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Vehículo híbrido

Septiembre 23, 2021

Un vehículo híbrido es aquel en el que se utilizan sistemas de propulsión híbridos, entre ellos autobuses, automóviles, camiones, bicicletas, barcos, aviones y trenes.

El Toyota Prius es el automóvil híbrido eléctrico más vendido del mundo, con ventas acumuladas de 3 millones de unidades a junio de 2013.[1]​

El término, se refiere más comúnmente al vehículo híbrido eléctrico, que combina un motor de combustión interna y uno o varios motores eléctricos. Otros tipos de sistemas de propulsión híbridos incorporan una celda de combustible, supercondensador, motor de aire comprimido o batería inercial, en combinación con un motor de combustión o eléctrico.

Según el sistema utilizado, un vehículo híbrido puede tener una mayor eficiencia energética. Esto puede deberse al uso de un motor más pequeño, y la utilización de sistemas de recuperación de energía (tales como frenos regenerativos). Como consecuencia del menor consumo energético, se obtienen beneficios económicos y ambientales. Sin embargo, algunas tecnologías híbridas tienen perjuicios ambientales, por ejemplo la producción y reciclado de baterías.

Potencia

Fuentes de potencia para los vehículos híbridos, incluye:

Tipos de vehículo

 
Un autobús híbrido biodiésel en Montreal.

De dos ruedas y tipo ciclo

El ciclomotor, la bicicleta motorizada, incluso el patinete eléctrico son una forma sencilla de híbrido , la potencia se entrega tanto a través de un motor de combustión interna o motor eléctrico como con los músculos del ciclista . Los primeros prototipos de motocicletas en el siglo XIX utilizaban los mismos principios para mover el vehículo .

  • En una "bicicleta de híbrida" los pedales y un motor están acoplados mecánicamente en la transmisión, con la rueda trasera o con la rueda delantera, utilizando un elemento de transmisión como por ejemplo: el uso de un motor de cubo, un rodillo de presión en un neumático, o una conexión a una rueda. El par motor humano y el del motor se suman. La fabricación de bicicletas motorizadas está ampliamente extendida, el ciclomotor es de este tipo.[2]​
  • En una "bicicleta híbrida en serie" (SH) la fuerza de los pedalesusuarios se aplica en un generador . Ésta se convierte en electricidad y se puede alimentar directamente al motor de la bicicleta o dándole carga a una batería. El motor obtiene la energía de la batería y debe ser capaz de entregar el par mecánico completo sin necesidad de pedalear. Las bicicletas SH están disponibles comercialmente, son simples en su funcionamiento y en su fabricación.[3]​

El primer prototipo de una bicicleta SH conocida y pública fue por Augustus Kinzel (Patente EE. UU. 3'884'317) en 1975. En 1994 Bernie Macdonalds concibió el vehículo ligero de electrolitos SH[4]​ que utiliza potencia electrónica que permite el freno regenerativo y el pedalear sin pedalear. En 1995 Thomas Muller diseñó un "Fahrrad mit elektromagnetischem Antrieb" en su tesis de diploma y construyó un vehículo funcional. En 1996 Jürg Blatter y Andreas Fuchs de Berna Universidad de Ciencias Aplicadas construyeron una bicicleta SH y en 1998 montaron el sistema en un triciclo Leitra (patente europea EP 1165188). En 1999 Harald Kutzke describió su concepto de la "bicicleta activa": el objetivo es acercarse a la bicicleta ideal de peso y que no tenga fricción por compensación electrónica. Hasta 2005 Fuchs y sus colegas construyeron varios SH como el prototipo Triciclos y Cuatriciclos.[5]​

En el año 2014 aparece en España el proyecto evovelo que presenta un vehículo híbrido solar-eléctrico que combina las características de la bicicleta y el coche convencional. Este vehículo, el mö, es un triciclo totalmente cubierto dotado de un motor eléctrico alimentado mediante una placa solar, que puede impulsarse solo mediante el pedaleo o por el motor.

Vehículos pesados

Un Sistema de propulsión híbrido utiliza la Transmisión diésel-eléctrico o transmisión turbo eléctrica para locomotoras de potencia, autobuses, camiones de gran tonelaje, Máquina hidráulica y barcos. Típicamente alguna forma de motor térmico (normalmente diésel) acciona un generador eléctrico o bomba hidráulica que posee uno o más motores eléctricos o hidráulicos. Hay ventajas en la distribución de la energía a través de cables o tuberías en lugar de elementos mecánicos. Hay potencia perdida en la doble conversión de combustible diésel, por lo general la electricidad para alimentar un motor eléctrico o hidráulico. Con los vehículos grandes las ventajas a menudo superan los inconvenientes, especialmente ya que las pérdidas de conversión normalmente disminuyen con el tamaño. Con la excepción no nuclear el Submarino, actualmente no existe o relativamente poca capacidad de almacenamiento de energía secundaria en la mayoría de los vehículos pesados, por ejemplo, baterías auxiliares y acumulador hidráulico —aunque esto está cambiando. Los submarinos son una de las aplicaciones más antiguas generalizadas de la tecnología híbrida, que se ejecuta en los motores diésel, mientras que a la superficie y el cambio a energía de la batería cuando está sumergido. Las transmisiones paralelas híbridas y las series-híbrido se utilizaron en la Segunda Guerra Mundial.

Transporte por ferrocarril

 
East Japan Railway Company HB-E300 series

Europa
La nueva "Autorail à grande capacité" (AGC o autovía de alta capacidad) construida por la empresa canadiense Bombardier Transportation para dar servicio en Francia. Ésta tiene el modo dual (motores diesel y eléctricos) y capacidades de doble voltaje (1.500 y 25.000 V) lo que le permite ser utilizado con bastantes sistemas diferentes ferroviarios.[6]​ La locomotora ha estado en pruebas en Róterdam, los Países Bajos como Railfeeding, en Genesse y en la empresa Wyoming.

China
El primer prototipo de locomotora híbrida evaluada fue diseñado y contratado por el centro de investigación ferroviaria MATRAI en 1999 y la muestra estuvo lista en el 2000. La locomotora G12 se convirtió en híbrido utilizando un generador diésel 200KW, baterías y también fue equipada con 4 motores de tracción de CA (de un total de 4).

Japón
El primer prototipo operativo de una máquina de tren híbrido con el almacenamiento de energía significativo y con la capacidad de regeneración de energía fue introducida en Japón como el Kiha E200. Utiliza baterías como la Batería de iones de litio puesta en el techo para almacenar energía.[7]​

América del Norte
En Estados Unidos, General Electric introdujo un prototipo de locomotora con su tecnología " Ecomagination " en 2007. Almacenan energía en un amplio conjunto de Batería de sal fundida (Na-NiCl2) las baterías capturan y almacenan la energía que normalmente se disipa con el Freno dinámico o descender una pendiente . Ellos esperan que al menos una reducción del 10 % en el uso de combustible con este sistema ayude y ahora están gastando más de $ 2 billones al año en una investigación híbrida.[8]​

Las variantes de la típica locomotora diésel incluye a Locomotora de maniobras como Green Goat (GG) y Green Kid (GK) construidas por la empresa canadiense Railpower Technologies. Utilizan un sistema grande de la larga vida de servicio pesado (~ 10 años) recargable [ [ batería de plomo | plomo ] ] (PBA) baterías y 1000-2000 HP motores eléctricos como las fuentes motrices primarias y un nuevo generador diésel de combustión limpia (~ 160 Hp) para la recarga de las baterías que se utilizan es solo cuando sea necesario. No está claro si el Freno dinámico ( regenerativo ) de potencia es recapturado para su utilización; pero en principio, debería ser fácilmente utilizado .

Dado que estos motores típicos tienen peso extra con fines de tracción de todos modos el peso de la batería es una desventaja despreciable . Además, el generador diésel y el paquete de baterías se construyen normalmente en un marco existente se retiró el patio de la locomotora de significativos ahorros de costos adicionales. El engranaje de motores existentes y en funcionamiento son todos reconstruido y reutilizado. Ahorro de combustible diésel de 40 a 60% y hasta un 80% de reducción de la contaminación son reclamados respecto a la de un motor de "típico" mayor conmutación/patio. Las mismas ventajas que los coches híbridos existentes tienen para su uso con arranques y paradas frecuentes y los períodos de inactividad se aplican a su uso típico patio de maniobras.[9]​ Locomotoras "Green Goat" han sido adquiridas por Canadian Pacific Railway, BNSF Railway, Kansas City Southern Railway, y Union Pacific Railroad, entre otras.

Cranes

Ingenieros de Railpower Technologies que trabajan con TSI Terminal Systems están probando una unidad de alimentación eléctrica diésel híbrido con almacenamiento en baterías para su uso en grúas de Rubber Tyred Gantry (RTG). Las grúas RTG se utilizan normalmente para la carga y descarga de contenedores de transporte en trenes o camiones en los puertos y patios de almacenamiento de contenedores. La energía utilizada para levantar los contenedores puede ser recuperada parcialmente cuando se bajan. El combustible diésel y la reducción de emisiones de un 50-70% se predicen por ingenieros de RailPower.[10]​ Se esperó que los primeros sistemas estuvieran operando en 2007.[11]​

El transporte por carretera, los vehículos comerciales

 
versión híbrida 2008 GMC Yukon.

Los primeros sistemas híbridos están siendo investigados por los camiones y otros vehículos pesados de carretera con algunos camiones operativos y autobuses que comienzan a entrar en uso. Los principales obstáculos parecen ser tamaño de las flotas más pequeñas y los costes adicionales de un sistema híbrido son aún compensados por el ahorro de combustible,[12]​ pero con el precio del petróleo va a continuar en su tendencia al alza, el punto de inflexión puede ser alcanzado a finales de 2015. Avances en la tecnología y el costo de la batería baja y de mayor capacidad, etc. desarrollan en la industria del automóvil híbrido ya está filtrando en el uso de camiones como Toyota, Ford, GM y otros introducen pickups y SUVs híbridos. Kenworth Truck Company introdujo recientemente un camión híbrido-eléctrico, llamado el Kenworth T270 Clase 6 que para el uso de la ciudad parece ser competitivo.[13]​[14]​ FedEx y otros están empezando a invertir en vehículos-sobre todo de tipo híbrido de entrega para el uso de la ciudad donde la tecnología híbrida puede pagar primero.[15]​

Vehículos militares todo terreno

Desde 1985, los militares de Estados Unidos ha estado probando híbridos en serie Humvees[16]​[17]​ y los ha hallado para ofrecer una aceleración más rápida, con una Tecnología furtiva un modo de cautela con baja firma térmica, funcionamiento casi silencioso y una mayor economía de combustible.

Barcos

Barcos con combinaciones de un montado mástil, Vela (náutica) o Máquina de vapor eran una forma cercana a un vehículo híbrido. Otro ejemplo es el Submarino de Transmisión diesel-eléctrica. Éste funciona con baterías durante la inmersión y las baterías se pueden volver a cargar por el motor diésel solo cuando la embarcación está en la superficie.

El más nuevo híbrido incluye grandes esquemas de buques de propulsión "potencia cometa" manufacturado por empresas como SkySails. Cometas de remolque pueden volar a varias alturas a veces superiores a los mástiles de los barcos más altos, la captura de los vientos fuertes y más estables.

Aeronaves

La célula de combustible Boeing Avión Demostrador tiene un sistema híbrido con la batería de iones de litio de celda de combustible y Proton Exchange Membrane (PEM) para alimentar un motor eléctrico, que está acoplado a una hélice convencional. La celda de combustible proporciona toda la energía para la fase de crucero de vuelo. Durante el despegue y el ascenso, el segmento de vuelo que requiere más energía, el sistema se basa en las baterías de iones de litio de peso ligero.

El avión demostrador es un planeador de motor Dimona, construido por Diamond Aircraft Industries de Austria, que también lleva a cabo las modificaciones estructurales de la aeronave. Con una envergadura de 16,3 metros (53,5 pies), el avión será capaz de alcanzar aproximadamente 100 km/h alimentado de la pila de combustible.[18]​

Híbridos FanWings han sido diseñados. Un FanWing está creado por dos motores con la capacidad de autorrotación y aterrizar como un helicóptero.[19]​

Tipo de motor

Vehículos eléctricos-híbridos derivados del petróleo

 
Metrobús híbrido New Flyer.
 
Híbrido Optare Solo.

