Estado Del Arte Sobre Pérdidas Energéticas En Motor Generador De Arranque Con Sistemas Start-Stop Y Su Impacto En La Eficiencia Motor Del Vehículo
DOI:
https://doi.org/10.23857/dc.v11i4.4658Palabras clave:
Eficiencia energética; Alternadores automotrices; Sistemas Start-Stop; Gestión inteligente del alternador; Arquitecturas eléctricas de 48 VResumen
La eficiencia energética en el sector automotriz es uno de los principales desafíos tecnológicos y ambientales de la actualidad, especialmente en vehículos con motor de combustión interna. Los alternadores automotrices representan una fuente significativa de pérdidas energéticas, las cuales impactan directamente en el consumo de combustible y en las emisiones contaminantes. Este estudio tiene como objetivo realizar un estado del arte sobre las pérdidas energéticas en alternadores automotrices asociados a sistemas Start-Stop, así como analizar el efecto de las estrategias de gestión inteligente y la transición hacia arquitecturas eléctricas de 48 V en la eficiencia global del vehículo.
La investigación se desarrolló mediante una revisión bibliográfica sistemática de literatura científica y técnica publicada entre 2010 y 2025, bajo un enfoque cualitativo, descriptivo y exploratorio. Se consultaron bases de datos indexadas, aplicando criterios de inclusión y exclusión que garantizaron la validez y confiabilidad de las fuentes seleccionadas.
Los resultados evidencian que los alternadores convencionales presentan eficiencias limitadas, incluso en versiones optimizadas, debido a pérdidas eléctricas, magnéticas y mecánicas. Asimismo, se confirma que los sistemas Start-Stop permiten reducir el consumo de combustible y las emisiones, especialmente en conducción urbana, aunque su efectividad depende del contexto de uso. Las estrategias de gestión inteligente del alternador complementan estos sistemas al redistribuir la carga eléctrica hacia fases más favorables del ciclo de conducción. Finalmente, la transición hacia arquitecturas eléctricas de 48 V muestra un mayor potencial de ahorro energético frente a los sistemas tradicionales de 12 V, pese a su mayor complejidad técnica y costo, este estado del arte proporciona una visión integral y actualizada sobre las tecnologías orientadas a la reducción de pérdidas energéticas en sistemas de generación eléctrica automotriz.
Citas
Abidin, S. F. Z., Jamil, M. M. A., & Abdullah, S. (2021). The effect of 48 V mild hybrid technology on fuel consumption of a passenger car by using simulation cycle. Energy Reports, 7, 7130–7144. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214157X21006559
AAA. (2014, July 24). AAA’s tests reveal real-world benefits of automatic stop-start technology. AAA Newsroom. https://newsroom.aaa.com/2014/07/aaas-tests-reveal-real-world-benefits-automatic-stop-start-technology/
Athani, G., & Dongare, K. (2016). A method for estimating the improvement in fuel economy for a vehicle with Intelligent Alternator Control, and application in connected car systems (Paper No. 2016-01-0010). SAE Technical Paper. https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/2016-01-0010/
Huff, S., Davis, S., & Boundy, R. (2023). Auto stop-start fuel consumption benefits (Paper No. 2023-01-0346). SAE Technical Paper. https://www.sae.org/papers/auto-stop-start-fuel-consumption-benefits-2023-01-0346 (DOI: 10.4271/2023-01-0346)
Jagtap, P., & Rathore, K. (2021). Efficient overrunning alternator pulley (OAP) design and development for robust FEAD system—Reduction of fuel consumption and CO? for model gasoline engine (Paper No. 2021-26-0069). SAE Technical Paper. https://saemobilus.sae.org/papers/efficient-overrunning-alternator-pulley-oap-design-development-robust-fead-system-reduction-fuel-consumption-co2-model-gasoline-engine-2021-26-0069 (DOI: 10.4271/2021-26-0069)
Kitchenham, B. (2004). Procedures for performing systematic reviews (TR/SE-0401). Keele University. https://www.inf.ufsc.br/~aldo.vw/kitchenham.pdf
Mazda Motor Corporation. (2011, Nov. 25). Mazda ‘i-ELOOP’ capacitor-based brake energy regeneration system. Mazda Newsroom. https://newsroom.mazda.com/en/publicity/release/2011/201111/111125a.html
Mazda’s i-ELOOP: Saves engine power, boosts fuel efficiency. (2013). Auto Tech Review, 2, 64. https://doi.org/10.1365/s40112-013-0236-8
Mahmood, O. T., Wan Hasan, W. Z., Ismail, L. I., Shafie, S., Azis, N., & Norsahperi, N. M. H. (2022). Optimization approaches and techniques for automotive alternators: Review study. Machines, 10(6), 478. https://doi.org/10.3390/machines10060478 NACFE (North American Council for Freight Efficiency). (s. f.). High-Efficiency Alternators. https://nacfe.org/research/technology/powertrain/high-efficiency-alternators
SAE International. (2018). Reduction of parasitic losses in front-end accessory drive (FEAD) systems—Part 2 (Paper No. 2018-01-0326). SAE Technical Paper. https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/2018-01-0326/
Snyder, H. (2019). Literature review as a research methodology: An overview and guidelines. Journal of Business Research, 104, 333–339. https://doi.org/10.1016/j.jbusres.2019.07.039
Windover, P. R., et al. (2015). Stop and restart effects on modern vehicle starting system components—Longevity and economic factors (ANL/ESD-15/16). Argonne National Laboratory / U.S. DOE. https://publications.anl.gov/anlpubs/2015/05/115925.pdf (ficha en OSTI: https://www.osti.gov/biblio/1184379 )
Hernández-Sampieri, R., & Mendoza, C. P. (2018). Metodología de la investigación: Las rutas cuantitativa, cualitativa y mixta. McGraw-Hill Education. (Ficha/Reseña UNAM) https://virtual.cuautitlan.unam.mx/rudics/?p=2612 (ISBN 978-1-4562-6096-5).
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Aranguren Mármol Gabriel Alejandro, Mero Fernández Marcos Junior, Quiroz Cedeño Danny Omar
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Authors retain copyright and guarantee the Journal the right to be the first publication of the work. These are covered by a Creative Commons (CC BY-NC-ND 4.0) license that allows others to share the work with an acknowledgment of the work authorship and the initial publication in this journal.
