Combustibles vehiculares convencionales y alternativos ME742. Vehículos Híbridos. Integrantes: Natalia Rodríguez Pablo Saide Orlando Venegas

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Aurora Benítez Carrasco
hace 7 años
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1 Combustibles vehiculares convencionales y alternativos Integrantes: Natalia Rodríguez Pablo Saide Orlando Venegas

2 Introducción Los automóviles híbridos resurgen como una necesidad para lograr 2 grandes objetivos: Disminución en el consumo de combustible: Esto se logra gracias a que los automóviles híbridos funcionan bajo altos niveles de eficiencia Disminuir las emisiones de contaminantes

3 Definición Los automóviles híbridos utilizan un motor eléctrico y uno de combustión interna. En función del tipo de uso para el que están diseñados, los coches híbridos pueden ser en serie o en paralelo.

4 Componentes de Motor Eléctrico Motor Térmico Inversor Almacenador de Energía Frenos regenerativos

5 Motor eléctrico Generador de energía Generador de torque Tipos: Corriente Continua Corriente Alterna Conjunto de motor Honda Insight

6 Motor eléctrico Tabla de comparación entre ambos tipos de motores Continua Alterna Diseño Simple Complicado Costo Bajo Alto Controlador Simple Complicado Rendimiento Bajo(80%) Alto(90+%) Tamaño Pesado y robusto Ligero y compacto Participación en la potencia Poca Alta

7 Motores Térmicos Motor Otto Motor Diesel Turbina de Gas Motores Stirling

8 Almacenamiento de Energía Baterías Densidad de energía Densidad de potencia Ciclos de descarga Costo [Wh/kg] [W/kg] [$ por kwh] Acido de plomo Hidruro de Niquel-Metal (NiMH) Ión de litito

9 Almacenamiento de Energía Volantes de Inercia -Almacena energía cinética -Entrega rápida -Baja energía específica - Grandes Problemas de Seguridad

10 Almacenamiento de Energía Ultracondensadores Pila de Combustible Acumuladores Potencia espec. W/Kg Ciclos de Vida Batería de plomoácido Pila de Combustible Volante de Inercia Ultracondensador

11 Inversor El inversor cambia la corriente continua de la batería en corriente alterna para mover el motor eléctrico, y cambia la corriente alterna del generador en corriente continua para cargar la batería.

12 Frenos Regenerativos Al desacelerar o frenar, el motor eléctrico actúa como generador, recuperando la energía cinética desde las ruedas, convirtiéndola en electricidad que puede ser guardada en la batería. Recupera 30% energía cinética

13 Transmisión El sistema varía dependiendo del vehículo Serie: Con un sólo motor hace falta un diferencial, si hubieran más, se complica el control. Paralelo: Mucha más complicada debido a que cada motor debe transmitir el movimiento a las ruedas

14 Tipos de híbridos En serie Motor a gasolina (MCI) carga las baterías. Motor eléctrico mueve el vehículo Ventaja: MCI trabaja en su óptimo Ref: Desventaja: Pérdida eficiencia en transformaciones (aprox. 55%)

15 Tipos de híbridos En paralelo Utilizan tanto el MCI como el motor eléctrico para accionar la tracción El MCI puede accionar la tracción al mismo tiempo que carga las baterías Ref:

16 Tipos de híbridos Configuraciones en paralelo: Combinación de fuerzas de tracción Combinación de torques Combinación de torque en el eje Combinación de velocidades Ref: cabierta.uchile.cl

17 Tipos de híbridos Full hybrid Puede andar sólo con el MCI, sólo con el motor eléctrico, o una combinación de ambos Ej. Toyota Prius, Ford Escape Assist hybrid MCI entrega la mayor parte de la potencia, motor eléctrico se usa para aceleradas, para encender el MCI y para los frenos regenerativos Ej. Honda Insight

18 Tipos de híbridos Mild hybrid Vehiculos convencionales, con un motor de partida grande. Motor eléctrico solo asiste la partida del MCI y regenera energía por frenos Ej. Chevrolet Silverado Hybrid Plug-in hybrid Análogo a un Full Hybrid, pero se puede enchufar para cargar baterías

19 Tipos de híbridos Híbrido hidráulico Se cambia todo el sistema eléctrico por uno hidráulico. Ocupa una bomba de desplazamiento positivo y un tanque de acumulación de presión

20 Ventajas Ventajas Autos híbridos sobre Tradicionales: Son capaces de lograr el doble de eficiencia de un auto convencional. El sistema de frenos es regenerativo El motor se dimensiona para una potencia promedio.