Cuando se utiliza el término "vehículo híbrido", que a menudo se refiere a un Vehículo híbrido eléctrico. Estos abarcan dichos vehículos como Saturn Vue, Toyota Prius, Toyota Yaris, Toyota Camry Hybrid, Ford Escape Hybrid, Toyota Highlander Hybrid, Honda Insight, Honda Civic Hybrid, Lexus RX 400h y 450h y otros. Un híbrido eléctrico de petróleo utiliza con mayor frecuencia un Motor de combustión interna o motores (generalmente de gasolina o Motor diésel, impulsado por una variedad de combustibles) y de una Batería eléctrica para impulsar al vehículo. Hay muchos vehículos híbridos de transmisión , desde Completamente híbridos hasta ligeramente híbridos, que ofrecen diferentes ventajas y desventajas.[20]​

Henri Pieper en 1899 desarrolló el primer vehículo híbrido de transmisión petro-eléctrico en el mundo. En 1900, Ferdinand Porsche desarrolló una serie de híbridos usando dos motores, el Motor de cubo de rueda y con un generador de combustión para proporcionar la energía eléctrica, estableciendo dos récords de velocidad. Mientras que los combustibles híbridos / eléctricos líquidos se remontan a finales del siglo XIX, el híbrido regenerativo de frenado fue inventado por David Arthurs, un ingeniero eléctrico de Springdale, de Arkansas, en 1978/79. Su casa convertida Opel GT se informó para volver tanto como 75MPG con planes que aún se venden a este diseño original, y el "Mother Earth News" que es una versión modificada está en su página web.[21]​

Los vehículos eléctricos plug-in (PEV) se están volviendo más y más comunes. Tienen el rango necesario en lugares en los que hay grandes diferencias con ningún servicio. Las baterías se pueden conectar a la red de electricidad para la carga mientras que el motor está en marcha.

Vehículo eléctrico continuamente recargado por el exterior (COREV)

Dada la infraestructura adecuada, los permisos y los vehículos, el Vehículo eléctrico de batería (BEV) pueden recargarse mientras los usuarios manejan. El BEV establece contacto con un carril electrificado, placa o cables aéreos en la carretera a través de una rueda conductora adjunta u otro mecanismo similar (ver en Colección actual Conduit). Las baterías del BEV se recargan mediante la carretera, y luego se puede utilizar normalmente en otros caminos hasta que la batería se descargue. Algunas de las locomotoras de batería eléctrica utilizados para los trenes de mantenimiento, como el metro de Londres son capaces de operar de esta forma. La potencia se recogió de los rieles electrificado cuando sea posible, el cambio a energía de la batería es cuando se desconecta la alimentación eléctrica.

Esto proporciona una ventaja, en principio, de la gama de carretera prácticamente sin restricciones, siempre y cuando quede donde usted tiene acceso a la infraestructura BEV . Dado que muchos destinos se encuentran a 100 km de una carretera importante, esto puede reducir la necesidad de sistemas de baterías costosas. Desafortunadamente el uso privado de la instalación eléctrica existente es casi universalmente prohibido,

La tecnología para esta infraestructura eléctrica es antigua y, en las afueras de algunas ciudades, no se encuentra ampliamente distribuida (ver en Colección actual Conduit, el Tranvía, el Sistema de electrificación ferroviaria y el Tercer riel (alimentación)). La actualización de los costos de electricidad y de infraestructura requeridas puede ser financiado, en principio, por los ingresos por peajes, gasolina u otros impuestos.

Combustible híbrido (modo dual)

 
El híbrido enchufable Ford Escape tiene una capacidad de combustible flexible para correr en etanol E85.

Además de los vehículos que utilizan dos o más dispositivos diferentes para plantas de propulsión, algunos también consideran que los vehículos que utilizan fuentes de energía y tipos de entrada ("Combustibles") usando el mismo motor para ser híbridos, aunque para evitar la confusión con los híbridos como se describe anteriormente y para utilizar correctamente los términos, estos se describen quizá más correctamente como vehículos de modo dual: perro

  • Algunos trolebuses pueden cambiar entre un a bordo Motor diésel y aéreas de energía eléctrica dependiendo de las condiciones. En principio, esto podría ser combinado con un subsistema de batería para crear un verdadero plug-in de trolebús híbrido, aunque tal diseño parece haber sido anunciada.
  • Vehículo de combustible flexibles puede utilizar una mezcla de combustibles de entrada mezclado en un tanque - típicamente Gasolina y Etanol, o Metanol, o Biobutanol-.
  • Vehículo bicombustible: Gas licuado del petróleo y Gas natural son muy diferentes a partir del petróleo o diesel y no se pueden utilizar en los mismos tanques, por lo que sería imposible construir un (LPG o NG) sistema de combustible flexible. En cambio los vehículos están construidos con dos, en paralelo, sistemas de combustible que alimentan un motor. Por ejemplo Chevys Silverado 2500 HD, que ahora está en el camino, se puede cambiar sin esfuerzo entre el petróleo y el gas natural, y ofrece una gama de más de 650 millas.[22]​ Mientras los tanques duplicados cuestan espacio en algunas aplicaciones, el aumento de la gama, se redujo el costo del combustible y la flexibilidad que (GLP o gas natural) infraestructura está incompleta, puede ser un gran incentivo para comprar. Si bien la infraestructura de gas natural de Estados Unidos es en parte incompleta, está aumentando a un ritmo rápido, y ya cuenta con 2.600 Gas natural comprimido estaciones en lugar.[23]​ Con una creciente infraestructura de estación de servicio, una adopción a gran escala de estos vehículos bi-combustible se podía ver en el futuro cercano. El aumento de los precios de la gasolina también pueden empujar a los consumidores a comprar estos vehículos. Cuando los precios del gas comercian alrededor de $ 4,00, el precio por BTU de la gasolina es 28,00 dólares, en comparación con los del gas natural de $ 4.00 por BTU.[24]​ Esto hace que el gas natural sea mucho más barato que la gasolina. Todos estos factores están haciendo los vehículos bi-combustible sean muy atractivos.
  • Algunos vehículos se han modificado para utilizar otra fuente de combustible, si está disponible, como por ejemplo los coches modificados para funcionar en Autogás y motores diésel modificados para funcionar con combustible de aceite vegetal que no se ha transformado en biodiésel.
  • Potencia de ayuda a los mecanismos de Bicicletas y Vehículos de tracción humana son también incluidos.

Híbrido de potencia de fluidos

 
Chrysler minivan, Híbrido petro-hidráulico.
 
Vehículo híbrido Francés MDI petro-aire, desarrollado con Tata.

Un híbrido hidráulico y Vehículo de aire comprimidos utilizar un motor para cargar un acumulador de presión para accionar las ruedas a través Hidráulica o Neumática (por ejemplo Air Car) unidades de accionamiento. En la mayoría de los casos el motor se separa del tren de transmisión meramente solo para cambiar el acumulador de energía. La transmisión es perfecta.

Híbrido petro-aire

Una empresa francesa, MDI, ha diseñado y ha correr modelos de un coche motor híbrido petro-aire. El sistema no utiliza los motores de aire para conducir el vehículo, siendo conducido directamente por un motor híbrido. El motor utiliza una mezcla de aire y gasolina comprimido inyectado en los cilindros.[25]​ Un aspecto clave del motor híbrido es la "cámara activa", que es un sistema de calefacción de aire a través del compartimiento de combustible duplicar la producción de energía.[26]​ Tata Motors de la India evaluó la fase de diseño a la producción total para el mercado indio y trasladado a "completar el desarrollo detallado del motor de aire comprimido en vehículos específicos y aplicaciones estacionarias".[27]​[28]​

Híbrido petro-hidráulico

Configuraciones de Petro- hidráulicos han sido comunes en los trenes y vehículos pesados durante décadas. La industria automotriz se centró recientemente en esta configuración híbrida , ya que ahora se muestra prometedor para la introducción en los vehículos más pequeños .

En los híbridos petro-hidráulicos, la tasa de recuperación de energía es alta y por lo tanto el sistema es más eficiente que la batería cargada híbridos utilizando la tecnología actual de la batería, lo que demuestra un aumento de 60% a 70% en Economía energética en Estados Unidos Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) pruebas.[29]​ El motor de carga solo tiene que ser de un tamaño para el uso normal, con ráfagas de aceleración utilizando la energía almacenada en el acumulador hidráulico, que se carga cuando está en baja energía exigiendo el funcionamiento del vehículo. El motor de carga funciona a la velocidad y la carga para la eficiencia óptima y la longevidad. Según los ensayos realizados por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), un híbrido hidráulico como Ford Expedition devuelta gasto 32 millas por galón EE. UU. (7,4 l/100 km; 38 mpg-imp) en la ciudad, y 22 millas por galón EE. UU. (11 L/100 km; 26 mpg-imp) en carretera.[30]​[31]​ United Parcel Service  Actualmente cuenta con dos camiones en servicio con esta tecnología.[32]​

Aunque la tecnología de petro - híbrido se conoce desde hace décadas , y se utiliza en los trenes y los grandes vehículos de la construcción , altos costos de los equipos impidieron los sistemas de camiones y automóviles ligeros. En el sentido moderno de un experimento demostró la viabilidad de los pequeños vehículos de carretera - petro híbrido en 1978 . Un grupo de estudiantes de Minneapolis, Hennepin Technical Center Profesional de Minnesota, convirtió un Volkswagen Beetle coche para correr como un híbrido - petro hidráulica utilizando fuera de los componentes de la plataforma . Un coche valorado en 32mpg regresaba 75mpg con el motor de 60CV reemplazado por el motor de 16HP . El coche experimental alcanzó 70 mph.[33]​

En la década de 1990, un equipo de ingenieros que trabajan en el Nacional de Vehículos de la EPA, el Laboratorio de Emisiones del combustible ha logrado desarrollar un tipo revolucionario de propulsión híbrido-petro hidráulico que propulsar un coche típico sedán americano. El coche de prueba alcanzó más de 80 millas por galón en ciclos de combustión ciudad EPA / carretera combinado. La aceleración fue de 0-60 mph en 8 segundos, usando un motor diesel 1,9 litros. No hay materiales ligeros.The EPA estima que se produce en grandes volúmenes de los componentes hidráulicos se sumarían solo $ 700 al costo base del vehículo.[31]​

Mientras que el sistema hidráulico tiene petro ciclismo carga más rápido y más eficiente / descarga y es más barato que los híbridos petro-eléctricos, el tamaño del acumulador dicta capacidad total de almacenamiento de energía y puede requerir más espacio que un conjunto de baterías.

