Vehículos Híbridos
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Vehículos Híbridos Document Transcript

  • 1. BENEMERITAUNIVERSIDAD AUTONOMA DEPUEBLAAntony Esteban Rosales Martínez Materia: DHTIC Ensayo:VehículosHíbridos
  • 2. INDICEIntroducción ............................................................................................................................................. 1VehículosHíbridos..................................................................................................................................... 2Estructura de un vehículo hibrido ........................................................................................................... 3 En serie .......................................................................................................................................... 3 En paralelo..................................................................................................................................... 4¿Qué consumo de gasolina tienen? ........................................................................................................ 5Seguridad………………………………………………………………………………………………………………………………….……..6¿Son seguros los autos híbridos?………………………………………………………………………………………….…....6Ventajas y desventajas de autos híbridos…………………………………………………………………………………….…..7 Ventajas……………….……………………………………………………………………………………………………………………7 Desventajas…………………………………………………………………………………………………………………………….…7¿Qué pasara con los autos híbridos cuando llegue la tecnología híbrida?……………………………………..…8 Conclusión……………………………………………………………………………………………………………………………………...9 Fichas bibliográficas……………………………………………………………………………………………………………………….10
  • 3. 1INTRODUCCIÓNEn este trabajo se presenta, lo que es la estructura de los vehículos híbridos tanto desus dos configuraciones, los motores que estos tienen, además una descripción dela tecnología incluyendo ventajas y desventajas de este tipo de vehículos.Los automóviles tiene un origen desde épocas pasadas, que con el paso del tiempoestas se van desarrollando gracias a la tecnología que también va avanzando, losautos van siendo menos contaminantes ya que se busca solucionar problemasambientales como lo es el calentamiento global, y como la venta de carros tienen altademanda, ya que el transporte es una necesidad humana primordial, siendo esto haymuchos habitantes en este planeta que tienen carro y como consecuencia los carrosproducen emisiones de humo (CO2) lógicamente estas emisiones se elevan al cielollegando a la capa de ozono produciendo un adelgazamiento hasta que se forme unhoyo., si el ritmo de contaminantes no cambia entonces el hoyo se vaengrandeciendo con el paso del tiempo y así tendrá el planeta menos años de vida.Sin embargo, ahorita los vehículos híbridos son muy caros, pero con el paso deltiempo estos tendrán que bajar sus precios ya que el deterioro del planeta seráeminente y no va a ver otra manera más que usar carros híbridos para sobrevivirunos años más de vida.Por esta razón las firmas automotrices más reconocidas del mercado mundial estánhaciendo una producción en masa en esta nueva clase de vehículos y buscandonuevas innovaciones tecnológicas.
  • 4. 2 Vehículos híbridosEn primer lugar, el término híbrido hace referencia a vehículos que trabajan con dosmotores: uno de combustión interna (gasolina-diesel) tradicional que llamaremostérmico y otro eléctrico, alimentado por baterías adicionales a las ya conocidas.Existen desde hace varios años y sus principales características son menor consumode combustible y una disminución sensible de las emisiones de gases nocivos porkilómetro recorrido. Su principal característica es que son capaces de recuperarenergía en las bajadas o al aplicar los frenos, siendo esto una gran ventaja pues enlos vehículos normales ésta se desecha en forma de calor al aplicar los frenos.Existen algunos de ellos que utilizan el motor térmico también para generarelectricidad y almacenarla en las baterías, para luego mover el vehículo con el motoreléctrico. Este proceso se realiza de forma muy eficiente y es muy conocido desdehace muchos años en sistemas de ferrocarril, con sus locomotoras diesel-eléctricas.Existen diferentes configuraciones para el funcionamiento de los motores, en algunoscasos trabajan en forma simultánea, en otros solo el eléctrico y el térmico sologenera electricidad, y en otros primero el eléctrico y posteriormente el térmico.