21 Ventajas Cuando el vehiculo está parado o se encuentra a bajas velocidades se apaga. Menores emisiones: 90% para NOx, 70% para VOC, 30% para CO 100% PM.

22 Desventajas Mayor peso que un auto convencional. Mayor complejidad. Emisiones aumentan con el tiempo, Alto costo. Baterías sujetas a altas cargas especificas.

23 Modelos de la actualidad: Toyota Prius Especificaciones: Motor I-4 de 1.5 litros Motor eléctrico de 50 kw con 67 hp Potencia Conjunta 106 hp Sistema: Hybrid Synergy Drive Consumo: 5.1 lts/100 km Gasolina Emisiones: g/km CO g/km CO g/km HC - 0,05 g/km Nox Velocidad Max: 160 km/h Aceleración: 0 a 100 km/h en 10 s

24 Modelos de la actualidad: Honda Civic Especificaciones: Tipo de motor: motor en linea de 4 cilindros. Block / Cabeza del cilindro: Aleación de Al Cilindrada: 1339 cc Torque: 123 Lb-ft rpm

25 Modelos de la actualidad: Honda Civic Especificaciones: Motor: I-Vtec 4 cilindros 1.3 litros 8 válvulas Motor eléctrico IMA Los dos motores : Potencia: 110 hp, 6000 rpm

26 Modelos de la actualidad: Lexus RX400h Especificaciones: Motor: V6 3.3 litros 2 motores eléctricos. Potencia combinada: 268 hp Rendimiento: 44.8 Km /galón Consumo Urbano:9.1 L/100Km Consumo Extraurbano: 7.6 L/100Km Emisiones de CO2 192 gr/km Potencia Máxima Combinada: 272 CV

27 Modelos de la actualidad: Ford Escape Hybrid Especificaciones: Potencia Motor de Gasolina: 133 Hp a 6000 rpm Potencia Motor 94 Hp Torque: 124 Lb-ft a 4500 rpm Motor : 4 cilindros y 4 valvulas por cilindro

28 Comparación Honda Accord Honda Civic Honda Insight Toyota Prius Tipo Combustible Gasolina Gasolina Gasolina Gasolina Tipo Transmisión Auto Auto Auto/Man (5 Vel) Auto Costo de Recorrer 25 Millas US$2,48 US$1,39 US$1,24/1,1 US$1,26 Combustible para 25 Millas 0,89 gal 0,5 gal 0,45/0,4 gal 0,45 gal Costo de Llenado US$42,78 US$30,77 US$26,52/26,52 US$29,77 Millas por Tanque / Capacidad Tanque 17,1 gal 12,3 gal 10,6/10,/ gal 11,9 gal Costo Anual Combustible US$1489 US$834 US$746/663 US$759 Emisión Anual (Invernadero) 6,8 tons 3,9 tons 3,5/3,1 tons 3,5 tons Tamaño de Motor 3 lts 1.3 lts 1 lt 1,5 lts Cilindros

29 Comparación Ford Escape Lexus RX 400h Mazda Tribute Mercury Mariner Toyota Highlander Tipo Combustible Gasolina Gasolina Gasolina Gasolina Gasolina Tracción FWD/4WD 2WD/4WD 4WD 4WD 2WD/4WD Tipo Transmisión Auto Auto Auto Auto Auto Costo de Recorrer 25 Millas (US$) 2,11/2,24 2,32/2,4 2,24 2,24 2,32/2,4 Combustible para 25 Millas (gal) 0,76/0,81 0,83/0,86 0,81 0,81 0,83/0,86 Costo de Llenado (US$) 37,53/37,5 3 43,03/43, ,79/47,79 Millas por Tanque 446/ / /499 Capacidad Tanque (gal) 15/15 17,2/17, ,1/19,1 Costo Anual Combustible (US$) 1264/ / /1439 Emisión Anual (Invernadero) (ton) 5,8/6,2 6,3/6,6 6,2 6,2 6,3/6,6 Tamaño de Motor (lts) 2,3 3,3 2,3 2,3 3,3 Cilindros

30 Futuro de la Tecnologia Hibrida Motor Eléctrico Almacenador de Energía Componentes Electrónicos Mercado

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