Se están realizando investigaciones en las grandes empresas y las pequeñas empresas . Focus ha cambiado a vehículos más pequeños . Los componentes del sistema eran caros que impidió la instalación en camiones y coches más pequeños . Un inconveniente es que los motores de accionamiento de potencia no eran lo suficientemente eficiente en carga parcial. Una compañía británica (Artemis Intelligent Power ) ha hecho un gran avance con la introducción de un motor / bomba hidráulica controlada electrónicamente , el sistema digital de motor / bomba, que es muy eficiente en todos los rangos de velocidad y carga , por lo que pequeñas aplicaciones de híbridos - petro hidráulica factible.[34]​ La compañía convirtió un coche BMW como banco de pruebas para demostrar la viabilidad. El BMW 530i, dio el doble de millas por galón en la ciudad de conducción en comparación con el coche estándar. Esta prueba se utiliza el motor de 3.000 cc estándar. Híbridos Petro-hidráulicos que utilizan acumuladores de buen tamaño supone un motor para la reducción de uso de energía promedio, no el consumo de energía de pico. Pico de potencia es proporcionada por la energía almacenada en el acumulador. Un motor de velocidad constante más pequeño y eficiente que reduce el peso y libera espacio para un acumulador de mayor tamaño.[35]​

Carrocerías de los vehículos actuales están diseñados alrededor de la mecánica de las configuraciones de motor / transmisión existentes . Es restrictiva y lejos de ser ideal para instalar mecánica - petro hidráulica en los organismos existentes que no estén diseñados para instalaciones hidráulicas. Una meta del proyecto de investigación es la creación de un nuevo coche de diseño de papel en blanco, para maximizar el embalaje de componentes híbridos - petro hidráulica en el vehículo. Todos los componentes hidráulicos voluminosos están integrados en el chasis del coche . Un diseño ha reivindicado para volver 130mpg en pruebas mediante el uso de un gran acumulador hidráulico que es también el chasis estructural del coche. Los pequeños motores de accionamiento hidráulico se incorporan dentro de los cubos de las ruedas con tracción y revertir a la cláusula de devolución de la energía de frenado cinética. Los motores de cubo elimina la necesidad de frenos de fricción , transmisiones mecánicas , ejes de accionamiento y U articulaciones , la reducción de costes y peso . Accionamiento hidrostático sin frenos de fricción se utilizan en los vehículos industriales.[36]​ El objetivo es 170mpg en condiciones promedio de conducción. Energía creado por amortiguadores y la energía de frenado cinética que normalmente se desperdicia ayuda a cargar el acumulador . Un pequeño motor de pistón con combustibles fósiles dimensionado para un uso promedio de corriente carga del acumulador. El acumulador se dimensiona en marcha el coche durante 15 minutos con una carga completa . El objetivo es un acumulador completamente cargado con un potencial de almacenamiento de energía de 670 HP , que producirá una velocidad de aceleración de 0-60 mph en menos de 5 segundos utilizando tracción a las cuatro ruedas.[37]​[38]​[39]​

En enero de 2011 el gigante de la industria Chrysler anunció una alianza con la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) para diseñar y desarrollar un sistema de propulsión híbrido-petro hidráulico experimental adecuado para su uso en grandes vehículos de pasajeros. En 2012 un minvan producción existente se adaptará al nuevo sistema de propulsión hidráulico.[31]​[40]​[41]​[42]​

PSA Peugeot Citroën exhibió un motor experimental "Air híbrido" en el 2013 Geneva Motor Show.[43]​ El vehículo utiliza gas nitrógeno comprimido por energía obtenida a partir de frenado o desaceleración para alimentar un motor hidráulico que complementa el poder de su motor de gasolina convencional. Los componentes hidráulicos y electrónicos fueron suministrados por Robert Bosch GmbH. Las versiones de producción a un precio de alrededor de $ 25.000, £ 17.000, están programadas para el 2015 o 2016. Kilometraje se estimó en cerca de 80 millas por galón para la ciudad si se instala en un Citroën C3.[44]​

Vehículos híbridos eléctricos-fuerza humana

Otra forma de vehículo híbrido son vehículos eléctricos-fuerza humana. Estos incluyen vehículos tales como el Sinclair C5, Twike, Bicicleta eléctricas, y patinetas eléctricas.

Configuraciones del sistema de propulsión de vehículos híbridos

Híbrido en paralelo

 
Híbrido Ford Escape.

En un vehículo híbrido paralelo, el motor eléctrico y el motor de combustión interna se instalan de manera que puedan impulsar el vehículo ya sea individualmente o en conjunto. En contraste con la configuración de división de potencia que suele utilizarse en la actualidad, en el sistema paralelo, los dos motores están unidos al mismo eje. Cuando uno de los motores deja de trabajar, sigue moviéndose pero inactivo. Habitualmente el motor de combustión interna, el motor eléctrico y la caja de cambios están conectados por medio de embragues controlados automáticamente.

El primer híbrido de producción masiva en paralelo que se vendió fuera de Japón, Honda Insight en su primera generación.

Híbrido paralelo ligero

Estos tipos utilizan un motor eléctrico compacto en general (por lo general < 20 kW) para proporcionar características auto-stop/start y para proporcionar energía adicional de asistencia[45]​ durante la aceleración, y para generar en la fase de desaceleración (conocido como el Freno regenerativo).

Ejemplos en carretera incluye Honda Civic Hybrid, Honda Insight segunda generación, Honda CR-Z, Honda Accord Hybrid, S400 BlueHYBRID Mercedes Benz, BMW 7-Series hybrids, General Motors, BAS Hybrid, y Smart fortwo con transmisión micro híbrida.

Potencia dividida o híbrido serie-paralelo

Instalaciones de automóviles de pasajeros incluyen Toyota Prius, Ford Escape y Fusión, así como Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h, y CT200h.

En una fuente de división híbrida tren de transmisión eléctrica hay dos motores: un motor eléctrico y un motor de combustión interna. La potencia de estos dos motores puede ser compartida para accionar las ruedas a través de un divisor de potencia, que es un simple conjunto del Engranaje planetario. La relación puede ser de 0-100% para el motor de combustión, o 0-100% para el motor eléctrico, o cualquier otra cosa, tales como 40% para el motor eléctrico y 60% para el motor de combustión. El motor de combustión puede actuar como un generador de carga de las baterías.

Las versiones modernas como el Toyota Hybrid Synergy Drivetener un segundo motor / generador eléctrico en el eje de salida (conectado a las ruedas ) . En cooperación con el "principal" motor / generador y la mecánica de potencia-dividida que proporciona una transmisión de variación continua .

En el camino abierto, la fuente de energía primaria es el motor de combustión interna. Cuando se requiere la máxima potencia, por ejemplo para rebasar, el motor eléctrico ayuda. Esto aumenta la potencia disponible por un corto período, dando el efecto de tener un motor más grande que realmente instalado. En la mayoría de las aplicaciones, el motor se apaga cuando el coche es lento o estacionario y reduce las emisiones de la acera.

Híbridos serie

Artículo principal: Chevrolet Volt
 
Chevrolet Volt, es una serie de híbrido enchufable, también llamado vehículo eléctrico con rango extendido (EREV).

Un vehículo híbrido serie también se puede denominar vehículo eléctrico de autonomía extendida (EREV / REEV); aunque la ampliación del rango se puede lograr con cualquiera de serie o diseños híbridos paralelos.

Los vehículos híbridos serie se impulsan por el motor eléctrico. Hay un motor para el funcionamiento de un generador cuando el suministro de energía de la batería no es suficiente para las necesidad de movimiento.

Este tipo de disposición no es nueva, siendo común en las locomotoras de transmisión diesel-eléctrica y los buques.

En 1997 Toyota lanzó el primer autobús híbrido de serie que se vende en Japón.[46]​ GM introdujo el Chevy Volt serie de plug-in híbrido en 2010, con el objetivo de un rango eléctrico de 40 mi (64 km),[47]​ y un precio de alrededor de $40,000 dólares.[48]​ Supercondensador combinado con un banco de arias Batería de ion de litio han sido utilizados por AFS Trinity en un vehículo Saturn Vue SUV convertido. Utilizando Supercondensador afirman hasta 150 millas por galón en una disposición en serie - híbrido.[49]​

El Chevrolet Volt es un híbrido serie.

Vehículo híbrido eléctrico enchufable (PHEV)

 
El Toyota Prius Plug-in Hybrid tiene un rango eléctrico de 11 millas por hora para su alcance de velocidad.
 
El Ford Fusion Energi es un híbrido plug-in con un rango eléctrico de 21 millas por hora para su alcance de velocidad.

Otro subtipo de vehículos híbridos es el Vehículo híbrido eléctrico enchufable (PHEV). El híbrido enchufable es por lo general un híbrido combustible-eléctrico (paralelo o en serie) en general con un aumento de la capacidad de almacenamiento de energía, generalmente a través de una Batería de ion de litio, lo que permite que el vehículo para conducir en completo modo eléctrico una distancia que depende del tamaño de la batería y de su disposición mecánica (serie o en paralelo). Puede ser conectado al suministro eléctrico de la red al final de la jornada para evitar la carga con el motor de combustión interna a bordo.[50]​[51]​

Este concepto es atractivo para aquellos que buscan minimizar las emisiones en carretera evitando - o por lo menos minimizar - el uso de ICE durante la conducción diaria. Al igual que con los vehículos eléctricos puros, el total de ahorro de emisiones, por ejemplo en CO2 términos, depende de la fuente de energía de la empresa de generación eléctrica.

Para algunos usuarios, este tipo de vehículo también puede ser financieramente atractiva, siempre y cuando la energía eléctrica que se utiliza es más barato que la gasolina / diésel que habrían utilizado de otra forma. Sistemas fiscales actuales en muchos países europeos utilizan fiscalidad de los hidrocarburos como fuente de ingresos importante. Esto generalmente no es el caso de la electricidad, que se grava de manera uniforme para el cliente interno, sin embargo, que la persona lo usa. Algunos proveedores de electricidad también ofrecen beneficios de precios para los usuarios fuera de horas punta de la noche, lo que puede aumentar aún más el atractivo de la opción de plug-in para los pasajeros y los automovilistas urbanos.

Pila de combustible, híbrido eléctrico

El híbrido de pila de combustible es generalmente un vehículo eléctrico equipado con un Pila de combustible. La Pila de combustible así como la batería eléctrica son ambas fuentes de alimentación, haciendo que el vehículo un híbrido. Las celdas de combustible utilizan hidrógeno como combustible y energía, la batería eléctrica cuando se agote. El Chevrolet Equinox FCEV, Ford Edge Hyseries Drive y Honda FCX son ejemplos de la combinación pila de combustible / híbrido eléctrico.

La seguridad vial para los ciclistas, los peatones

 
El Nissan Leaf 2011 fue el primer vehículo con enchufes, equipado con sonido para peatones de Nissan.

Un Informe examinado en el 2009 de la Administración Nacional de Seguridad Vial Vehículo híbrido eléctrico accidentes que involucraron a peatones y ciclistas y los compararon con los accidentes de vehículos con Motor de combustión interna (ICEV). Los resultados mostraron que , en determinadas situaciones de carretera , los HEV son más peligrosas para los de a pie o en bicicleta . Para los accidentes en que un vehículo fue disminuyendo o deteniendo , copias de seguridad , que entran o salen de una plaza de aparcamiento ( cuando la diferencia de sonido entre los HEV e ICEVs es más pronunciado ) , los HEV tenían el doble de probabilidades de estar involucrados en un accidente de peatones que ICEVs . Para accidentes que involucran a ciclistas o peatones , hubo una tasa de incidencia más alta para los HEV que ICEVs cuando un vehículo fue doblar una esquina . Pero no hubo una diferencia estadísticamente significativa entre los tipos de vehículos cuando circulaban recta.[52]​

Varios fabricantes de automóviles desarrollaron sonidos de advertencia del vehículo eléctrico diseñado para alertar a los peatones de la presencia del vehículo eléctrico como un vehículo híbrido, vehículo híbrido eléctrico enchufable, vehículo eléctrico de batería (EVs) viajar a velocidades bajas. Su propósito es hacer que los peatones, los ciclistas, los ciegos y otras personas tomen conciencia de la presencia del vehículo, mientras que operan en modo complatamente eléctrico.[53]​[54]​[55]​[56]​

Vehículos en el mercado con este tipo de dispositivos de seguridad incluyen la Nissan Leaf, Chevrolet Volt, Fisker Karma, Honda FCX Clarity, Nissan Fuga Hybrid/Infiniti M35, Hyundai Sonata Hybrid, Honda Fit EV 2012, Toyota Camry Hybrid, Lexus CT200h 2012, y toda la familia Toyota Prius automóviles introducidos recientemente, incluyendo el estándar Toyota Prius 2012, el Toyota Prius v, y el Toyota Prius Plug-in Hybrid.

