Teoria y tecnica del automovil

jueves, 10 de junio de 2010

VEHICULOS HÍBRIDOS

Un vehículo híbrido es un vehículo de propulsión alternativa que combina un motor movido por energía eléctrica proveniente de baterías y un motor de combustión interna.
Una de las grandes ventajas de los híbridos es que permiten aprovechar un 30% de la energía que generan, mientras que un vehículo convencional de gasolina tan sólo utiliza un 19%. Esta mejora de la eficiencia se consigue gracias a las baterías, que almacenan energía, la que en los sistemas convencionales de propulsión se pierde, como la energía cinética, que se escapa en forma de calor al frenar. Muchos sistemas híbridos permiten recoger y reutilizar esta energía convirtiéndola en energía eléctrica gracias a los llamados frenos regenerativos.

Frenos regenerativos
Un freno regenerativo es un dispositivo que permite reducir la velocidad de un vehículo transformando parte de su energía cinética en energía eléctrica. Esta energía eléctrica es almacenada para un uso futuro.
El freno regenerativo en trenes eléctricos alimenta la fuente de energía del mismo. En vehículos de baterías y vehículos híbridos, la energía es almacenada en un banco de baterías o un banco de condensadores para un uso posterior.
El dispositivo denominado KERS (Kinetic Energy Recovery System), sistema de recuperación de energía cinética) entró en vigor durante todo 2009 en la competición de Fórmula 1 (Prohibido su uso actualmente). Además de abaratar los costes, el objetivo de este dispositivo es aumentar la facilidad y el número de adelantamientos, que con el avance de la aerodinámica han ido disminuyendo. Ha sido diseñado y desarrollado por Xtrac, Torotrack y Flybrid System con las especificaciones impuestas por la FIA y la UE.
Este componente funciona obteniendo la energía que se disiparía en forma de calor en las frenadas, acumulándola en un volante de inercia. La idea es que esa energía almacenada otorgará una potencia extra de 60 kW (unos 81 CV / 80 HP) durante aproximadamente 6,67 segundos en la fase de aceleración tras la frenada.

