ello, el C4 dispone de numerosas ventajas para responder a las variadas expectativas de la clientela.

Con el C4, Citroën ofrece una berlina y un coupé. Dos propuestas que, compartiendo la misma habitabilidad, presentan, cada una de ellas, un estilo propio y específico. La berlina se caracteriza por formas más redondeadas, mientras  que el coupé enarbola trazos más afilados.

El habitáculo del C4 favorece el confort y la seguridad, combinando un estilo interior que juega la carta de la sobriedad high-tech, con la imagen del cuadro de instrumentos de estilo depurado, y las innovaciones que favorecen la sencillez de utilización y la ergonomía.

El volante de mandos centrales fijos agrupa, al alcance de la mano, las principales funciones de confort y de ayuda a la conducción. Cuenta con un cuadro de instrumentos inédito, que ofrece las informaciones sobre una plancha translúcida, situada en el centro del salpicadero.

Además de un comportamiento dinámico seguro, el C4 dispone de numerosos equipamientos modernos y eficaces de ayuda a la conducción, como los faros bi-xenón autodireccionables, la alerta de neumáticos poco inflados o la alerta de cambio involuntario de carril, que detecta, en autopista o vía rápida, la superación involuntaria de las líneas continuas o discontinuas, siempre que el intermitente no haya sido accionado.

Por lo que se refiere a la protección de los ocupantes, el C4 ha recibido 5 estrellas en las pruebas de choque de EuroNCAP. Está dotado de seis airbags y puede alardear de ser el primer vehículo del mercado mundial que incorpora un airbag frontal de conductor optimizado en su forma, gracias a la parte central del volante fija, para una mejor protección del tórax del conductor. En el test de choque con peatones, el C4 ha logrado un excelente resultado, con 3 estrellas (sobre un máximo posible de 4) y en lo que se refiere a la protección de los niños, ha obtenido 4 estrellas (sobre un máximo posible de 5).

Tecnologías de vanguardia de la gama Citroën en el C4 Hybride HDi

El C4 Hybride HDi se apoya, en gran parte, en tecnologías de vanguardia ya comercializadas en la gama Citroën: motorización diésel HDi, filtro de partículas (FAP), Stop & Start y caja de cambios manual pilotada.

A estos elementos se añade un motor eléctrico, un ondulador, un pack de baterías de alta tensión y un sistema de frenado recuperativo.

Estas tecnologías se completan y asocian para reducir el consumo y las emisiones contaminantes.

Motor HDi y FAP

El C4 Hybride HDi está equipado con el motor 1.6 HDi de 66 kW CEE (92 CV DIN) a 4.000 rpm. Ofrece un par de 215 Nm a 1 750 rpm.

Se han realizado adaptaciones, con el objetivo de hacer este motor compatible con una cadena de tracción híbrida.

En particular, el sistema de control del motor es específico y se hace a través de consignas directamente coordinadas por el sistema de control de la cadena de tracción. Integran principalmente los arranques/paradas del motor garantizando, al mismo tiempo, el par solicitado por el conductor en cada momento.

Por lo demás, con el fin de asegurar un bajo nivel de emisiones, el motor ha sido dotado de un filtro de partículas (FAP) de última generación, que permita asegurar unas prestaciones superiores a las de la normativa Euro IV.

El compromiso “NOx-consumo” ha podido ser optimizado teniendo en cuenta el grado de libertad ofrecido por la hibridación. Así, la utilización de las capacidades del motor eléctrico ha permitido situar el motor térmico en sus mejores márgenes de funcionamiento y optimizar la gestión del tiempo de parada del motor.

Caja de cambios manual pilotada

El C4 Hybride HDi aprovecha las ganancias de consumo aportadas por la caja de cambios manual pilotada.  Este mismo tipo de caja, SensoDrive, se ofrece ya en el conjunto de la gama compacta: C1, C2, C3 y C3 Pluriel.

La caja de cambios manual pilotada de 6 velocidades del C4 Hybride HDi se caracteriza por la ausencia de pedal de embrague y está basada en un principio de automatización de una caja manual. El pilotaje hidráulico de la caja optimiza los tiempos de paso, reforzando así el placer de utilización. Simultáneamente, ofrece la optimización permanente de la cadena de tracción por la selección, en tiempo real, del punto de funcionamiento ideal. Esta caja permite asegurar el mejor compromiso de consumo, aceleración, frenado, placer de conducción y respeto medioambiental. Deja al conductor la posibilidad de optar indiferentemente por el modo automático o por el modo secuencial de cambio de velocidades.