Últimamente, se ha desarrollado un nuevo tipo de vehículo híbrido llamadoenchufable, que permite ser cargado con la red eléctrica. Esto añade una ventajaadicional, y es que la energía tomada de allí es mucho más económica que lagenerada con el motor térmico. Así el vehículo puede funcionar en muchos recorridossolo con energía eléctrica, sin consumir un solo gramo de combustible. La tecnologíade los híbridos muy pronto se verá en nuestros países, pues los países desarrolladosya la han incorporado a sus medios de transporte desde hace varios años y, engeneral, todas las marcas de trayectoria tienen ya sus modelos en el mercado. Sucosto es alto hoy en día, pero la masificación de su producción y la llegada denuevas tecnologías harán que se equiparen muy pronto a los precios de losvehículos con motores térmicos. Adicionalmente, el temor a la tecnología eléctrica y
  • 5. 3su mantenimiento irá desapareciendo, pues la realidad es que son mecanismosmucho más confiables que los actuales y con una vida útil mucho mayor. Estructura de un vehículo híbrido.La configuración de un vehículo híbrido depende de la disposición de los elementosque lo componen, por lo que se pueden clasificar en híbridos en serie e híbridos enparaleloEn serieEn estos vehículos el motor de combustión proporciona movimiento a un generadorque o carga las baterías o suministra la potencia directamente al sistema depropulsión (motor eléctrico) y por lo tanto reduce la demanda a la batería. Eldispositivo generador se utiliza principalmente como un ampliador de prestaciones,por lo que en la mayoría de los kilómetros se circula con las baterías. Cuando laduración del viaje excede a las prestaciones de la batería, el dispositivo generador seenciende. Para viajes más largos, el dispositivo generador puede ser conectadoautomáticamente cuando las baterías alcanzan un nivel predeterminado dedescarga. El motor térmico impulsa un generador eléctrico, normalmente un alteradortrifásico, que recarga las baterías, una vez rectificada la corriente, y alimenta al motoro motores eléctricos y estos son los que impulsan al vehículo. Dependiendo delrango de velocidades que se quieran ofrecer el dispositivo generador debe ser mayoro menor. En un principio se propusieron soluciones de bajo rango de velocidades,pero la tendencia hoy en día es la de ir a un rango mayor. Esto implica sistemas degeneración muchos mayores. La batería se dimensiona en función de los picos dedemanda. Así, a altas velocidades, sólo parte de la energía proviene de las baterías,siendo éstas las que suministran la potencia necesaria para aceleraciones yadelantamientos. A velocidad de crucero, la potencia generada en exceso se utilizapara recargar las baterías. Este sistema resulta eficiente si el 80% de los kilómetros
  • 6. 4recorridos son alimentados por la energía de las baterías que se han recargadodesde la red. En caso contrario es difícil la justificación de este tipo de propulsiónhíbrida ya que la energía eléctrica de las baterías proviene en realidad de lacombustión del motor térmico. La principal ventaja que ofrece este diseño frente al deen " paralelo" es la de un diseño mecánico simple. Se dispone de un motor térmicodiseñado y optimizado para trabajar siempre en el mismo régimen de revoluciones.La desventaja de este tipo de vehículos es que toda la energía producida por elmotor térmico tiene que atravesar el generador eléctrico sufriendo muchas pérdidas,debido a la transformación de energía mecánica a eléctrica, y toda la energía para latracción tiene que pasar por el motor eléctrico.En paraleloEste tipo de vehículo utiliza dos sistemas de tracción en paralelo. Según estaconfiguración ambos proveen de potencia a las ruedas de modo que los dossistemas pueden ser