2. Mar González Colet 3r C
ÍNDEX
- Introducció 1
- Automòbils elèctrics 1
- Automòbils amb pila de combustible 2
- Automòbils híbrids 3
- Automòbils d’aire comprimit 5
- Conclusió 6
- Webgrafia 7
3. Mar González Colet 3r C
INTRODUCCIÓ
En aquest treball explico algunes alternatives als motors de combustió.
Els motors de combustió ofereixen grans prestacions però emeten substàncies
contaminants a l’atmèsfera. Les seguents alternatives als motors de combustiósón
molt més sostenibles per al medi ambient.
Els automòbils elèctrics
Un vehicle elèctric és un vehicle de combustible alternatiu impulsat per un o més
motors elèctrics.
Actualment, els motors elèctrics ofereixen prestacions molt inferiors als moguts per
gasolina, però aquests prodrien ser una alternativa ecològica per al futur.
Una gran quantitat de bateries molt pesants alimenten el motor i li proporcionen una
autonomia entorn als 100 Km. El motor elèctric és mogut per l’energia subministrada
per un regulador.
El regulador és un dispositiu electrònic dissenyat per mantenir un nivell de voltatge
constant.
El regulador és alimentat per les bateries.
4. Mar González Colet 3r C
Els motors elèctrics són més petits i lleugers que els de combustió i tenen la mateixa
potència. Els motors estàn conectats a la transmissió que fa girar les rodes. Al
accelerar, el motor actua com un generador d’electricitat que és utilitzada per a
recarregar part de les bateries. Les bateries es poden recarregar conectándoles a la
xarxa d’electricitat doméstica mitjançant un cable. Un carregador converteix la corrent
alterna de la xarxa en corrent continua per poder carregar les bateries. Tenen un pes
elevat i es necessiten moltes bateries ja que acumulen una quantitat d’energia molt
inferior a la que conté un dipòsit de gasolina o de gas-oil.
Els cotxes elèctrics incorporen un controlador que és un ordinador que regula el fluxe
de corrent entre les bateries i el motor,en relació a la pressió exercida pel conductor
sobre el pedal de l’accelerador.
Els avantatges són que són silenciosos i que no emeten cap gas ni substància
contaminant. Els inconvenients són que necessiten moltes bateries que tenen un pes
elevat i que triguen en recarregar-se aproximadament 8 hores.
Els automòbils amb pila de combustible
Les piles de combustible són sistemes electroquímics en els que l’energia produïda per
una reacció química entre l’hidrògen i l’oxígen es converteix en electricitat. La pila de
combustible no necessita ser recarregada mentre l’hidrògen i l’oxígen li siguin
subministrats de forma permanent. Emeten vapor d’aigua a l’atmòsfera que no és
contaminant.
El dispositiu consisteix en una sèrie de cel·les unides sota una carcassa. Cada cel·la
individual conté dos electrodes, l’ànode i el càtode, separats per una substància
anomenada electròlit. A l’ánode se l’injecta l’hidrògen que prové d’un dipòsit i al
càtode l’aire o oxígen.
5. Mar González Colet 3r C
FUNCIONAMENT:
Primer s’aplica L’hidrògen sobre un electró (ànode). Després s’aplica oxigen sobre
l’altre electró (càtode). Un catalitzador facilita la conversió de l’hidrògen en electrons i
protons.
Un catalitzador és una substància que participa en el procés en el qual s’augmenta la
velocitat d’una reacció química.
Els electrons i el protons travessen l’electròlit (part situada entre l’ànode i el càtode)
per combinar-se amb l’oxígen i amb els electons del càtode generant així electricitat.
Els ions generats en el càtode atravessen l’electròlit cap a l’ànode, on es combinen
amb l’hidrògen i formen aigua.
En aquest procés es genera electricitat que s’acumula a les bateries.
El motor elèctric és el que fa moure el cotxe.
El principal inconvenient que cal superar és la producció d’hidrògen en grans
quantitats i la seguretat en manipular-lo, ja que l’hidrògen reacciona violentament en
contacte amb l’aire.
Els avantatges són que, tot i que encara està en periode d’investigació, és una
tecnologia amb futur. Las emisions a l’atmòsfera són mínimes i si s’utilitza hidrògen
pur, només s’allibera vapor d’aigua.
Els automòbils híbrids
Els automòbils híbrids combinen un motor de combustió i un motor elèctric. Aquests
vehicles funcionen normalment amb propulsió elèctrica a partir de l’energia
acumulada en unes bateries. El motor actua com un generador elèctric que recarrega
les bateries quan el vehicle frena o desaccelera, però com no és suficient, el motor de
gasolina es posa en funcionament automàtiament quan les bateries estan baixes per
tal de recarregar-les.