Sistema Stop & Start

Como el C3, el C4 Hybride HDi incorpora el sistema Stop & Start, que en la cadena de tracción híbrida asegura el continuo arranque del motor térmico.

En el C3, la tecnología Stop & Start se caracteriza por la parada del motor justo antes y durante la inmovilización del vehículo (semáforos, embotellamientos…) mientras que el conductor presiona el pedal del freno. Su puesta en funcionamiento es automática e inmediata en el momento que el conductor suelta el pedal del freno cuando quiere reiniciar la marcha. Este vehículo micro-híbrido reduce el consumo y las emisiones de CO₂ del orden de un 10% en ciclo urbano y de un 6% en ciclo mixto.

Sobre el C4 Hybride HDi, el sistema Stop & Start dispone de una potencia motriz un 40% superior a la primera generación, para permitir el arranque del motor HDi 92.

Además, si en el caso del C3, la función Stop & Start funciona exclusivamente durante las fases de parada y arranque del vehículo, en el caso del C4 Hybride HDi, la función de apagado del motor puede funcionar en cualquier momento, dependiendo del uso del vehículo, desde que su velocidad de marcha es inferior a los 60 km/h.

En cada aceleración prolongada, el sistema Stop & Start despierta, instantáneamente y de forma automática, al motor térmico.

Motor eléctrico y ondulador

El motor eléctrico desarrolla una potencia de 16 kW en forma continua, con un par de 80 Nm. Ofrece una potencia punta de 23 kW, con 130 Nm de par, para responder a solicitudes puntuales del conductor. Se ha alcanzado un compromiso estructural coherente (atascos/prestaciones), para permitir la compatibilidad con una utilización urbana. La potencia ha sido determinada para asegurar el uso, en modo eléctrico puro, en velocidades inferiores o iguales a los 50 km/h que representan las condiciones típicas de utilización urbana de un vehículo. El sistema de control de la cadena de tracción híbrida opta por esta configuración cada vez que las condiciones, en particular el estado de carga de las baterías, lo permiten.

El motor eléctrico es de tipo síncrono con imanes permanentes. Esta tecnología ofrece actualmente la mejor relación prestaciones/dimensiones. Asociado al ondulador, funciona en un rango de tensión comprendido entre 210 y 380 voltios. Las prestaciones alcanzadas por el motor eléctrico y el ondulador no permiten, en el espacio reducido en el que se encuentran situados, utilizar el circuito convencional de refrigeración del motor, cuya temperatura de uso es más elevada. La refrigeración por agua está asegurada mediante un radiador específico y un circuito de baja temperatura a 60°C.

El ondulador actúa sobre el par del motor eléctrico regulando la corriente que proviene del pack de baterías, como lo hace una bomba de inyección con el carburante disponible en el depósito, para satisfacer una demanda de aceleración por parte del conductor.

Pack de baterías de alta tensión

El pack de baterías de alta tensión está situado en el maletero del C4, en el lugar de la rueda de repuesto, provocando una ligera modificación de la geometría de este emplazamiento. La incorporación de las baterías no se realiza en detrimento de la capacidad del maletero, que se mantiene inalterada.

El pack de baterías de alta tensión está compuesto por 240 elementos de tipo Ni-MH (Nickel Metal Hidruro). Su potencia de cambio –restitución y absorción – es de 23 kW bajo una tensión nominal elevada de 288 Voltios. Su refrigeración está asegurada por escapes específicos, que recuperan el aire del habitáculo beneficiándose al mismo tiempo de la regulación de temperatura de este último.

El pack de baterías de alta tensión se añade a la batería clásica de 12V, que cumple con sus funciones habituales.

Frenado recuperativo pilotado

En ciertas fases, deceleración o frenado del vehículo, el dispositivo de frenado pilotado optimiza la transformación de la energía cinética en energía eléctrica; ésta es almacenada en el pack de batería de alta tensión.

Esta energía podrá ser utilizada, ya sea en modo eléctrico puro, o como apoyo del motor térmico, durante las fases de aceleración.