utilizados independientemente o simultáneamente para obteneruna potencia máxima. Aunque mecánicamente más complejo, este método evita laspérdidas inherentes a la conversión de energía mecánica en eléctrica que se da enlos híbridos en serie. Además como los picos de demanda de potencia lecorresponden al motor de combustión interna, las baterías pueden ser muchosmenores. El motor a gasolina entra en funcionamiento cuando el vehículo necesitamás energía. Y al detenerse, el híbrido aprovecha la energía normalmente empleadaen frenar para recargar su propia batería (frenado regenerativo). Como los patronesde uso de los automóviles tienden a viajes cortos y frecuentes, un híbrido en paralelotrabajará la mayor parte del tiempo sólo con motor eléctrico (este funcionamientoseria el ideal, aunque la realidad demuestra que actualmente las baterías de loshíbridos tienen muy poca autonomía y por lo tanto estos vehículos funcionanmayormente impulsados por el motor térmico). Dentro de los vehículos híbridos "paralelos" podemos distinguir dos arquitecturas: los que usan un generador
  • 7. 5independiente para cargar las baterías, o los que aprovechan el motor eléctrico parafuncionar también como generador. Con generador independiente: su inconvenientees que tiene más componentes, el generador, el conversor de corriente alterna acorriente continua y la transmisión ente el motor térmico y el generador por lo queserá más pesado y caro. Sin embargo tiene la ventaja que el generador al estardiseñado para funcionar sólo como generador, será más eficiente que el motorfuncionando como generador. Usando el motor eléctrico como generador: sedisminuye el número de componentes, pero puede disminuir el rendimiento. Elvehículo híbrido paralelo con generador independiente también se le clasifica comovehículo híbrido " paralelo-serie”. Esta configuración combina las ventajas de ambossistemas y es la más utilizada por los fabricantes de automóviles como por ejemplo:Toyota en su modelo Prius ¿Qué consumo de gasolina tienen?La tecnología híbrida permite un rendimiento de millas por galón sobre todo en tráficode ciudad, ya que los motores eléctricos son los que se accionan primero a la horade arrancar. El motor de gasolina entra en acción una vez que se alcanzanvelocidades de más de 20 millas por hora. Esto puede variar, según el modelo.Es por eso que en las hojas de información sobre el millas/galón, el rendimiento deviajes en ciudad es casi igual o superior al de carretera.Aquí van algunos ejemplos:Honda Insight: rinde 60 millas por galón en tráfico urbano y hasta 66 mpg encarretera. Tiene un tanque de 10.5 galones de capacidad.Honda Civic: 48 mpg en tráfico urbano y 47 mpg en carretera. Tanque de 13.galones.
  • 8. 6Honda Accord: 29 mpg en tráfico urbano y 37 mpg en carretera. Tanque de 17.1galones.Toyota Prius: 60 mpg en tráfico urbano y 51 mpg en carretera. Tanque de 11.5galones.Ford Escape Hybrid: de 36 mpg en ciudad y de 31 mpg en carretera. Tanque de 15galones. La seguridad¿Son seguros los autos híbridos?Al combinar un motor eléctrico con uno de gasolina no tiene relación alguna con losniveles generales de seguridad. Los estándares de seguridad de los autos se sacande las pruebas de accidentes.Los modelos híbridos actuales, el Toyota Prius, el Honda Civic y el Honda Insight,son autos compactos, rápidos y fáciles de maniobrar y por lo tanto son “buenos” paraevitar accidentes. Ambos están clasificados como “seguros” en su clase.Las SUVs, híbridas y convencionales, tienden a dar a sus conductores una falsasensación de seguridad, pero tienen niveles más altos de riesgo de vuelcos y sonmás difíciles de maniobrar. De hecho, las SUVs no tienen que cumplir con lasnormas de seguridad de los autos de pasajeros, porque según leyes federales, estánclasificadas como camionetas ligeras (“light trucks”). La Ford Escape y la RX400h deLexus, tendrán los mismos riesgos que cualquier otra SUV.Todos los vehículos híbridos se pueden comprar con bolsas de aire adicionales, asíque en general, los niveles de seguridad de estos vehículos no son distintos a autosnormales.
