Se dice "híbrido" de todo lo que es producto de elementos de distinta naturaleza. En el sector del automóvil esta definición de híbrido se aplica a los motores que resultan de combinar el motor térmico de combustión convencional con un motor eléctrico. La finalidad de la aplicación de los motores híbridos en los automóviles es reducir al mínimo el nivel de emisiones contaminantes y el consumo de combustible, sin necesidad de conectarse a una red eléctrica para recargarse. Esta parece ser la apuesta y tendencia de los constructores de automóviles. En el mercado actual existen ya varias marcas de constructores que están incorporando algún tipo de motor híbrido en diversos prototipos y modelos de automóviles, entre los que se pueden destacar los siguientes: Audi DUO, Chrysler CITADEL, Citroën DYNALTO, Fiat Multipla Hibrid, Ford P2000 HEV, GM IMPACT, Mitsubishi SUW ADVANCE, Renault VERT y Volvo ECC.
Las características básicas de diseño de estos automóviles con propulsores híbridos son: la incorporación de motores de baja cilindrada y una carrocería construida en materiales ligeros con una aerodinámica optimizada para minimizar la resistencia del viento, y compensar así el peso de las baterías.
La comercialización de estos automóviles híbridos pretende conseguir una amplia serie de ventajas frente a los automóviles tradicionales, sin que se produzcan pérdidas sustanciales tanto en el rendimiento del vehículo, como en su autonomía y seguridad.
En este artículo destacamos las características generales de dos vehículos híbridos como son el Honda INSIGHT, que puede ser comercializado en el mercado español en breve, y el Toyota PRIUS, de venta en España desde el año 2000.
Un coche híbrido utiliza más de una fuente de energía, es decir, un motor de combustión interna y un motor eléctrico. Los vehículos híbridos se clasifican en dos tipos: paralelo, tanto el motor térmico como el eléctrico pueden hacer girar las ruedas; y serie, el motor térmico genera electricidad y la tracción la proporciona sólo el motor eléctrico.
En el caso de híbridos gasolina-eléctricos, cuando el motor de combustión interna funciona, lo hace con su máxima eficiencia. Si se genera más energía de la necesaria, el motor eléctrico se usa como generador y carga las baterías del sistema. En otras situaciones, sólo el motor eléctrico funciona al alimentarse de la energía guardada en la batería. Todos los coches eléctricos utilizan baterías cargadas por una fuente externa, lo que les ocasiona problemas de autonomía de funcionamiento sin recargarlas. Este inconveniente habitual se evita con los coches híbridos.
En algunos es posible recuperar la energía cinética al frenar, que suele disiparse en forma de calor en los frenos, convirtiéndola en energía eléctrica. Este tipo de frenos se suele llamar "regenerativos".
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 mejores rendimientos que los vehículos convencionales.
Todos los coches eléctricos utilizan baterías cargadas por una fuente externa, lo que les ocasiona problemas de autonomía de funcionamiento sin recargarlas. Esta queja habitual se evita con los coches híbridos.
El término propulsión híbrida es utilizado para referirse a vehículos con más de una fuente de propulsión. Los sistemas híbridos pueden incorporar varios tipos de acumuladores de energía y/o conversores de energía.
El objetivo del desarrollo de las tecnologías híbridas es combinar dos fuentes de energía, de manera que las cualidades de cada sistema sean utilizadas bajo condiciones de generación variables, de tal forma que las ventajas globales del desarrollo del sistema híbrido pesen más que el costo de su configuración.
Ya en Europa, Japón y Estados Unidos los coches híbridos se ven con facilidad en las automotoras y revistas del tema. Y aunque empresas dominantes del mercado como Toyota están con planes de sacar más de estos autos al mercado, la pelea, sobre todo con la industria petrolera, aún está en ebullición.
Los vehículos híbridos están siendo fabricados en la actualidad con bastante éxito por varias empresas de automoción. Un coche híbrido utiliza más de una fuente de energía, es decir, un motor de combustión interna y un motor eléctrico. Los vehículos híbridos se clasifican en dos tipos: paralelo, tanto el motor térmico como el eléctrico pueden hacer girar las ruedas; y serie, el motor térmico genera electricidad y la tracción la proporciona sólo el motor eléctrico.
El primer vehículo con motor híbrido que apareció en el mercado fue el Prius de Toyota en 1997, y fue el único en combinar ambos sistemas para maximizar sus ventajas. Se alcanzó un menor consumo y una mayor reducción en la emisión de gases.