La combinación de un motor de combustión operando siempre a su máxima eficiencia, y la recuperación de energía del frenado (útil especialmente en la ciudad), hace que estos vehículos alcancen un mejor rendimiento que los vehículos convencionales, especialmente en entornos urbanos, donde se concentra la mayor parte del tráfico, de forma que se reducen significativamente tanto el consumo de combustible como las emisiones contaminantes. Todos los vehículos eléctricos utilizan baterías cargadas por una fuente externa, lo que les ocasiona problemas de autonomía de funcionamiento sin recargarlas. Esta limitación de los vehículos 100% eléctricos no existe en los vehículos híbridos.
A nivel mundial en 2009 ya circulaban más de 2,5 millones de vehículos híbridos eléctricos livianos, liderados por Estados Unidos con 1,6 millones, seguido por Japón (más de 640 mil) y Europa (más de 235 mil). A nivel mundial los modelos híbridos fabricados por Toyota Motor Corporation sobrepasaron la marca histórica de 2 millones de vehículos vendidos en agosto de 2009, que es seguida por Honda Motor Co., Ltd. con más de 300 mil híbridos vendidos hasta enero de 2009, y Ford Motor Corporation, con más de 122 mil híbridos vendidos hasta finales de 2009.
Toyota Prius
El Prius no es un automóvil eléctrico. La tercera versión de este modelo cuenta con un motor de gasolina de 1.8 litros de cilindrada (en las anteriores era de 1.5 litros) que trabaja coordinadamente con un motor eléctrico en una configuración denominada híbrida. El motor eléctrico ayuda al de gasolina a encontrar condiciones ideales de funcionamiento y, bajo ciertas circunstancias y por determinados lapsos, puede mover independientemente al automóvil, el cual entonces se desplaza sin consumir combustible y reduciendo significativamente el ruido producido.
El motor eléctrico se alimenta de una serie de baterías que se recargan mientras el automóvil está en movimiento (lo que se conoce como Hybrid Synergy Drive) y por lo tanto no requiere una fuente externa, problema que sufren los vehículos eléctricos que tienen que ser "enchufados" periódicamente para recargarse.
Otra estrategia de ahorro de combustible es que el motor de gasolina se apaga en las constantes detenciones que se sufren en el tránsito urbano.
El Prius supera los problemas de poca autonomía, largo tiempo de recarga y escasas prestaciones de los vehículos eléctricos y se convierte en el automóvil con motor de combustión interna de más alto rendimiento y más bajas emisiones disponible en la actualidad, de acuerdo con la normativa de la Unión Europea. Sus especificaciones señalan un rendimiento de 96 g/km en ciclo urbano y aunque estos números generalmente son difíciles de alcanzar en el uso real, de todas maneras indican que el Prius casi dobla el rendimiento de vehículos convencionales comparables.
Chevrolet Volt
El Chevrolet Volt, hermano del Opel Ampera, es un vehículo híbrido eléctrico enchufable desarrollado por General Motors. El Volt funciona con un motor de gasolina de cuatro cilindros y 1.4 litros de cilindrada y un motor eléctrico de 111 kW (150 CV) de potencia. No obstante, la compañía ha evitado el uso del término «híbrido», prefiriendo llamarlo «vehículo eléctrico» con «rango extendido» debido a su diseño.
General Motors programó el lanzamiento del Volt como año modelo 2011 e iniciará ventas en noviembre de 2010, a pesar del proceso de bancarrota iniciado por GM en junio de 2009, la firma anunció que mantiene el compromiso de producir el Volt como estaba originalmente programado.
La particularidad de éste vehículo radica en que el motor de gasolina no mueve el coche de forma directa, sino que está unido a un generador de 53 KW que carga la batería cuando ésta está agotandose, por lo que el coche siempre es propulsado por el motor eléctrico. La batería de iones de litio, tiene una capacidad de 16 KWh, de los cuales sólo son aprovechables 8,8 KWh, debido a que nunca se carga mas del 85% y nunca se descarga del todo, puesto que al llegar al 30% empieza a cargarse con el motor de combustión interna.
La autonomía es de 64 kilómetros en modo exclusivamente eléctrico y cuando se descarga la batería, el motor de gasolina funciona como generador para recargar la misma, lo que aumenta su alcance en aproximadamente 500 kilómetros adicionales, hasta que se acabe el combustible. Sin embargo algún otro modelo de vehiculo exclusivamente eléctrico ha logrado la misma autonomía sin utilizar una gota de combustible, lo cual resulta mas que curioso, sospechoso.
Ford Fusion Hybrid
El Ford Fusion Hybrid es un vehículo híbrido eléctrico del segmento D movido por la combinación de un motor eléctrico y un motor de combustión interna a gasolina, y fue lanzado en el mercado estadounidense en marzo de 2009 como año modelo 2010. El Fusion Hybrid es una versión del automóvil Ford Fusion sedán desarrollado por Ford Motor Company. Ford estableció una meta de ventas de alrededor de 25.000 vehículos para el primer año tanto para el Fusion híbrido como su gemelo, el Mercury Milan.
La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (U.S. EPA) certificó la economía de combustible del Fusion 2010 en 17,3 litros/km (41 mpg) en ciudad y 15,2 litros/km (36 mpg) en carretera. Entre los vehículos híbridos disponibles en el mercado únicamente es superado por el Toyota Prius año modelo 2009 y 2010. Cuando el automóvil es conducido exclusivamente en modo eléctrico (modo EV) el Fusion puede alcanzar 19,9 litros/Km. (47 MPH)2 y hasta 3,2 Km. (2 millas) cuando es operado de forma continua en modo EV. Operando en ciudad, un tanque lleno de gasolina permite alcanzar hasta 1.120 Km. (700 millas).

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