  • 9. 7Se han publicado algunos reportes sobre accidentes de autos híbridos en quesupuestamente ha habido víctimas de electrocución, pero según los fabricantes, esaposibilidad es nula, ya que cuando se registra un accidente, todos los componenteseléctricos del vehículo se apagan automáticamente.Ventajas y desventajas de autos híbridos.Como todo invento tiene sus cualidades y sus desperfectos, estas innovaciones de latecnología que son los vehículos híbridos, tienen una serie de ventajas como tambiéntienen sus desventajas.VentajasA continuación se presenta las ventajas que tiene un coche hibrido: Reducción de la emisión de gases contaminantes y una mejor eficacia en el consumo de combustible fósil. Menor contaminación acústica ya que el motor del coche híbrido es mucho más silencioso que el convencional. Mayor autonomía que los coches eléctricos simples y recarga mucho más rápida. El motor eléctrico del coche hibrido es muy potente y dinámico, no se descargan las baterías por dejar algo conectado. Este vehículo ecológico es más suave y fácil de usar. Su motor es más eficiente y elástico que el convencional, así como respuesta más rápida. El coche híbrido puede funcionar para recorridos cortos con solo con el motor eléctrico, por ejemplo en la ciudad, que es donde se produce el mayor gasto de combustible.DesventajasA continuación se presenta las desventajas que presenta un coche híbrido:
  • 10. 8 El coche híbrido cuenta con mayor dificultad a la hora de reparar alguna avería o simplemente hacerle una revisión. Este vehículo ecológico cuenta entre sus componentes con bastante cantidad de materiales escasos en la naturaleza u obtenidos solo a través de procesos químicos como el neodimio y el lantano. El coche híbrido pesa más que uno convencional debido al peso del motor eléctrico y de las baterías, por lo que pese a que es más eficiente en el uso de la energía también gasta más por el peso extra. Las baterías que utiliza este vehículo ecológico son toxicas. Y de momento, son caros.¿Qué pasará con los autos híbridos cuando llegue la tecnología de hidrógeno?Como sabemos la tecnología va avanzando con el paso del tiempo los automóvileshíbridos tendrán su época de mucha producción serán los mejores, pero todo tienesu fin ya que pueden ser sustituidos por algo mejor y más actualizado, ¿Habrá otraera de automóviles? La respuesta es un sí., ya que la tecnología no se conforma detener algo bueno si no que quiere la perfección algo más innovador que el anterior seabre más a la creación de un nuevo prototipo, que será más benéfico para lasociedad y claro para nuestro planeta.Se rumora una creación de un nuevo prototipo de vehículo, me refiero a los quetendrán células de hidrogeno, el cual iniciara una nueva era de automóviles dentro deunos años.La mayoría de los expertos asegura que los autos de células de hidrogeno noestarán disponibles comercialmente antes de 10 ó 20 años. Y para cuando llegue escasi seguro que los autos con células de hidrogeno tengan también componentes detecnología híbrida.
  • 11. 9ConclusiónPara mi estos automóviles híbridos son un medio para cuidar el medio ambiente yaque la tecnología que están constituidos estos es muy buena en cuanto al ahorro degasolina y casi no produce emisiones de humo contaminante, perjudiciales paranuestro planeta tierra.Sin embargo estos son muy caros a precio de venta, por la razón de que apenasestán saliendo al mercado, en cuanto pase el tiempo estos autos tendrán el precio deun auto convencional., pero además estos también serán obsoletos en cuanto latecnología, cree otro nuevo prototipo mejor que el auto híbrido claro esto tomaramuchos años para que esto suceda.Para cerrar con broche de oro, esta es una prueba de que la tecnología de nuestrostiempos va avanzando rápidamente para mejorar la vida de nuestra raza., perotambién se considera a la naturaleza, porque ya no, nos daremos el lujo decontaminar mucho hay que tener conciencia que pronto se acabara la vida de unplaneta tan maravilloso que es el nuestro. Y si queremos que nuestros hijos, denuestros hijos vean las creaciones que el hombre realiza, además de un ecosistemalleno de vida con mucha vegetación., hay que considerar de utilizar varios métodosque preserven el medio ambiente, aunque comprar un carro híbrido cueste caro peroayuda mucho.
  • 12. 10Ficha bibliográfica (ML).1.-José F. García, et al. El Vehículo Eléctrico. España, McGraw-Hill, 1997,pp. 149-1522-.Flores. L. A. Estudios y análisis de soluciones topológicas de convertidores CC-CCbidireccionales para su aplicación en vehículos híbridos. México. ETSII. 2004.3-.Michael H. Westbrook The Car Hybrid, England IEE Power and Energy series,2001.Referencias de internet:http://www.automecanico.net/09/hibrido02.html”http://www.publispain.com/revista/vehiculos-de-motores-hibridos-el-futuro-del-automovil.htmhttp://motor.terra.es/especiales-coches/articulo/coches-hibridos-ecologicos-61100.htm