6. Mar González Colet 3r C
Segons la seva configuració poden ser en paral·lel o en serie.
EN PARAL·LEL: El motor de combustió i l’elèctric funcionen independentment i els dos
poden fer moure les rodes. El motor de combustió és més petit que el d’un vehicle
comú però és més eficient. Al igual que en el cotxe elèctric, l’automòbil híbrid en
paral·lel té un petit motor elèctric alimentat per bateries recarregables. Els motors
estàn conectats a la transmissió que s’encarrega de fer girar les rodes. El resultat és in
cotxe que pot ser impulsat pels dos motors.
EN SERIE: Té els dos motors, l’elèctric i el de combustió però l’elèctric és el que impulsa
les rodes. El petit motor de combustió està conectat a un generador. El generador
converteix l’energia mecánica en elèctrica per carregar les bateries. El motor elèctric
agafa l’energia de les bateries i a través de la transmissió mou les rodes.
7. Mar González Colet 3r C
Els avantatges dels automòbils híbrids són que gasten molt menys combustible,
emeten menys quantitats de substàncies i gasos contaminants a l’atmòsfera i, a la
vegada, permet mantenir un bon rendimient dels vehícles.
Els inconvenients són que compten amb major dificultat a l’hora de reparar una avaria
o de fer-li una revisió. El cotxe híbrid pesa més que un cotxe convencional degut al pes
del motor elèctric i de les bateries. Per tant, tot i que és més eficient en l’ús de
l’energia també gasta més pel pes extra. Les bateries que utilitza aquest vehícle
ecològic són tòxiques i de moment aquest tipus de cotxes són cars.
Els automòbils d’aire comprimit
No tenen caixa de canvis ni pedal d’embragatge. Contenen un variador automàtic que
els permet circular sense haver de cambiar de marxes. Poden assolir una velocitat de
fins a 110 km/h i tenen una autonomia de 240 km. Té un moto-compressor de 800 cc i
4 cilindres en plà. El motor té 4 pistons de dues etapes i 8 càmares de compressió i/o
d’expansió. Està construit amb els mateixos materials que un motor convencional,
però al no realitzar combustió en el seu interior, dura tres vegades més.
El vehícle és bàsicament un cotxe urbà lleuger i senzill, que integra una carrocería de
fibra, com els vehicles més moderns. Les peces no van soldades, sinó enganxades com
en la tecnologia aeroespacial. Tenen rodes de poc diàmetre per a reduir el consum del
cotxe i el xassís està compost per tubs d’alumini per aconseguir una máxima rigidesa i
un pes reduït.
8. Mar González Colet 3r C
FUNCIONAMENT
Al baixar el pistó del primer cilindre s’aspira aire de l’exterior. Al pujar el pistó, l’aire és
emputxat cop a la càmara hemisférica on es comprimeix. A continuació s’injecta l’aire
comprimit a la càmara que prové de les bombones que porta el vehicle. La mescla
d’aire produeix una alta pressió, ya que l’aire comprimit intenta expardir-se per tornar
al seu estat inicial. L’aire compimit emputxa el pistó cap abaix del seguent cilindre y
produeix el moviment i la força necessària per a moure el vehicle. L’aire que inspira el
motor d’aire comprimit passa per diferents filtrescarbónics i és expulsat pel tub
d’escapament net i respirable, a una temperatura aproximada de 0 graus.
Els automòbils d’aire comprimit porten 4 bombones per a l’aire sota del terra del
l’automòbil. Hi ha dos sistemes per a recarregar les bombones: un compressor mogut
per un motor elèctric de 5,5 kW, que s’encarrega de comprimir l’aire recollit de
l’exterior i triga entre 3 i 4 hores en plenar les bombones i un sistema de recàrrega
ràpida que oferiràn les gasolineres i que redueix el temps de càrrega a 2 o 3 minuts.
Els avantatges són que com s’utilitza aire comprimit com a combustible, hi ha pocs
riscos d’accident perquè no té propietats explosives, l’aire es troba en grans cantitats a
la Terra, no emet substancies ni gasos contaminants i té fàcil muntatge i manteniment.
Aquests automòbils són lleugers.
Els inconvenients són que la compressió de l’aire no és gaire eficient. Un altre
inconvenient es que emet molt de soroll.
CONCLUSIÓ
La conclusió és que aquests cotxes serien una bona opció per al futur però encara
s’haurien de millorar. Encara no s’ha trobat cap vehicle que sigui cent per cent
sostenible per al medi ambient i que tingui unes bones prestacions.
