TRANSPORTE PUBLICO Y AUTOBUSES HIBRIDOS

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1 I CONGRESO DE INGENIERIA INDUSTRIAL TRANSPORTE PUBLICO Y AUTOBUSES HIBRIDOS Rafael Orihuela Navarro MADRID, 23 DE OCTUBRE DE 2012

2 INDICE HISTORIA VENTAJAS DEL VEHICULO ELECTRICO OBJETIVOS y BARRERAS ALMACENAMIENTO VEHICULOS HIBRIDOS Definiciones y tipos Prototipos y rendimientos LINEAS DE TRABAJO CONCLUSIONES

3 HISTORIA Primeros vehículos a motor: tracción eléctrica. Rendimiento superior a combustión interna Fácil regulación de velocidad y par motor Sin caja de cambios Las dificultades para acumular la energía eléctrica impidieron su desarrollo, permitiendo que se impusieran los motores de combustión interna. Donde no son necesarias baterías, los vehículos eléctricos han demostrado su adecuación: tranvías y ferrocarriles. EMT-> Trolebuses El actual desarrollo de acumuladores permite la posibilidad de la utilización de propulsión eléctrica en automóviles Capacidad de recuperar y acumular la energía en los periodos de frenado Sin consumo en las paradas Sin contaminación local

4 VENTAJAS DEL VEHICULO ELECTRICO MAYOR EFICIENCIA ENERGETICA Recuperación energía en la frenada Sin consumo a vehículo parado Régimen del motor térmico en punto optimo de consumo Rendimiento eléctrico mayor que el térmico MENOR CONTAMINACION Sin contaminación local Menores emisiones well to wheel Menor contaminación acústica Reducción de las emisiones asociadas al transporte en su uso. Incorporación de energías renovables al sistema en horas valle.

5 OBJETIVOS Y BARRERAS AUTONOMIA COSTE DE ACUMULADORES DISPONIBILIDAD DE RECARGA PRINCIPAL BARRERA A SUPERAR: ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA BATERIAS CONDENSADORES VOLANTES DE INERCIA

6 ALMACENAMIENTO SUPERCONDENSADORES VOLANTES DE INERCIA En 1900 lo usaba el Porsche Lohner Semper Vivus En 2010 lo monta en el GTE R Hybrid

7 VEHICULOS HIBRIDOS PROBLEMAS DE ALMACENAMIENTO VEHÍCULOS HIBRIDOS El vehículo híbrido enchufable es la tecnología de transición al eléctrico Vehículos sin limitación de abastecimiento Además del G2V (conexión del vehículo a la red para la recarga de batería), a largo plazo ofrece dar mayor estabilidad a la red: V2G Infraestructura de recarga eléctrica Estandarización del interface de recarga con el vehículo

8 VEHICULOS HIBRIDOS AUTOBUSES HIBRIDOS transición AUTOBUSES ELECTRICOS RACIONALIZACION DEL USO DEL AUTOBUS El motor térmico: no está en funcionamiento en paradas y semáforos puede funcionar en régimen de mínimo consumo se apaga cuando las baterías alcanzan su carga El motor eléctrico: tiene mayor rendimiento que el térmico recupera energía en los procesos de frenado Sistema de acumulación: baterías condensadores. pueden recargar con conexión a la red. Motores térmicos con diferentes combustibles.

9 VEHICULOS HIBRIDOS DEFINICION: AUTOBUS HIBRIDO es aquel que posee dos tipos de accionamiento. Además emplea acumulación de energía. Estos ACCIONAMIENTOS son, generalmente, -- motor de combustión interna -- uno o mas motores eléctricos TIPOS DE SISTEMAS HIBRIDOS Según la arquitectura: SERIE PARALELO BATERIAS SUPERCONDENSADORES VOLANTES de INERCIA Según los objetivos: Reducción CONSUMO Reducción EMISIONES

10 VEHICULOS HIBRIDOS SERIE vs PARALELO Conexión en línea motor de combustión-generador- motor eléctrico SIN enlace mecánico del motor de combustión con las ruedas motrices. Los componentes se pueden distribuir en el vehículo de forma flexible. Motor de combustión y motor eléctrico ACOPLADOS MECANICAMENTE a las ruedas motrices. Es posible utilizar ambos motores (de combustión y eléctrico) SEPARADA O CONJUNTAMENTE para mover el vehículo.