El motor eléctrico funciona en el arranque, que es el momento en el que se consume más gasolina. Cuando las baterías del motor eléctrico se agotan o es necesaria mayor potencia entra en funcionamiento el motor convencional.
El año pasado las ventas de los Tres Grandes -GM, Ford y Chrysler- tocaron fondo en EEUU, volvieron a caer por segundo año consecutivo al punto más bajo de su historia. Y en medio de esta crisis, sin representar aún una parte significativa del mercado, los híbridos han pasado a ser una buena posibilidad. De los casi 17 millones de matriculaciones que registró este país en 2004, 100.000 correspondieron a vehículos híbridos. Según la consultora JD Power, la cifra se multiplicará por cuatro en cuatro años.
Por otro lado, Toyota está trabajando en el desarrollo de diez modelos de vehículos híbridos con motores eléctricos para que sean puestos a la venta antes de 2010. La empresa japonesa espera vender, con esta incorporación al mercado, cerca de un millón de unidades al año en todo el mundo. De igual manera, la compañía japonesa ya ha puesto a la venta tres modelos de coches ecológicos en Estados Unidos, el Toyota Prius y Highlander, y el Lexus RX 400H, y adelantó que dos de los diez nuevos modelos híbridos que están fabricando son el Lexus GS sedan y el Toyota Camry.
Vehículos híbridos
Un coche híbrido utiliza más de una fuente de energía, es decir, un motor de combustión interna y un motor eléctrico. Los vehículos híbridos se clasifican en dos tipos: paralelo, tanto el motor térmico como el eléctrico pueden hacer girar las ruedas; y serie, el motor térmico genera electricidad y la tracción la proporciona sólo el motor eléctrico.
Híbridos en serie.
Estos vehículos utilizan un pequeño motor de combustión interna para mover un generador eléctrico y producir la energía necesaria para alimentar un banco de baterías que a su vez alimentan un motor eléctrico que es quien proporciona torque a las ruedas del auto para moverse.
Diagrama de un automóvil híbrido en serie
Este sistema es muy popular en vehículos de gran tamaño como buses, donde el peso y tamaño de los motores no es un factor significativo.
Entre sus ventajas se cuenta que el motor de combustión interna puede operar a una velocidad constante, óptima para su desempeño reduciendo así su nivel de emisiones contaminantes y aprovechando al máximo su energía, además en lugares donde la contaminación es alta (típico de las áreas urbanas), estos autobuses pueden funcionar únicamente con baterías produciendo cero emisiones.
Híbridos en paralelo.
Esta configuración es la más común entre los autos de pasajeros pequeños y medianos.
Existen varias formas de acoplas los componentes de este sistema en un auto, por ejemplo, el motor eléctrico puede brindar poder a las llantas traseras mientras que el motor de combustión interna mueve las ruedas delanteras.
También se pueden acoplar ambos motores a un mismo eje, en este caso el motor eléctrico proporciona fuerza a las llantas cuando el auto empieza moverse y al alcanzar determinada velocidad (entre 20 y 64 kilómetros por hora) entra a funcionar el motor de gasolina, entonces el motor eléctrico (que también es un generador eléctrico) se dedica a recargar las baterías.
Diagrama de un automóvil híbrido en paralelo
Cuando el auto entra en una situación en la que se le demanda más potencia (en una cuesta o al presionar a fondo el pedal del acelerador por ejemplo) el sistema que monitorea y controla los motores activa el motor eléctrico para proporcionar esa "ayuda" extra al motor de gasolina, así mismo cuando el auto se detiene o baja su velocidad (como cuando se parquea) este sistema apaga el motor de combustión interna para ahorrar gasolina y no producir emisiones.
Además los autos híbridos cuentan con otro recurso para recargar las baterías conocido como "sistema de frenos regenerativo", cada vez que el auto desacelera o se aplican los frenos, el motor eléctrico actúa como un generador utilizando la energía cinética de las ruedas y convirtiéndola en electricidad.
A diferencia de los autos eléctricos, no es necesario conectar un híbrido a una toma de corriente para recargar las baterías, el generador y el sistema de frenos regenerativos se encargan de mantener la carga de las mismas.
Mitos de los autos híbridos
Es necesario conectar los autos híbridos a una toma de corriente. Si bien los híbridos funcionan con electricidad, ellos mismos pueden generar su propia corriente para mantener las baterías cargadas.