Cuestiones ambientales

Reducción del consumo de combustible y de emisiones

El vehículo híbrido normalmente consigue una mayor economía de combustible y menos emisiones que los convencionales Motor de combustión internas, resultando en un menor número de emisiones que se generan. Estos ahorros se consiguen principalmente por tres elementos de un diseño típico de híbrido:

  1. Confiando en tanto el motor como los motores eléctricos para las necesidades de potencia de pico, dando como resultado un motor más pequeño de tamaño más para uso medio en lugar de uso de potencia de pico. Un motor más pequeño puede tener menos pérdidas internas y menor peso.
  2. Tiene una importante capacidad de almacenamiento de la batería para almacenar y reutilizar la energía recuperada, especialmente en stop-and-go de tráfico típico de la ciudad ciclo de conducción.
  3. Recuperar cantidades significativas de energía durante el frenado que normalmente se pierde en forma de calor. Este Freno regenerativo reduce la velocidad del vehículo mediante la conversión de parte de su energía cinética en electricidad , dependiendo de la potencia nominal del motor / generador;

Otras técnicas que no son necesariamente características "híbridos", pero que se encuentran con frecuencia en los vehículos híbridos incluyen:

  1. Utilizando motores Ciclo Atkinson en vez de motores Ciclo Otto para mejorar la economía de combustible.
  2. Apagar el motor durante paradas de tráfico o mientras se desliza o durante otros períodos de inactividad .
  3. Mejorar la aerodinámica del automóvil; (parte de la razón por la que los SUV consiguen tan mala economía de combustible es la fricción en el coche. Un coche con forma de caja o camión tiene que ejercer más fuerza para mover a través del aire que causa más estrés en el motor de lo que es trabajar más duro) . La mejora de la forma y la aerodinámica de un coche es una buena manera de ayudar a mejor la economía de combustible y también mejorar el manejo , al mismo tiempo .
  4. La utilización de neumáticos de baja resistencia a la rodadura ( neumáticos se hicieron a menudo para dar un tranquilo paseo, suave y de alta adherencia, etc. , pero la eficiencia fue una prioridad más baja ) . Neumáticos causan fricción mecánica , una vez más haciendo que el motor trabaje más duro , consumiendo más combustible. Los coches híbridos pueden utilizar neumáticos especiales que son más inflado de los neumáticos regulares y más rígido o por elección de la estructura de carcasa y compuesto de caucho tiene menor resistencia al rodamiento sin perder agarre aceptable, y así mejorar la economía de combustible sea cual sea la fuente de alimentación.
  5. Encender el A/C, dirección asistida, y otra auxiliar bombas eléctricamente como y cuando sea necesario; esto reduce las pérdidas mecánicas en comparación con la conducción de ellos continuamente con las correas del motor tradicionales.

Estas características hacen que un vehículo híbrido particularmente eficiente para el tráfico de la ciudad, donde hay paradas frecuentes, de cabotaje y períodos de marcha en vacío. Además los ruidos de carretera son reducidos, sobre todo en marcha vacía y la velocidad de operación bajos, en comparación con los vehículos de motor convencionales. Para el uso continuo de carretera de alta velocidad de estas características son mucho menos útiles en la reducción de las emisiones.

Emisiones de vehículos híbridos

Emisiones de vehículos híbridos de hoy son cada vez más cerca o bajo que el nivel recomendado por la EPA (Agencia de Protección Ambiental en los Estado Unidos). Los niveles recomendados que sugieren para un común vehículo de pasajeros es similar a 5,5 toneladas métricas de dióxido de carbono. Los tres vehículos híbridos más populares, Honda Civic, Honda Insight y Toyota Prius, establecen las normas aún mayor mediante la producción de 4,1, 3,5 y 3,5 toneladas mostrando una mejora importante en las emisiones de dióxido de carbono. Los vehículos híbridos pueden reducir las emisiones al aire de contaminantes que forman smog hasta en un 90% y reducir las emisiones de dióxido de carbono a la mitad.[57]​

Impacto ambiental de la batería de un automóvil híbrido

Aunque los coches híbridos consumen menos combustible que los coches convencionales, aún existe un problema en relación con el daño ambiental de la batería del coche híbrido. Hoy en día la mayoría de las baterías de los vehículos híbridos son uno de los dos tipos: 1) hidruro metálico de níquel, o 2) Batería de ion de litio; ambos son considerados como más ecológicos que Batería de plomo y ácido que constituyen el grueso de las baterías de arranque del coche de gasolina en la actualidad. Hay muchos tipos de baterías. Algunos son mucho más tóxicos que otros. Iones de litio es el menos tóxico de los dos mencionados anteriormente.[58]​

Los niveles de toxicidad y el impacto ambiental de hidruro metálico de níquel-tipo de las utilizadas actualmente en los híbridos son mucho más bajas que las baterías como el ácido de plomo o níquel cadmio.[59]​ En general varios compuestos de níquel solubles e insolubles, tales como cloruro de níquel y óxido de níquel, han conocido efectos cancerígenos en embriones de pollo y ratas.[60]​[61]​[62]​ El compuesto principal de níquel en las baterías NiMH es oxihidróxido de níquel (NiOOH), que se utiliza como el electrodo positivo.

La batería de iones de litio ha atraído la atención debido a su potencial para su uso en vehículos eléctricos híbridos. Hitachi es una empresa líder en su desarrollo. Además para a su menor tamaño y menor peso, las baterías de iones de litio ofrecen un rendimiento que ayuda a proteger el medio ambiente con las características tales como la mejora de la eficiencia de carga sin Efecto memoria. Las baterías de iones de litio son atractivos porque tienen la mayor densidad de energía de las baterías recargables y puede producir una tensión de más de tres veces la de pilas de hidruro de níquel-metal , mientras que al mismo tiempo almacenar grandes cantidades de electricidad. Las baterías también generan una mayor producción ( aumentando la energía del vehículo ) , el aumento de la eficiencia (evitando el despilfarro de la electricidad ), y proporciona una excelente durabilidad , en comparación con la vida de la batería es más o menos equivalente a la vida útil del vehículo . Además, el uso de baterías de iones de litio reduce el peso total del vehículo y también logra una mejor economía de combustible de 30 % mejor que los vehículos petro -accionado con la consiguiente reducción de CO2 emisiones que ayudan a prevenir el calentamiento global.[63]​

Las materias primas aumento de los costos

Hay un aumento inminente en los costos de algunas materias primas utilizadas en la manufactura de los automóviles híbridos.[64]​ Por ejemplo, el Tierras raras Disprosio es requerido para fabricar muchos de los avanzados motores eléctricos y sistemas de baterías en sistemas de propulsión híbridos.[64]​[65]​ Neodimio es otro metal de tierra rara que es un ingrediente fundamental en los imanes de alta resistencia que se encuentran en los motores eléctricos de imanes permanentes.[66]​

Casi todas las Tierras raras en el mundo vienen de China,[67]​ y algunos analistas creen que un aumento global un aumento global de la fabricación de productos electrónicos de China consumirá todo este suministro para el 2012.[64]​ Además, contingentes de exportación de tierras raras de China han dado lugar a una cantidad desconocida de suministro.[65]​[68]​

Unas pocas fuentes no-chinas tal como la avanzada Hoidas Lake proyecto en el norte de Canadá Mount Weld en Australia están actualmente en desarrollo;[68]​ Sin embargo, las barreras de entrada son altas[69]​ y requieren años para estar en línea.

Alternativas de vehículos ecológicos

Otros tipos de vehículos ecológicos incluyen otros vehículos que van en todo o en parte de las fuentes alternativas de energía que combustibles fósiles. Otra opción es el usar la composición del combustible alternativo en vehículos convencionales basados en combustibles fósiles, lo que va en parte de las fuentes de energía renovables.

Otro enfoques incluyen Transporte rápido personal, un Transporte público concepto que ofrece automatizado de transporte sin parar a la carta, con una red de carriles-guía especialmente construidos.

Mercadotecnia

Los fabricadores de autos solo tienen una consideración en mente; para vender un producto. Los fabricadores de autos gastan cada año alrededor de ocho millones de dólares en mercadotecnia para los autos híbridos. Con un esfuerzo combinado de muchas empresas de automóviles, la industria Híbrida ha vendido millones de híbridos. Las empresas de automóviles híbridos como Toyota, Honda, Ford y BMW han reunido para crear un movimiento de ventas de vehículos híbridos impulsados por cabildero de Washington para reducir las emisiones de los mundos y ser menos dependientes de nuestro consumo de petróleo. En 2005, las ventas fueron más allá de 200,000 híbridos, pero en retrospectiva que solo reduce el uso mundial de consumo de gasolina en 200.000 galones por día - una pequeña fracción de los 360 millones de galones usados por día. De acuerdo con Bradley Berman autor de Conducir el cambio—Un Híbrido a la vez, "La Economía Fría muestra que en dólares reales, con la excepción de un breve repunte en la década de 1970, los precios del gas se han mantenido notablemente estable y barato. Combustible sigue representando una pequeña parte del costo total de propiedad y operación de un vehículo personal".[70]​ Otra táctica de mercadotecnia incluye greenwashing qué es la "injustificada apropiación de las virtudes del medio ambiente."[71]​ Temma Ehrenfeld explica en un artículo publicado por la revista Newsweek. Los híbridos pueden ser más eficientes que los de muchos otros motores de gasolina en lo que se refiere a consumo de gasolina, pero en cuanto a ser verde y bueno para el medio ambiente es completamente inexacta. Compañías de coches híbridos tienen mucho tiempo para ir si esperan ir muy verde. De acuerdo con el profesor de negocios de Harvard, Theodore Levitt afirma que "los productos de Gestión" y "satisfacer las necesidades de los clientes", "hay que adaptarse a las expectativas de los consumidores y la anticipación de los deseos futuros."[72]​ Esto significa que la gente compra lo que quieren, si quieren un coche de bajo consumo de combustible que compran un híbrido sin pensar en la eficiencia real del producto . Este "Green miopía ", como lo llama Ottman , fracasa porque los vendedores se centran en el verdor del producto y no sobre la eficacia real. Los investigadores y los analistas dicen que las personas se sienten atraídos por la nueva tecnología , así como la conveniencia de un menor número de llenar ups . En segundo lugar, las personas les resulta gratificante para poseer el mejor nuevo coche, , llamativo , y la llamada más verde. En el comienzo de las compañías de automóviles híbridos movimiento se acercó a los jóvenes , mediante el uso de celebridades , astronautas y TV populares programas para comercializar híbridos . Esto hizo que la nueva tecnología de los híbridos un estatus de obtener para muchas personas y una necesidad de ser cool o incluso la opción práctica para la época. Con los muchos beneficios y el estado de poseer un híbrido , es fácil pensar que es lo que hay que hacer, pero en realidad no puede ser tan verde como parece.

Ritmo de adopción

Mientras el ritmo de adopción de un híbrido en Estados Unidos hoy en día es pequeña (2.2% de la venta fue del nuevo carro en el 2011),[73]​ esta comparación con un 17.1% de su participación en la venta de automóviles nuevos en Japón en el 2011.[74]​ Se piensa que se tiene el potencial para ser mayor con el transcurso del tiempo, actualmente se ofrecen más modelos y los costos adicionales disminuyen debido al aprendizaje y la escala de beneficios. Sin embargo, las previsiones varían ampliamente. Por ejemplo, Bob Lutz, un escéptico de largo plazo de los híbridos, indicó que su espera de los híbridos "nunca alcanzará más del 10% del mercado automotriz de Estados Unidos."[75]​ Otras fuentes también esperan que la ritmo de adopción del híbrido en Estados Unidos se mantendrá por debajo del 10% durante mucho tiempo.[76]​[77]​[78]​

Un punto de vista más optimista incluye predicciones con que los híbridos dominarán las ventas de automóviles nuevos en Estados Unidos y en otros lugares en los próximos 10 o 20 años.[79]​ Otro enfoque examina que el ritmo de adopción (o curvas-S) de cuatro análogos para híbridos y automóviles eléctricos en un intento de medir la rapidez con la población de vehículo podría ser hibridado o electrificado en los Estados Unidos. Los análogos son (1) los motores eléctricos de las fábricas estadounidenses en el siglo XX, (2) el diésel de las locomotoras eléctricas en los ferrocarriles de Estados Unidos en el periodo 1920-1945, (3) una serie de nuevas características de automoción / tecnologías introducidas en los Estados Unidos durante los últimos cincuenta años, y 4) las compras de la e-bici en China en los últimos años. Estos análogos colectivamente sugieren que tomará al menos 30 años para los automóviles híbridos y eléctricos capturar el 80% de los automóviles de pasajeros en Estados Unidos.[80]​

A nivel europeo, la venta de los vehículos de tipo eléctrico ha ido en aumento incluso duplicándose en el segundo trimestre del año 2019 según datos de la ACEA (European Automobile Manufacturers Association). Aunque este aumento sea considerable, e incluso contando con el compromiso de marcas europeas como Volvo que se han comprometido que para el año 2025 la mitad de sus coches sean eléctricos[81]​, o el grupo Daimler cuyo responsable ha señalado que los mayores esfuerzos de la compañía están depositados en los motores eléctricos[82]​, la cuota de los coches eléctricos en el mercado solo supone el 1,5%.[83]​

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Enlaces externos

  •   Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Vehículo híbrido.
  • Scuderi Group to Present Preliminary Results on Air-Hybrid Study and Update on Scuderi Engine Prototype Testing at Washington Auto Show.