Esta recuperación permite utilizar una energía que resulta “gratuita” y rebajar, al mismo tiempo, el consumo.

Principio de funcionamiento del C4 Hybride HDi

Fácil de conducir

La puesta en marcha del vehículo, con la llave de contacto habitual, se realiza sin que se arranque el motor térmico. Al presionar sobre el pedal del acelerador y según la demanda ejercida sobre el pedal por el conductor, el motor eléctrico puede, por sí solo, desplazar al vehículo. Será apoyado, si es necesario, por el motor térmico en caso de una fuerte aceleración.

La utilización de una caja de cambios manual pilotada permite beneficiarse del rendimiento de una caja manual, ofreciendo al mismo tiempo el automatismo necesario en el control de la cadena de tracción híbrida. La decisión y el paso de la marchas  se hace automáticamente, sin acción del conductor, salvo si decide elegir el modo secuencial.

Estas operaciones están coordinadas, de manera transparente, por el sistema de control de la cadena de tracción y de frenado, el PTMU: Power Train Management Unit.

Para permitir un bajo consumo, el PTMU selecciona, en función de las demandas del conductor, el mejor modo de funcionamiento. Este último se obtiene gracias a la utilización del motor eléctrico solo, a baja velocidad y durante las deceleraciones, con el motor térmico en recorridos por carretera y autopista, o bien mediante el funcionamiento conjunto de ambos durante las fuertes aceleraciones.

Control inteligente del frenado

Una de las funcionalidades de la transmisión híbrida es la posibilidad de poder recuperar la energía cinética del vehículo y reutilizarla posteriormente. Cuando el conductor levanta el pie del pedal del acelerador a una velocidad inferior a los 60 km/h, el motor térmico se apaga y se desacopla. El motor eléctrico asegura entonces el freno motor y recupera la energía cinética del vehículo. El PTMU permite el almacenamiento de esta energía en las baterías, hasta que estas se encuentran con la carga completa. Cuando el conductor frena, el PTMU controla el reparto de frenada, en frenado eléctrico (recuperativo) e hidráulico (disipativo), asegurando prioritariamente las funciones de seguridad y optimizando la recuperación de energía en favor de una reducción del consumo.

Pantalla de control del NaviDrive

El conductor del C4 Hybride HDi se mantiene informado, en tiempo real, del funcionamiento de la cadena de tracción híbrida gracias a la gran pantalla de color 16/9 del sistema telemático NaviDrive, que ilustra las transferencias de energía entre los dos motores, térmico y eléctrico, el pack de baterías y las ruedas.

Otras informaciones como el estado de carga de las baterías, o incluso, el nivel de potencia que el conductor solicita de los diferentes motores están disponibles.

Este sistema favorece una conducción en la que se reduce el consumo de energía, al comprenderse mejor el funcionamiento del vehículo.

Funcionalidades específicas

 Modo eléctrico puro: la elección de una conducción ZEV (Zero Emission Vehicle)

Gracias al botón “ZEV”, situado en la consola central, el conductor puede acceder a un modo totalmente eléctrico. El margen de utilización del vehículo en modo eléctrico se optimiza.

Esta optimización permite recorrer distancias más importantes y alcanzar velocidades más elevadas que las alcanzadas sin la conexión del motor térmico, en el modo híbrido normal. La puesta en marcha del motor térmico, queda reservada, en este caso, a las fases de aceleraciones mantenidas.

Esta funcionalidad hace del C4 Hybride HDi un vehículo urbano por excelencia, por la ausencia de emisiones contaminantes y sonoras en el exterior del vehículo, proporcionando, tanto al conductor como a los pasajeros, una importante mejora en cuanto al confort acústico.

Este modo se desactiva, ya sea de forma automática cuando las baterías de alta tensión no están suficientemente cargadas, o bien manualmente, cuando el conductor presiona la tecla específica.

Modo secuencial y modo dinámico

El conductor puede optar voluntariamente por el modo secuencial a través de la palanca de mando de la caja de cambios manual pilotada. Él mismo decide, por una acción sobre la palanca de cambios, la marcha a insertar y el momento en el que quiere que se haga, con el fin de anticipar situaciones que sólo él conoce (por ejemplo: reducir una marcha para adelantar a otro vehículo en una distancia muy corta). En este caso, los cambios de marcha se optimizan en duración y el motor térmico está siempre en funcionamiento. La función “boost”, adición del par del motor eléctrico al del motor térmico, siempre está disponible.