Es necesario reemplazar las baterías. Todas las baterías recargables sufren desgaste a lo largo de su vida, sin embargo la tecnología de las baterías modernas las hace muy confiables, además, la mayoría de fabricantes ofrecen una garantía bastante larga sobre todos los componentes híbridos de sus autos, incluyendo las baterías.
Los vehículos híbridos son algo nuevo. Como vimos al principio del artículo, la idea de combinar dos fuentes de energía para propulsar un vehículo ha estado presente desde hace muchos años.
Los autos híbridos solo ahorran gasolina. En Estados Unidos es posible obtener un crédito fiscal cuando uno compra un auto híbrido, lo cual también contribuye a las finanzas de los usuarios, pero probablemente el aspecto más benéfico de los autos híbridos es su carácter limpio. Al emitir menos emisiones nocivas ayudamos a mantener una mejor calidad de medio ambiente para todo el mundo.
Los híbridos son pequeños y no tienen tanta potencia. Si bien los motores de algunos híbridos son pequeños hay que recordar que estos autos tiene dos motores lo cual puede darles incluso más potencia que a un auto normal.
Las baterías de los autos híbridos pueden ser un peligro para los paramédicos en un accidente. Como en todos los autos se han hecho muchas pruebas y ajustes de seguridad para minimizar los daños en los accidentes, esto incluye las baterías.
Los híbridos son la solución definitiva para los problemas de transporte, energía y medio ambiente. Esta tecnología representa una opción que nos permite aprovechar mejor los recursos pero aun la mejor tecnología no podrá nunca resolver nuestros problemas a menos que nosotros mismos tengamos un cambio de actitud.
Planteamiento del problema
¿Cuáles son las Ventajas y Desventajas de la utilización de automóviles con motores híbridos?
HIPOTESIS.
Esta Investigación no contiene hipótesis ya que es una investigación descriptiva en la cual se van a conocer las ventajas y desventajas de la utilización de automóviles con motores híbridos.
OBJETIVO.
OBJETIVO GENERAL: Conocer mas a fondo la efectividad de un Automóvil Hibrido.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
JUSTIFICACION.
La realización de esta investigación es para conocer mas sobre las nuevas alternativas que están surgiendo en lo que respecta a vehículos automotores y su economía, desempeño y nivel de contaminación.
DELIMITACION.
Nuestro proyecto esta enfocado a la preservación del medio ambiente con la utilización de nuevas tecnologías que reduzcan las emisiones de contaminantes así como también disminuir el consumo de recursos que están en peligro de agotarse, así también en esta investigación estudiamos el funcionamiento de los motores híbridos.
Impacto ético, social, tecnológico, económico y ambiental
El impacto que se a producido con los automóviles hibridos en el area tecnológico es muy grande ya que ah sido un avance con respecto a eficiencia-ecologia ya que este tipo de automóviles ahorran una gran cantidad de combustibles y tienen tanta o incluso mas potencia que un auto ordinario y con la misma comodidad, el impacto en lo ético pus no ha sido el que se esperaba ya que en lo que respecta a Mexico pues lo hemos tomado como un lujo el adquirir este tipo de automóviles en vez de verlo por el lado de concientizar hacia el bienestar de nuestro planeta. Pensamos que en lo social también caemos en el mismo error de tomarlo como lujo aunque en los Estados Unidos como mencionamos se puede adquirir un crédito para la compra de un hibrido, en lo económico pues a sido muy fuerte ya que pues el costo de estos es elevado asi como también las tenencias que se pagan y los servicios de mantenimiento que se les tienen que realizar la única parte en que el aspecto económico es bueno es en la reducción en el gasto de gasolina, y por ultimo el impacto ambiental ah sido muy bueno ya que emiten muy pocos gases contaminantes y ayudan a preservar mas las reservas de petróleo de nuestro planeta.
Conclusión
Ventajas:
Ahorro energético. La eficiencia del combustible se incrementa notablemente y también recupera energía en las deceleraciones.
Menor ruido.
Motor más elástico y de respuesta más rápida.
Menor contaminante.
En recorridos cortos no se utiliza el motor convencional, por lo que éste no trabaja en frío y mejora su envejecimiento.
Mayor suavidad y facilidad de uso que un motor convencional.
Es muy difícil que se queda sin batería por dejarse algo encendido.
Se puede hacer uso por ejemplo del aire acondicionado con el motor apagado.
Desventajas:
Un coche híbrido tiene mayor peso que un coche convencional.
También tiene más complejidad y más posibilidad de desperfectos.
El precio.
Autor:
Edgar Iván Macías Quezada
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