  •   Datos: Q193075
  •   Multimedia: Hybrid-powered vehicles

Septiembre 23, 2021
vehículo, híbrido, vehículo, híbrido, aquel, utilizan, sistemas, propulsión, híbridos, entre, ellos, autobuses, automóviles, camiones, bicicletas, barcos, aviones, trenes, toyota, prius, automóvil, híbrido, eléctrico, más, vendido, mundo, ventas, acumuladas, m. Un vehiculo hibrido es aquel en el que se utilizan sistemas de propulsion hibridos entre ellos autobuses automoviles camiones bicicletas barcos aviones y trenes El Toyota Prius es el automovil hibrido electrico mas vendido del mundo con ventas acumuladas de 3 millones de unidades a junio de 2013 1 El termino se refiere mas comunmente al vehiculo hibrido electrico que combina un motor de combustion interna y uno o varios motores electricos Otros tipos de sistemas de propulsion hibridos incorporan una celda de combustible supercondensador motor de aire comprimido o bateria inercial en combinacion con un motor de combustion o electrico Segun el sistema utilizado un vehiculo hibrido puede tener una mayor eficiencia energetica Esto puede deberse al uso de un motor mas pequeno y la utilizacion de sistemas de recuperacion de energia tales como frenos regenerativos Como consecuencia del menor consumo energetico se obtienen beneficios economicos y ambientales Sin embargo algunas tecnologias hibridas tienen perjuicios ambientales por ejemplo la produccion y reciclado de baterias Indice 1 Potencia 2 Tipos de vehiculo 2 1 De dos ruedas y tipo ciclo 2 2 Vehiculos pesados 2 2 1 Transporte por ferrocarril 2 2 2 Cranes 2 2 3 El transporte por carretera los vehiculos comerciales 2 2 4 Vehiculos militares todo terreno 2 2 5 Barcos 2 2 6 Aeronaves 3 Tipo de motor 3 1 Vehiculos electricos hibridos derivados del petroleo 3 2 Vehiculo electrico continuamente recargado por el exterior COREV 3 3 Combustible hibrido modo dual 3 4 Hibrido de potencia de fluidos 3 4 1 Hibrido petro aire 3 4 2 Hibrido petro hidraulico 3 5 Vehiculos hibridos electricos fuerza humana 4 Configuraciones del sistema de propulsion de vehiculos hibridos 4 1 Hibrido en paralelo 4 2 Hibrido paralelo ligero 4 3 Potencia dividida o hibrido serie paralelo 4 4 Hibridos serie 4 5 Vehiculo hibrido electrico enchufable PHEV 4 6 Pila de combustible hibrido electrico 4 7 La seguridad vial para los ciclistas los peatones 5 Cuestiones ambientales 5 1 Reduccion del consumo de combustible y de emisiones 5 2 Emisiones de vehiculos hibridos 5 3 Impacto ambiental de la bateria de un automovil hibrido 5 4 Las materias primas aumento de los costos 6 Alternativas de vehiculos ecologicos 7 Mercadotecnia 8 Ritmo de adopcion 9 Referencias 10 Enlaces externosPotencia EditarFuentes de potencia para los vehiculos hibridos incluye Carbon madera u otros solidos combustibles Gas natural comprimido Electricidad Campos electromagneticos radiofrecuencias Bateria de traccion Vehiculos de traccion humana Vehiculo de hidrogeno Sistema de almacenamiento de energia recargable RESS Gasolina o gasoleo SolarTipos de vehiculo Editar Un autobus hibrido biodiesel en Montreal De dos ruedas y tipo ciclo Editar El ciclomotor la bicicleta motorizada incluso el patinete electrico son una forma sencilla de hibrido la potencia se entrega tanto a traves de un motor de combustion interna o motor electrico como con los musculos del ciclista Los primeros prototipos de motocicletas en el siglo XIX utilizaban los mismos principios para mover el vehiculo En una bicicleta de hibrida los pedales y un motor estan acoplados mecanicamente en la transmision con la rueda trasera o con la rueda delantera utilizando un elemento de transmision como por ejemplo el uso de un motor de cubo un rodillo de presion en un neumatico o una conexion a una rueda El par motor humano y el del motor se suman La fabricacion de bicicletas motorizadas esta ampliamente extendida el ciclomotor es de este tipo 2 En una bicicleta hibrida en serie SH la fuerza de los pedalesusuarios se aplica en un generador Esta se convierte en electricidad y se puede alimentar directamente al motor de la bicicleta o dandole carga a una bateria El motor obtiene la energia de la bateria y debe ser capaz de entregar el par mecanico completo sin necesidad de pedalear Las bicicletas SH estan disponibles comercialmente son simples en su funcionamiento y en su fabricacion 3 El primer prototipo de una bicicleta SH conocida y publica fue por Augustus Kinzel Patente EE UU 3 884 317 en 1975 En 1994 Bernie Macdonalds concibio el vehiculo ligero de electrolitos SH 4 que utiliza potencia electronica que permite el freno regenerativo y el pedalear sin pedalear En 1995 Thomas Muller diseno un Fahrrad mit elektromagnetischem Antrieb en su tesis de diploma y construyo un vehiculo funcional En 1996 Jurg Blatter y Andreas Fuchs de Berna Universidad de Ciencias Aplicadas construyeron una bicicleta SH y en 1998 montaron el sistema en un triciclo Leitra patente europea EP 1165188 En 1999 Harald Kutzke describio su concepto de la bicicleta activa el objetivo es acercarse a la bicicleta ideal de peso y que no tenga friccion por compensacion electronica Hasta 2005 Fuchs y sus colegas construyeron varios SH como el prototipo Triciclos y Cuatriciclos 5 En el ano 2014 aparece en Espana el proyecto evovelo que presenta un vehiculo hibrido solar electrico que combina las caracteristicas de la bicicleta y el coche convencional Este vehiculo el mo es un triciclo totalmente cubierto dotado de un motor electrico alimentado mediante una placa solar que puede impulsarse solo mediante el pedaleo o por el motor Vehiculos pesados Editar Un Sistema de propulsion hibrido utiliza la Transmision diesel electrico o transmision turbo electrica para locomotoras de potencia autobuses camiones de gran tonelaje Maquina hidraulica y barcos Tipicamente alguna forma de motor termico normalmente diesel acciona un generador electrico o bomba hidraulica que posee uno o mas motores electricos o hidraulicos Hay ventajas en la distribucion de la energia a traves de cables o tuberias en lugar de elementos mecanicos Hay potencia perdida en la doble conversion de combustible diesel por lo general la electricidad para alimentar un motor electrico o hidraulico Con los vehiculos grandes las ventajas a menudo superan los inconvenientes especialmente ya que las perdidas de conversion normalmente disminuyen con el tamano Con la excepcion no nuclear el Submarino actualmente no existe o relativamente poca capacidad de almacenamiento de energia secundaria en la mayoria de los vehiculos pesados por ejemplo baterias auxiliares y acumulador hidraulico aunque esto esta cambiando Los submarinos son una de las aplicaciones mas antiguas generalizadas de la tecnologia hibrida que se ejecuta en los motores diesel mientras que a la superficie y el cambio a energia de la bateria cuando esta sumergido Las transmisiones paralelas hibridas y las series hibrido se utilizaron en la Segunda Guerra Mundial Transporte por ferrocarril Editar East Japan Railway Company HB E300 series Europa La nueva Autorail a grande capacite AGC o autovia de alta capacidad construida por la empresa canadiense Bombardier Transportation para dar servicio en Francia Esta tiene el modo dual motores diesel y electricos y capacidades de doble voltaje 1 500 y 25 000 V lo que le permite ser utilizado con bastantes sistemas diferentes ferroviarios 6 La locomotora ha estado en pruebas en Roterdam los Paises Bajos como Railfeeding en Genesse y en la empresa Wyoming China El primer prototipo de locomotora hibrida evaluada fue disenado y contratado por el centro de investigacion ferroviaria MATRAI en 1999 y la muestra estuvo lista en el 2000 La locomotora G12 se convirtio en hibrido utilizando un generador diesel 200KW baterias y tambien fue equipada con 4 motores de traccion de CA de un total de 4 Japon El primer prototipo operativo de una maquina de tren hibrido con el almacenamiento de energia significativo y con la capacidad de regeneracion de energia fue introducida en Japon como el Kiha E200 Utiliza baterias como la Bateria de iones de litio puesta en el techo para almacenar energia 7 America del Norte En Estados Unidos General Electric introdujo un prototipo de locomotora con su tecnologia Ecomagination en 2007 Almacenan energia en un amplio conjunto de Bateria de sal fundida Na NiCl2 las baterias capturan y almacenan la energia que normalmente se disipa con el Freno dinamico o descender una pendiente Ellos esperan que al menos una reduccion del 10 en el uso de combustible con este sistema ayude y ahora estan gastando mas de 2 billones al ano en una investigacion hibrida 8 Las variantes de la tipica locomotora diesel incluye a Locomotora de maniobras como Green Goat GG y Green Kid GK construidas por la empresa canadiense Railpower Technologies Utilizan un sistema grande de la larga vida de servicio pesado 10 anos recargable bateria de plomo plomo PBA baterias y 1000 2000 HP motores electricos como las fuentes motrices primarias y un nuevo generador diesel de combustion limpia 160 Hp para la recarga de las baterias que se utilizan es solo cuando sea necesario No esta claro si el Freno dinamico regenerativo de potencia es recapturado para su utilizacion pero en principio deberia ser facilmente utilizado Dado que estos motores tipicos tienen peso extra con fines de traccion de todos modos el peso de la bateria es una desventaja despreciable Ademas el generador diesel y el paquete de baterias se construyen normalmente en un marco existente se retiro el patio de la locomotora de significativos ahorros de costos adicionales El engranaje de motores existentes y en funcionamiento son todos reconstruido y reutilizado Ahorro de combustible diesel de 40 a 60 y hasta un 80 de reduccion de la contaminacion son reclamados respecto a la de un motor de tipico mayor conmutacion patio Las mismas ventajas que los coches hibridos existentes tienen para su uso con arranques y paradas frecuentes y los periodos de inactividad se aplican a su uso tipico patio de maniobras 9 Locomotoras Green Goat han sido adquiridas por Canadian Pacific Railway BNSF Railway Kansas City Southern Railway y Union Pacific Railroad entre otras Cranes Editar Ingenieros de Railpower Technologies que trabajan con TSI Terminal Systems estan probando una unidad de alimentacion electrica diesel hibrido con almacenamiento en baterias para su uso en gruas de Rubber Tyred Gantry RTG Las gruas RTG se utilizan normalmente para la carga y descarga de contenedores de transporte en trenes o camiones en los puertos y patios de almacenamiento de contenedores La energia utilizada para levantar los contenedores puede ser recuperada parcialmente cuando se bajan El combustible diesel y la reduccion de emisiones de un 50 70 se predicen por ingenieros de RailPower 10 Se espero que los primeros sistemas estuvieran operando en 2007 11 El transporte por carretera los vehiculos comerciales Editar version hibrida 2008 GMC Yukon Los primeros sistemas hibridos estan siendo investigados por los camiones y otros vehiculos pesados de carretera con algunos camiones operativos y autobuses que comienzan a entrar en uso Los principales obstaculos parecen ser tamano de las flotas mas pequenas y los costes adicionales de un sistema hibrido son aun compensados por el ahorro de combustible 12 pero con el precio del petroleo va a continuar en su tendencia al alza el punto de inflexion puede ser alcanzado a finales de 2015 Avances en la tecnologia y el costo de la bateria baja y de mayor capacidad etc desarrollan en la industria del automovil hibrido ya esta filtrando en el uso de camiones como Toyota Ford GM y otros introducen pickups y SUVs hibridos Kenworth Truck Company introdujo recientemente un camion hibrido electrico llamado el Kenworth T270 Clase 6 que para el uso de la ciudad parece ser competitivo 13 14 FedEx y otros estan empezando a invertir en vehiculos sobre todo de tipo hibrido de entrega para el uso de la ciudad donde la tecnologia hibrida puede pagar primero 15 Vehiculos militares todo terreno Editar Desde 1985 los militares de Estados Unidos ha estado probando hibridos en serie Humvees 16 17 y los ha hallado para ofrecer una aceleracion mas rapida con una Tecnologia furtiva un modo de cautela con baja firma termica funcionamiento casi silencioso y una mayor economia de combustible Barcos Editar Barcos con combinaciones de un montado mastil Vela nautica o Maquina de vapor eran una forma cercana a un vehiculo hibrido Otro ejemplo es el Submarino de Transmision diesel electrica Este funciona con baterias durante la inmersion y las baterias se pueden volver a cargar por el motor diesel solo cuando la embarcacion esta en la superficie El mas nuevo hibrido incluye grandes esquemas de buques de propulsion potencia cometa manufacturado por empresas como SkySails Cometas