11 VEHICULOS HIBRIDOS RENDIMIENTO Tracción Frenado Fuente: MAN

12 HIBRIDACION SEGÚN OBJETIVO Reducción emisiones: SI puede funcionar en modo eléctrico puro a voluntad del conductor Objetivo: Reducir emisiones de forma selectiva: hay periodos con cero emisiones (eléctrico puro en Zonas de Bajas Emisiones) Gestión electrónica mixta del uso de las baterías y motor térmico Motor térmico está apagado en torno al 40 % del tiempo de circulación Reducción consumo: NO puede funcionar en modo eléctrico puro a voluntad del conductor Objetivo: Reducir consumo (y, por tanto, emisiones) de forma global Gestión electrónica total del uso de las baterías y motor térmico Motor térmico funciona gran parte del tiempo de circulación En ambos casos: - el motor térmico puede estar apagado en las paradas - se recupera energía en el frenado - similar reducción global de emisiones y consumo (30 %)

13 VEHICULOS HIBRIDOS REDUCCION POTENCIAL DE COMBUSTIBLE (y emisiones) Fuente: MAN

14 Experiencia en EMT Madrid MAN Castrosua Solaris Disminución de consumo: entre 24 y 26 % (frente a un autobús diesel Euro IV)

15 PROTOTIPOS DE VEHICULOS HIBRIDOS EVOBUS SCANIA VOLVO MAN IVECO SOLARIS VAN-HOOL TATA-HISPANO DENNIS

16 LINEAS DE TRABAJO SISTEMAS EFICIENTES COMBUSTIBLES (electricidad, térmicos ) PROPULSION (hibrida, eléctrica,..) HABITOS DE USO DEL VEHICULO CARGA DE COMBUSTIBLE (cuando, donde ) AUTONOMIA DEL VEHICULO (necesidades d reales) NUEVA FORMA DE CONDUCCION (aceleraciones, paradas..)

17 LINEAS DE TRABAJO ALMACENAMIENTO DE ENERGIA BATERIAS? CONDENSADORES VOLANTES CARGA DE ENERGIA VEHICULO ENCHUFABLE TROLEBUS/TRANVIA SIN CATENARIA INDUCCION

18 CONCLUSIONES VEHÍCULOS ELÉCTRICOS E HÍBRIDOS: Esenciales para reducir Dependencia del petróleo tól Emisiones de CO 2 Contaminación ió enlas ciudades d HIBRIDOS: Etapa de transición larga (50 años) hacia los vehículos eléctricos puros SUPERAR BARRERAS DE LOS ACUMULADORES: Mejorar la autonomía Aumentar su vida útil hasta la del vehículo Reducir el precio

19 CONCLUSIONES AUTOBUSES HIBRIDOS Puede ser interesante para operadores según coste del vehículo y del gasóleo Reducción 30 % consumo combustible y emisiones Retrofit solo interesante si baterías y electrónica bajan de precio y para largos periodos de amortización Empleo de otros combustibles en motores térmicos: gnc, Es imprescindible resolver el problema de la autonomía

20 CONCLUSIONES VENTAJAS TANGIBLES: Menor coste de mantenimiento Menor coste de explotación Aumento del confort Vida muy, muy extendida

21 CONCLUSIONES QUIZÁS SE ESTÉ ENFOCANDO MAL EL PROBLEMA: El paradigma del vehículo ha de cambiar Por qué cargar con el combustible? Fijémonos en otros cambios de la era digital (Foto//móviles)

22 Gracias por su atención

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