El conductor puede aprovechar el dinamismo del vehículo seleccionando la tecla del modo dinámico (“Dy”), situada en la base de la palanca de cambios. La información del pedal del acelerador se transmite de forma que se favorezca una presencia inmediata de par. Al mismo tiempo, las duraciones del cambio de la marcha se reducen al máximo de las capacidades mecánicas del sistema. En este caso, el cambio de marcha se hace automáticamente, sin acción del conductor.

C4 Hybride HDi: un vehículo autónomo en todas las circunstancias

En caso de descarga del pack de baterías de alta tensión, por ejemplo, tras una inmovilización de larga duración, el C4 Hybride HDi está siempre preparado para arrancar y rodar, contrariamente a otros sistemas híbridos en los que el vehículo queda inmovilizado.

El sistema Stop & Start del C4 Hybride HDi, incorporado al motor diésel, permite el arranque con la batería de 12V y la generación de potencia a través del alternador. El vehículo sigue siendo autónomo en un modo 100% térmico “limitado”. En menos de 10 minutos de rodaje, tiempo necesario para iniciar la recarga del pack de baterías de alta tensión, el vehículo recupera completas todas sus prestaciones. De la misma forma, cuando una anomalía importante (por ejemplo, seguridad eléctrica) impone la desconexión del pack de baterías de alta tensión, el C4 Hybride HDi  puede continuar circulando únicamente con el motor térmico. Este modo de funcionamiento, llamado de «socorro», ofrece la posibilidad de alcanzar con toda seguridad un taller de reparación.

Citroën y las tecnologías útiles

En el marco de una estrategia global de protección del medio ambiente, Citroën desarrolla, desde hace muchos años, un abanico de soluciones eficaces, asequibles y adaptadas a las necesidades de los diferentes usuarios.

Los demostradores tecnológicos como el Berlingo Dynavolt, prototipo de vehículo eléctrico, el Xsara Dynalto, equipado con un alternador-motor de arranque, el Xsara Dynactive, vehículo híbrido o también el C4 Hybride HDi, en la actualidad, permiten a la marca presentar regularmente ventanas hacia el futuro.

• Con el Xsara Dynalto, expuesto en el Salón de Ginebra de 1998, Citroën proponía una solución industrializable que permitía una reducción del consumo del orden del 10% (sobre ciclo mixto normalizado) y con ello una reducción en la misma proporción de las emisiones de CO₂. Estas mejoras se lograban en parte gracias a la función “Stop and Go” que permite el apagado y el nuevo encendido del motor de forma automática en los embotellamientos, en los semáforos en rojo o durante una parada prolongada. Esta función anula las molestias que producen las emisiones sonoras, particularmente en medio urbano.

Esta innovación se ha concretado con la puesta en el mercado del C3 Stop & Start, primer nivel de hibridación accesible al gran público. Las ganancias en consumo ofrecidas por el sistema Stop & Start son del 10% en utilización urbana, del 6% en ciclo mixto y pueden alcanzar un 15% cuando la circulación es densa.

• Presentado en el Salón de Ginebra de 1999, el Berlingo Dynavolt proponía una variante del vehículo eléctrico y del híbrido. El principio era el de añadir a la energía eléctrica tomada de la red eléctrica y almacenada en baterías, una energía eléctrica producida por un grupo electrógeno auxiliar. Gracias a una gestión inteligente de las fuentes de energía, el motor eléctrico podía en parte ser alimentado por este grupo en las zonas urbanas.

• El Xsara Dynactive, desvelado en el Salón de Ginebra de 2000, exploraba una nueva vía de la hibridación paralela. Concebido en torno a un motor térmico de gasolina de 55 kW (75 CV) y de un motor eléctrico de 25 kW (34 CV), disponía de una caja de cambios automática. La originalidad de esta arquitectura ofrecía al Xsara Dynactive un modo ZEV particularmente interesante en circulación urbana (autonomía próxima a los 20 km), puesto que se beneficiaba de las desmultiplicaciones de la caja de cambios automática.

C4 Hybride HDi – Ficha técnica

Características técnicas

Prestaciones y consumos

Fuente: Prensa Citroën