de remolque pueden volar a varias alturas a veces superiores a los mastiles de los barcos mas altos la captura de los vientos fuertes y mas estables Aeronaves Editar La celula de combustible Boeing Avion Demostrador tiene un sistema hibrido con la bateria de iones de litio de celda de combustible y Proton Exchange Membrane PEM para alimentar un motor electrico que esta acoplado a una helice convencional La celda de combustible proporciona toda la energia para la fase de crucero de vuelo Durante el despegue y el ascenso el segmento de vuelo que requiere mas energia el sistema se basa en las baterias de iones de litio de peso ligero El avion demostrador es un planeador de motor Dimona construido por Diamond Aircraft Industries de Austria que tambien lleva a cabo las modificaciones estructurales de la aeronave Con una envergadura de 16 3 metros 53 5 pies el avion sera capaz de alcanzar aproximadamente 100 km h alimentado de la pila de combustible 18 Hibridos FanWings han sido disenados Un FanWing esta creado por dos motores con la capacidad de autorrotacion y aterrizar como un helicoptero 19 Tipo de motor EditarVehiculos electricos hibridos derivados del petroleo Editar Metrobus hibrido New Flyer Hibrido Optare Solo Cuando se utiliza el termino vehiculo hibrido que a menudo se refiere a un Vehiculo hibrido electrico Estos abarcan dichos vehiculos como Saturn Vue Toyota Prius Toyota Yaris Toyota Camry Hybrid Ford Escape Hybrid Toyota Highlander Hybrid Honda Insight Honda Civic Hybrid Lexus RX 400h y 450h y otros Un hibrido electrico de petroleo utiliza con mayor frecuencia un Motor de combustion interna o motores generalmente de gasolina o Motor diesel impulsado por una variedad de combustibles y de una Bateria electrica para impulsar al vehiculo Hay muchos vehiculos hibridos de transmision desde Completamente hibridos hasta ligeramente hibridos que ofrecen diferentes ventajas y desventajas 20 Henri Pieper en 1899 desarrollo el primer vehiculo hibrido de transmision petro electrico en el mundo En 1900 Ferdinand Porsche desarrollo una serie de hibridos usando dos motores el Motor de cubo de rueda y con un generador de combustion para proporcionar la energia electrica estableciendo dos records de velocidad Mientras que los combustibles hibridos electricos liquidos se remontan a finales del siglo XIX el hibrido regenerativo de frenado fue inventado por David Arthurs un ingeniero electrico de Springdale de Arkansas en 1978 79 Su casa convertida Opel GT se informo para volver tanto como 75MPG con planes que aun se venden a este diseno original y el Mother Earth News que es una version modificada esta en su pagina web 21 Los vehiculos electricos plug in PEV se estan volviendo mas y mas comunes Tienen el rango necesario en lugares en los que hay grandes diferencias con ningun servicio Las baterias se pueden conectar a la red de electricidad para la carga mientras que el motor esta en marcha Vehiculo electrico continuamente recargado por el exterior COREV Editar Dada la infraestructura adecuada los permisos y los vehiculos el Vehiculo electrico de bateria BEV pueden recargarse mientras los usuarios manejan El BEV establece contacto con un carril electrificado placa o cables aereos en la carretera a traves de una rueda conductora adjunta u otro mecanismo similar ver en Coleccion actual Conduit Las baterias del BEV se recargan mediante la carretera y luego se puede utilizar normalmente en otros caminos hasta que la bateria se descargue Algunas de las locomotoras de bateria electrica utilizados para los trenes de mantenimiento como el metro de Londres son capaces de operar de esta forma La potencia se recogio de los rieles electrificado cuando sea posible el cambio a energia de la bateria es cuando se desconecta la alimentacion electrica Esto proporciona una ventaja en principio de la gama de carretera practicamente sin restricciones siempre y cuando quede donde usted tiene acceso a la infraestructura BEV Dado que muchos destinos se encuentran a 100 km de una carretera importante esto puede reducir la necesidad de sistemas de baterias costosas Desafortunadamente el uso privado de la instalacion electrica existente es casi universalmente prohibido La tecnologia para esta infraestructura electrica es antigua y en las afueras de algunas ciudades no se encuentra ampliamente distribuida ver en Coleccion actual Conduit el Tranvia el Sistema de electrificacion ferroviaria y el Tercer riel alimentacion La actualizacion de los costos de electricidad y de infraestructura requeridas puede ser financiado en principio por los ingresos por peajes gasolina u otros impuestos Combustible hibrido modo dual Editar El hibrido enchufable Ford Escape tiene una capacidad de combustible flexible para correr en etanol E85 Ademas de los vehiculos que utilizan dos o mas dispositivos diferentes para plantas de propulsion algunos tambien consideran que los vehiculos que utilizan fuentes de energia y tipos de entrada Combustibles usando el mismo motor para ser hibridos aunque para evitar la confusion con los hibridos como se describe anteriormente y para utilizar correctamente los terminos estos se describen quiza mas correctamente como vehiculos de modo dual perro Algunos trolebuses pueden cambiar entre un a bordo Motor diesel y aereas de energia electrica dependiendo de las condiciones En principio esto podria ser combinado con un subsistema de bateria para crear un verdadero plug in de trolebus hibrido aunque tal diseno parece haber sido anunciada Vehiculo de combustible flexibles puede utilizar una mezcla de combustibles de entrada mezclado en un tanque tipicamente Gasolina y Etanol o Metanol o Biobutanol Vehiculo bicombustible Gas licuado del petroleo y Gas natural son muy diferentes a partir del petroleo o diesel y no se pueden utilizar en los mismos tanques por lo que seria imposible construir un LPG o NG sistema de combustible flexible En cambio los vehiculos estan construidos con dos en paralelo sistemas de combustible que alimentan un motor Por ejemplo Chevys Silverado 2500 HD que ahora esta en el camino se puede cambiar sin esfuerzo entre el petroleo y el gas natural y ofrece una gama de mas de 650 millas 22 Mientras los tanques duplicados cuestan espacio en algunas aplicaciones el aumento de la gama se redujo el costo del combustible y la flexibilidad que GLP o gas natural infraestructura esta incompleta puede ser un gran incentivo para comprar Si bien la infraestructura de gas natural de Estados Unidos es en parte incompleta esta aumentando a un ritmo rapido y ya cuenta con 2 600 Gas natural comprimido estaciones en lugar 23 Con una creciente infraestructura de estacion de servicio una adopcion a gran escala de estos vehiculos bi combustible se podia ver en el futuro cercano El aumento de los precios de la gasolina tambien pueden empujar a los consumidores a comprar estos vehiculos Cuando los precios del gas comercian alrededor de 4 00 el precio por BTU de la gasolina es 28 00 dolares en comparacion con los del gas natural de 4 00 por BTU 24 Esto hace que el gas natural sea mucho mas barato que la gasolina Todos estos factores estan haciendo los vehiculos bi combustible sean muy atractivos Algunos vehiculos se han modificado para utilizar otra fuente de combustible si esta disponible como por ejemplo los coches modificados para funcionar en Autogas y motores diesel modificados para funcionar con combustible de aceite vegetal que no se ha transformado en biodiesel Potencia de ayuda a los mecanismos de Bicicletas y Vehiculos de traccion humana son tambien incluidos Hibrido de potencia de fluidos Editar Chrysler minivan Hibrido petro hidraulico Vehiculo hibrido Frances MDI petro aire desarrollado con Tata Un hibrido hidraulico y Vehiculo de aire comprimidos utilizar un motor para cargar un acumulador de presion para accionar las ruedas a traves Hidraulica o Neumatica por ejemplo Air Car unidades de accionamiento En la mayoria de los casos el motor se separa del tren de transmision meramente solo para cambiar el acumulador de energia La transmision es perfecta Hibrido petro aire Editar Una empresa francesa MDI ha disenado y ha correr modelos de un coche motor hibrido petro aire El sistema no utiliza los motores de aire para conducir el vehiculo siendo conducido directamente por un motor hibrido El motor utiliza una mezcla de aire y gasolina comprimido inyectado en los cilindros 25 Un aspecto clave del motor hibrido es la camara activa que es un sistema de calefaccion de aire a traves del compartimiento de combustible duplicar la produccion de energia 26 Tata Motors de la India evaluo la fase de diseno a la produccion total para el mercado indio y trasladado a completar el desarrollo detallado del motor de aire comprimido en vehiculos especificos y aplicaciones estacionarias 27 28 Hibrido petro hidraulico Editar Configuraciones de Petro hidraulicos han sido comunes en los trenes y vehiculos pesados durante decadas La industria automotriz se centro recientemente en esta configuracion hibrida ya que ahora se muestra prometedor para la introduccion en los vehiculos mas pequenos En los hibridos petro hidraulicos la tasa de recuperacion de energia es alta y por lo tanto el sistema es mas eficiente que la bateria cargada hibridos utilizando la tecnologia actual de la bateria lo que demuestra un aumento de 60 a 70 en Economia energetica en Estados Unidos Agencia de Proteccion Ambiental de los Estados Unidos EPA pruebas 29 El motor de carga solo tiene que ser de un tamano para el uso normal con rafagas de aceleracion utilizando la energia almacenada en el acumulador hidraulico que se carga cuando esta en baja energia exigiendo el funcionamiento del vehiculo El motor de carga funciona a la velocidad y la carga para la eficiencia optima y la longevidad Segun los ensayos realizados por la Agencia de Proteccion Ambiental de los Estados Unidos EPA un hibrido hidraulico como Ford Expedition devuelta gasto 32 millas por galon EE UU 7 4 l 100 km 38 mpg imp en la ciudad y 22 millas por galon EE UU 11 L 100 km 26 mpg imp en carretera 30 31 United Parcel Service Actualmente cuenta con dos camiones en servicio con esta tecnologia 32 Aunque la tecnologia de petro hibrido se conoce desde hace decadas y se utiliza en los trenes y los grandes vehiculos de la construccion altos costos de los equipos impidieron los sistemas de camiones y automoviles ligeros En el sentido moderno de un experimento demostro la viabilidad de los pequenos vehiculos de carretera petro hibrido en 1978 Un grupo de estudiantes de Minneapolis Hennepin Technical Center Profesional de Minnesota convirtio un Volkswagen Beetle coche para correr como un hibrido petro hidraulica utilizando fuera de los componentes de la plataforma Un coche valorado en 32mpg regresaba 75mpg con el motor de 60CV reemplazado por el motor de 16HP El coche experimental alcanzo 70 mph 33 En la decada de 1990 un equipo de ingenieros que trabajan en el Nacional de Vehiculos de la EPA el Laboratorio de Emisiones del combustible ha logrado desarrollar un tipo revolucionario de propulsion hibrido petro hidraulico que propulsar un coche tipico sedan americano El coche de prueba alcanzo mas de 80 millas por galon en ciclos de combustion ciudad EPA carretera combinado La aceleracion fue de 0 60 mph en 8 segundos usando un motor diesel 1 9 litros No hay materiales ligeros The EPA estima que se produce en grandes volumenes de los componentes hidraulicos se sumarian solo 700 al costo base del vehiculo 31 Mientras que el sistema hidraulico tiene petro ciclismo carga mas rapido y mas eficiente descarga y es mas barato que los hibridos petro electricos el tamano del acumulador dicta capacidad total de almacenamiento de energia y puede requerir mas espacio que un conjunto de baterias Se estan realizando investigaciones en las grandes empresas y las pequenas empresas Focus ha cambiado a vehiculos mas pequenos Los componentes del sistema eran caros que impidio la instalacion en camiones y coches mas pequenos Un inconveniente es que los motores de accionamiento de potencia no eran lo suficientemente eficiente en carga parcial Una compania britanica Artemis Intelligent Power ha hecho un gran avance con la introduccion de un motor bomba hidraulica controlada electronicamente el sistema digital de motor bomba que es muy eficiente en todos los rangos de velocidad y carga por lo que pequenas aplicaciones de hibridos petro hidraulica factible 34 La compania convirtio un coche BMW como banco de pruebas para demostrar la viabilidad El BMW 530i dio el doble de millas por galon en la ciudad de conduccion en comparacion con el coche estandar Esta prueba se utiliza el motor de 3 000 cc estandar Hibridos Petro hidraulicos que utilizan acumuladores de buen tamano supone un motor para la reduccion de uso de energia promedio no el consumo de energia de pico Pico de potencia es proporcionada por la energia almacenada en el acumulador Un motor de velocidad constante mas pequeno y eficiente que reduce el peso y libera espacio para un acumulador de mayor tamano 35 Carrocerias de los vehiculos actuales estan disenados alrededor de la mecanica de las configuraciones de motor transmision existentes Es restrictiva y lejos de ser ideal para instalar mecanica petro hidraulica en los organismos existentes que no esten disenados para instalaciones hidraulicas Una meta del proyecto de investigacion es la creacion de un nuevo coche de diseno de papel en blanco para maximizar el embalaje de componentes hibridos petro hidraulica en el vehiculo Todos los componentes hidraulicos voluminosos estan integrados en el chasis del coche Un diseno ha reivindicado para volver 130mpg en pruebas mediante el uso de un gran acumulador hidraulico que es tambien el chasis estructural del coche Los pequenos motores de accionamiento hidraulico se incorporan dentro de los cubos de las ruedas con traccion y revertir a la clausula de devolucion de la energia de frenado cinetica Los motores de cubo elimina la necesidad de frenos de friccion transmisiones mecanicas ejes de accionamiento y U articulaciones la reduccion de costes y peso Accionamiento hidrostatico sin frenos de friccion se utilizan en los vehiculos industriales 36 El objetivo es 170mpg en condiciones promedio de conduccion Energia creado por amortiguadores y la energia de frenado cinetica que normalmente se desperdicia ayuda a cargar el acumulador Un pequeno motor de piston con combustibles fosiles dimensionado para un uso promedio de corriente carga del acumulador El acumulador se dimensiona en marcha el coche durante 15 minutos con una carga completa El objetivo es un acumulador completamente cargado con un potencial de almacenamiento de energia de 670 HP que producira una velocidad de aceleracion de 0 60 mph en menos de 5 segundos utilizando traccion a las cuatro ruedas 37 38 39 En enero de 2011 el gigante de la industria Chrysler anuncio una alianza con la Agencia de Proteccion Ambiental de EE UU EPA para disenar y desarrollar un sistema de propulsion hibrido petro hidraulico experimental adecuado para su uso en grandes vehiculos de pasajeros En 2012 un minvan produccion existente se adaptara al nuevo sistema de propulsion hidraulico 31 40 41 42 PSA Peugeot Citroen exhibio un motor experimental Air hibrido en el 2013 Geneva Motor Show 43 El vehiculo utiliza gas nitrogeno comprimido por energia obtenida a partir de frenado o desaceleracion para alimentar un motor hidraulico que complementa el poder de su motor de gasolina convencional Los componentes hidraulicos y electronicos fueron suministrados por Robert Bosch GmbH Las versiones de produccion a un precio de alrededor de 25 000 17 000 estan programadas para el 2015 o 2016 Kilometraje se estimo en cerca de 80 millas por galon para la ciudad si se instala en un Citroen C3 44 Vehiculos hibridos electricos fuerza humana Editar Otra forma de vehiculo hibrido son vehiculos electricos fuerza humana Estos incluyen vehiculos tales como el Sinclair C5 Twike Bicicleta electricas y patinetas electricas Configuraciones del sistema de propulsion de vehiculos hibridos EditarHibrido en paralelo Editar Honda Insight Toyota Prius Hibrido Ford Escape En un vehiculo hibrido paralelo el motor electrico y el motor de combustion interna se instalan de manera que puedan impulsar el vehiculo ya sea individualmente o en conjunto En contraste con la configuracion de division de potencia que suele utilizarse en la actualidad en el sistema paralelo los dos motores estan unidos al mismo eje Cuando uno de los motores deja de trabajar sigue moviendose pero inactivo Habitualmente el motor de combustion interna el motor electrico y la caja de cambios estan conectados por medio de embragues controlados automaticamente El primer hibrido de produccion masiva en paralelo que se vendio fuera de Japon Honda Insight en su primera generacion Hibrido paralelo ligero Editar Estos tipos utilizan un motor electrico compacto en general por lo general lt 20 kW para proporcionar caracteristicas auto stop start y para proporcionar energia adicional de asistencia 45 durante la aceleracion y para generar en la fase de desaceleracion conocido como el Freno regenerativo Ejemplos en carretera incluye Honda Civic Hybrid Honda Insight segunda generacion Honda CR Z Honda Accord Hybrid S400 BlueHYBRID Mercedes Benz BMW 7 Series hybrids General Motors BAS Hybrid y Smart fortwo con transmision micro hibrida Potencia dividida o hibrido serie paralelo Editar Instalaciones de automoviles de pasajeros incluyen Toyota Prius Ford Escape y Fusion asi como Lexus RX400h RX450h GS450h LS600h y CT200h En una fuente de division hibrida tren de transmision electrica hay dos motores un motor electrico y un motor de combustion interna La potencia de estos dos motores puede ser compartida para accionar las ruedas a traves de un divisor de potencia que es un simple conjunto del Engranaje planetario La relacion puede ser de 0 100 para el motor de combustion o 0 100 para el motor electrico o cualquier otra cosa tales como 40 para el motor electrico y 60 para el motor de combustion El motor de combustion puede actuar como un generador de carga de las baterias Las versiones modernas como el Toyota Hybrid Synergy Drivetener un segundo motor generador electrico en el eje de salida conectado a las ruedas En cooperacion con el principal motor generador y la mecanica de potencia dividida que proporciona una transmision de variacion continua En el camino abierto la fuente de energia primaria es el motor de combustion interna Cuando se requiere la maxima potencia por ejemplo para rebasar el motor electrico ayuda Esto aumenta la potencia disponible por un corto periodo dando el efecto de tener un motor mas grande que realmente instalado En la mayoria de las aplicaciones el motor se apaga cuando el coche es lento o estacionario y reduce las emisiones de la acera Hibridos serie Editar Articulo principal Chevrolet Volt Chevrolet Volt es una serie de hibrido enchufable tambien llamado vehiculo electrico con rango extendido EREV Un vehiculo hibrido serie tambien se puede denominar vehiculo electrico de autonomia extendida EREV REEV aunque la ampliacion del rango se puede lograr con cualquiera de serie o disenos hibridos paralelos Los vehiculos hibridos serie se impulsan por el motor electrico Hay un motor para el funcionamiento de un generador cuando el suministro de energia de la bateria no es suficiente para las necesidad de movimiento Este tipo de disposicion no es nueva siendo comun en las locomotoras de transmision diesel electrica y los buques En 1997 Toyota lanzo el primer autobus hibrido de serie que se vende en Japon 46 GM introdujo el Chevy Volt serie de plug in hibrido en 2010 con el objetivo de un rango electrico de 40 mi 64 km 47 y un precio de alrededor de 40 000 dolares 48 Supercondensador combinado con un banco de arias Bateria de ion de litio han sido utilizados por AFS Trinity en un vehiculo Saturn Vue SUV convertido Utilizando Supercondensador afirman hasta 150 millas por galon en una disposicion en serie hibrido 49 El Chevrolet Volt es un hibrido serie Vehiculo hibrido electrico enchufable PHEV Editar El Toyota Prius Plug in Hybrid tiene un rango electrico de 11 millas por hora para su alcance de velocidad El Ford Fusion Energi es un hibrido plug in con un rango electrico de 21 millas por hora para su alcance de velocidad Otro subtipo de vehiculos hibridos es el Vehiculo hibrido electrico enchufable PHEV El hibrido enchufable es por lo general un hibrido combustible electrico paralelo o en serie en general con un aumento de la capacidad de almacenamiento de energia generalmente a traves de una Bateria de ion de litio lo que permite que el vehiculo para conducir en completo modo electrico una distancia que depende del tamano de la bateria y de su disposicion mecanica serie o en paralelo Puede ser conectado al suministro electrico de la red al final de la jornada para evitar la carga con el motor de combustion interna a bordo 50 51 Este concepto es atractivo para aquellos que buscan minimizar las emisiones en carretera evitando o por lo menos minimizar el uso de ICE durante la conduccion diaria Al igual que con los vehiculos electricos puros el total de ahorro de emisiones por ejemplo en CO2 terminos depende de la fuente de energia de la empresa de generacion electrica Para algunos usuarios este tipo de vehiculo tambien puede ser financieramente atractiva siempre y cuando la energia electrica que se utiliza es mas barato que la gasolina diesel que habrian utilizado de otra forma Sistemas fiscales actuales en muchos paises europeos utilizan fiscalidad de los hidrocarburos como fuente de ingresos importante Esto generalmente no es el caso de la electricidad que se grava de manera uniforme para el cliente interno sin embargo que la persona lo usa Algunos proveedores de electricidad tambien ofrecen beneficios de precios para los usuarios fuera de horas punta de la noche lo que puede aumentar aun mas el atractivo de la opcion de plug in para los pasajeros y los automovilistas urbanos Pila de combustible hibrido electrico Editar El hibrido de pila de combustible es generalmente un vehiculo electrico equipado con un Pila de combustible La Pila de combustible asi como la bateria electrica son ambas fuentes de alimentacion haciendo que el vehiculo un hibrido Las celdas de combustible utilizan hidrogeno como combustible y energia la bateria electrica cuando se agote El Chevrolet Equinox FCEV Ford Edge Hyseries Drive y Honda FCX son ejemplos de la combinacion pila de combustible hibrido electrico La seguridad vial para los ciclistas los peatones Editar El Nissan Leaf 2011 fue el primer vehiculo con enchufes equipado con sonido para peatones de Nissan Un Informe examinado en el 2009 de la Administracion Nacional de Seguridad Vial Vehiculo hibrido electrico accidentes que involucraron a peatones y ciclistas y los compararon con los accidentes de vehiculos con Motor de combustion interna ICEV Los resultados mostraron que en determinadas situaciones de carretera los HEV son mas peligrosas para los de a pie o en bicicleta Para los accidentes en que un vehiculo fue disminuyendo o deteniendo copias de seguridad que entran o salen de una plaza de aparcamiento cuando la diferencia de sonido entre los HEV e ICEVs es mas pronunciado los HEV tenian el doble de probabilidades de estar involucrados en un accidente de peatones que ICEVs Para accidentes que involucran a ciclistas o peatones hubo una tasa de incidencia mas alta para los HEV que ICEVs cuando un vehiculo fue doblar una esquina Pero no hubo una diferencia estadisticamente significativa entre los tipos de vehiculos cuando circulaban recta 52 Varios fabricantes de automoviles desarrollaron sonidos de advertencia del vehiculo electrico disenado para alertar a los peatones de la presencia del vehiculo electrico como un vehiculo hibrido vehiculo hibrido electrico enchufable vehiculo electrico de bateria EVs viajar a velocidades bajas Su proposito es hacer que los peatones los ciclistas los ciegos y otras personas tomen conciencia de la presencia del vehiculo mientras que operan en modo complatamente electrico 53 54 55 56 Vehiculos en el mercado con este tipo de dispositivos de seguridad incluyen la Nissan Leaf Chevrolet Volt Fisker Karma Honda FCX Clarity Nissan Fuga Hybrid Infiniti M35 Hyundai Sonata Hybrid Honda Fit EV 2012 Toyota Camry Hybrid Lexus CT200h 2012 y toda la familia Toyota Prius automoviles introducidos recientemente incluyendo el estandar Toyota Prius 2012 el Toyota Prius v y el Toyota Prius Plug in Hybrid Cuestiones ambientales EditarReduccion del consumo de combustible y de emisiones Editar El vehiculo hibrido normalmente consigue una mayor economia de combustible y menos emisiones que los convencionales Motor de combustion internas resultando en un menor numero de emisiones que se generan Estos ahorros se consiguen principalmente por tres elementos de un diseno tipico de hibrido Confiando en tanto el motor como los motores electricos para las necesidades de potencia de pico dando como resultado un motor mas pequeno de tamano mas para uso medio en lugar de uso de potencia de pico Un motor mas pequeno puede tener menos perdidas internas y menor peso Tiene una importante capacidad de almacenamiento de la bateria para almacenar y reutilizar la energia recuperada especialmente en stop and go de trafico tipico de la ciudad ciclo de conduccion Recuperar cantidades significativas de energia durante el frenado que normalmente se pierde en forma de calor Este Freno regenerativo reduce la velocidad del vehiculo mediante la conversion de parte de su energia cinetica en electricidad dependiendo de la potencia nominal del motor generador Otras tecnicas que no son necesariamente caracteristicas hibridos pero que se encuentran con frecuencia en los vehiculos hibridos incluyen Utilizando motores Ciclo Atkinson en vez de motores Ciclo Otto para mejorar la economia de combustible Apagar el motor durante paradas de trafico o mientras se desliza o durante otros periodos de inactividad Mejorar la aerodinamica del automovil parte de la razon por la que los SUV consiguen tan mala economia de combustible es la friccion en el coche Un coche con forma de caja o camion tiene que ejercer mas fuerza para mover a traves del aire que causa mas estres en el motor de lo que es trabajar mas duro La mejora de la forma y la aerodinamica de un coche es una buena manera de ayudar a mejor la economia de combustible y tambien mejorar el manejo al mismo tiempo La utilizacion de neumaticos de baja resistencia a la rodadura neumaticos se hicieron a menudo para dar un tranquilo paseo suave y de alta adherencia etc pero la eficiencia fue una prioridad mas baja Neumaticos causan friccion mecanica una vez mas haciendo que el motor trabaje mas duro consumiendo mas combustible Los coches hibridos pueden utilizar neumaticos especiales que son mas inflado de los neumaticos regulares y mas rigido o por eleccion de la estructura de carcasa y compuesto de caucho tiene menor resistencia al rodamiento sin perder agarre aceptable y asi mejorar la economia de combustible sea cual sea la fuente de alimentacion Encender el A C direccion asistida y otra auxiliar bombas electricamente como y cuando sea necesario esto reduce las perdidas mecanicas en comparacion con la conduccion de ellos continuamente con las correas del motor tradicionales Estas caracteristicas hacen que un vehiculo hibrido particularmente eficiente para el trafico de la ciudad donde hay paradas frecuentes de cabotaje y periodos de marcha en vacio Ademas los ruidos de carretera son reducidos sobre todo en marcha vacia y la velocidad de operacion bajos en comparacion con los vehiculos de motor convencionales Para el uso continuo de carretera de alta velocidad de estas caracteristicas son mucho menos utiles en la reduccion de las emisiones Emisiones de vehiculos hibridos Editar Emisiones de vehiculos hibridos de hoy son cada vez mas cerca o bajo que el nivel recomendado por la EPA Agencia de Proteccion Ambiental en los Estado Unidos Los niveles recomendados que sugieren para un comun vehiculo de pasajeros es similar a 5 5 toneladas metricas de dioxido de carbono Los tres vehiculos hibridos mas populares Honda Civic Honda Insight y Toyota Prius establecen las normas aun mayor mediante la produccion de 4 1 3 5 y 3 5 toneladas mostrando una mejora importante en las emisiones de dioxido de carbono Los vehiculos hibridos pueden reducir las emisiones al aire de contaminantes que forman smog hasta en un 90 y reducir las emisiones de dioxido de carbono a la mitad 57 Impacto ambiental de la bateria de un automovil hibrido Editar Aunque los coches hibridos consumen menos combustible que los coches convencionales aun existe un problema en relacion con el dano ambiental de la bateria del coche hibrido Hoy en dia la mayoria de las baterias de los vehiculos hibridos son uno de los dos tipos 1 hidruro metalico de niquel o 2 Bateria de ion de litio ambos son considerados como mas ecologicos que Bateria de plomo y acido que constituyen el grueso de las baterias de arranque del coche de gasolina en la actualidad Hay muchos tipos de baterias Algunos son mucho mas toxicos que otros Iones de litio es el menos toxico de los dos mencionados anteriormente 58 Los niveles de toxicidad y el impacto ambiental de hidruro metalico de niquel tipo de las utilizadas actualmente en los hibridos son mucho mas bajas que las baterias como el acido de plomo o niquel cadmio 59 En general varios compuestos de niquel solubles e insolubles tales como cloruro de niquel y oxido de niquel han conocido efectos cancerigenos en embriones de pollo y ratas 60 61 62 El compuesto principal de niquel en las baterias NiMH es oxihidroxido de niquel NiOOH que se utiliza como el electrodo positivo La bateria de iones de litio ha atraido la atencion debido a su potencial para su uso en vehiculos electricos hibridos Hitachi es una empresa lider en su desarrollo Ademas para a su menor tamano y menor peso las baterias de iones de litio ofrecen un rendimiento que ayuda a proteger el medio ambiente con las caracteristicas tales como la mejora de la eficiencia de carga sin Efecto memoria Las baterias de iones de litio son atractivos porque tienen la mayor densidad de energia de las baterias recargables y puede producir una tension de mas de tres veces la de pilas de hidruro de niquel metal mientras que al mismo tiempo almacenar grandes cantidades de electricidad Las baterias tambien generan una mayor produccion aumentando la energia del vehiculo el aumento de la eficiencia evitando el despilfarro de la electricidad y proporciona una excelente durabilidad en comparacion con la vida de la bateria es mas o menos equivalente a la vida util del vehiculo Ademas el uso de baterias de iones de litio reduce el peso total del vehiculo y tambien logra una mejor economia de combustible de 30 mejor que los vehiculos petro accionado con la consiguiente reduccion de CO2 emisiones que ayudan a prevenir el calentamiento global 63 Las materias primas aumento de los costos Editar Hay un aumento inminente en los costos de algunas materias primas utilizadas en la manufactura de los automoviles hibridos 64 Por ejemplo el Tierras raras Disprosio es requerido para fabricar muchos de los avanzados motores electricos y sistemas de baterias en sistemas de propulsion hibridos 64 65 Neodimio es otro metal de tierra rara que es un ingrediente fundamental en los imanes de alta resistencia que se encuentran en los motores electricos de imanes permanentes 66 Casi todas las Tierras raras en el mundo vienen de China 67 y algunos analistas creen que un aumento global un aumento global de la fabricacion de productos electronicos de China consumira todo este suministro para el 2012 64 Ademas contingentes de exportacion de tierras raras de China han dado lugar a una cantidad desconocida de suministro 65 68 Unas pocas fuentes no chinas tal como la avanzada Hoidas Lake proyecto en el norte de Canada Mount Weld en Australia estan actualmente en desarrollo 68 Sin embargo las barreras de entrada son altas 69 y requieren anos para estar en linea Alternativas de vehiculos ecologicos EditarOtros tipos de vehiculos ecologicos incluyen otros vehiculos que van en todo o en parte de las fuentes alternativas de energia que combustibles fosiles Otra opcion es el usar la composicion del combustible alternativo en vehiculos convencionales basados en combustibles fosiles lo que va en parte de las fuentes de energia renovables Otro enfoques incluyen Transporte rapido personal un Transporte publico concepto que ofrece automatizado de transporte sin parar a la carta con una red de carriles guia especialmente construidos Mercadotecnia EditarLos fabricadores de autos solo tienen una consideracion en mente para vender un producto Los fabricadores de autos gastan cada ano alrededor de ocho millones de dolares en mercadotecnia para los autos hibridos Con un esfuerzo combinado de muchas empresas de automoviles la industria Hibrida ha vendido millones de hibridos Las empresas de automoviles hibridos como Toyota Honda Ford y BMW han reunido para crear un movimiento de ventas de vehiculos hibridos impulsados por cabildero de Washington para reducir las emisiones de los mundos y ser menos dependientes de nuestro consumo de petroleo En 2005 las ventas fueron mas alla de 200 000 hibridos pero en retrospectiva que solo reduce el uso mundial de consumo de gasolina en 200 000 galones por dia una pequena fraccion de los 360 millones de galones usados por dia De acuerdo con Bradley Berman autor de Conducir el cambio Un Hibrido a la vez La Economia Fria muestra que en dolares reales con la excepcion de un breve repunte en la decada de 1970 los precios del gas se han mantenido notablemente estable y barato Combustible sigue representando una pequena parte del costo total de propiedad y operacion de un vehiculo personal 70 Otra tactica de mercadotecnia incluye greenwashing que es la injustificada apropiacion de las virtudes del medio ambiente 71 Temma Ehrenfeld explica en un articulo publicado por la revista Newsweek Los hibridos pueden ser mas eficientes que los de muchos otros motores de gasolina en lo que se refiere a consumo de gasolina pero en cuanto a ser verde y bueno para el medio ambiente es completamente inexacta Companias de coches hibridos tienen mucho tiempo para ir si esperan ir muy verde De acuerdo con el profesor de negocios de Harvard Theodore Levitt afirma que los productos de Gestion y satisfacer las necesidades de los clientes hay que adaptarse a las expectativas de los consumidores y la anticipacion de los deseos futuros 72 Esto significa que la gente compra lo que quieren si quieren un coche de bajo consumo de combustible que compran un hibrido sin pensar en la eficiencia real del producto Este Green miopia como lo llama Ottman fracasa porque los vendedores se centran en el verdor del producto y no sobre la eficacia real Los investigadores y los analistas dicen que las personas se sienten atraidos por la nueva tecnologia asi como la conveniencia de un menor numero de llenar ups En segundo lugar las personas les resulta gratificante para poseer el mejor nuevo coche llamativo y la llamada mas verde En el comienzo de las companias de automoviles hibridos movimiento se acerco a los jovenes mediante el uso de celebridades astronautas y TV populares programas para comercializar hibridos Esto hizo que la nueva tecnologia de los hibridos un estatus de obtener para muchas personas y una necesidad de ser cool o incluso la opcion practica para la epoca Con los muchos beneficios y el estado de poseer un hibrido es facil pensar que es lo que hay que hacer pero en realidad no puede ser tan verde como parece Ritmo de adopcion EditarMientras el ritmo de adopcion de un hibrido en Estados Unidos hoy en dia es pequena 2 2 de la venta fue del nuevo carro en el 2011 73 esta comparacion con un 17 1 de su participacion en la venta de automoviles nuevos en Japon en el 2011 74 Se piensa que se tiene el potencial para ser mayor con el transcurso del tiempo actualmente se ofrecen mas modelos y los costos adicionales disminuyen debido al aprendizaje y la escala de beneficios Sin embargo las previsiones varian ampliamente Por ejemplo Bob Lutz un esceptico de largo plazo de los hibridos indico que su espera de los hibridos nunca alcanzara mas del 10 del mercado automotriz de Estados Unidos 75 Otras fuentes tambien esperan que la ritmo de adopcion del hibrido en Estados Unidos se mantendra por debajo del 10 durante mucho tiempo 76 77 78 Un punto de vista mas optimista incluye predicciones con que los hibridos dominaran las ventas de automoviles nuevos en Estados Unidos y en otros lugares en los proximos 10 o 20 anos 79 Otro enfoque examina que el ritmo de adopcion o curvas S de cuatro analogos para hibridos y automoviles electricos en un intento de medir la rapidez con la poblacion de vehiculo podria ser hibridado o electrificado en los Estados Unidos Los analogos son 1 los motores electricos de las fabricas estadounidenses en el siglo XX 2 el diesel de las locomotoras electricas en los ferrocarriles de Estados Unidos en el periodo 1920 1945 3 una serie de nuevas caracteristicas de automocion tecnologias introducidas en los Estados Unidos durante los ultimos cincuenta anos y 4 las compras de la e bici en China en los ultimos anos Estos analogos colectivamente sugieren que tomara al menos 30 anos para los automoviles hibridos y electricos capturar el 80 de los automoviles de pasajeros en Estados Unidos 80 A nivel europeo la venta de los vehiculos de tipo electrico ha ido en aumento incluso duplicandose en el segundo trimestre del ano 2019 segun datos de la ACEA European Automobile Manufacturers Association Aunque este aumento sea considerable e incluso contando con el compromiso de marcas europeas como Volvo que se han comprometido que para el ano 2025 la mitad de sus coches sean electricos 81 o el grupo Daimler cuyo responsable ha senalado que los mayores esfuerzos de la compania estan depositados en los motores electricos 82 la cuota de los coches electricos en el mercado solo supone el 1 5 83 Referencias Editar Toyota Europe News 3 de julio de 2013 Worldwide Prius sales top 3 million mark Prius family sales at 3 4 million Green Car Congress Consultado el 3 de julio de 2013 Das Power 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