Que es un Vehículo Híbrido y como Funciona
A que se llama y como funciona un vehículo híbrido
Concepto
Son aquellos vehículos que funcionan combinando diferentes fuentes de energía.
Ejemplo: nafta – electricidad, alcohol – electricidad, etc.
Los países, por medio de organismos especializados presionan a los fabricantes para reducir la contaminación y con ese fin las empresas investigan nuevas tecnologías y fuentes de energia sustitutas.
Los combustibles líquidos ,mezclados con aire, en la proporcion estequiometrica [14.7 partes de aire por 1 de gasolina], permiten un funcionamiento, adecuado del motor; pero cuando el vehiculo requiere fuerza, sea en subidas y/o en trabajos pesados, el motor ocupa consumir mas de esta mezcla.
Igualmente, de acuerdo a necesidades de funcionamiento, se requiere administrar el equilibrio de esta mezcla, tanto para encendido en frio [mezcla rica], como en desaceleraciones [mezcla pobre].
Por defecto, cuando el vehiculo, no requiere fuerza o va cuesta abajo, el requerimiento de la potencia del motor es minimo; y es, desde este punto de vista, que se alimenta la visualizacion en busca de, fuentes de energia alterna, que sean menos contaminantes; aunque sean menos potentes.
Los vehiculos hibridos estan construidos, para funcionar, combinando fuentes de energia, con la pretencion de lograr que el vehiculo aproveche al maximo, la fuerza obtenida de los componentes del sistema.
Un Vehiculo Hibrido usa mecanismos, que tienen la habilidad de administrar el funcionamiento de sus componentes, logrando con ello, que el vehiculo, mantenga cubierto las necesidades de rendimiento y autonomia; alternando la funcion de sus componentes, dandole preferencia al componente, o modo, que menos contamine.
Dificil de comprender?
Posiblemente usted esta creyendo, que estos vehiculos son dificiles de entender en su funcionamiento; pero no es asi.
Intentaremos de forma fácil explicar en que consiste.
Motor Electrico
Si usted conoce un motor de arranque [marcha, arrancador,], un ventilador etc.; entonces ya conoce un Motor Electrico.
Si usted conoce un alternador, o un dinamo; tambien conoce un Generador
Para facilitar el entendimiento, pongamos en relieve dos terminos muy usados en el campo de la electricidad., y ahora muy relacionados en el lenguaje tecnico relativo a los vehiculos hibridos.
Coneccion en Serie; y Coneccion en Paralelo.: En electricidad se usan estos terminos, para describir, la forma o modo en que se conectan los circuitos; la descripcion permite reconocer la forma en que se consume la energia.
Circuito en serie: la corriente recorre los componentes uno por uno; En este circuito la energia o potencia es compartida entre todas las lamparas.
En consecuencia; a mayor cantidad de lamparas conectadas, mas debil sera la iluminacion que estas den,[aun con una bateria suficientemente cargada].
En este sistema, si; se afloja, quiebra, u apaga una lampara, las otras, automaticamente tambien se apagaran.
Asimismo el amperaje es igual en cualquier parte del circuito.
Circuito en paralelo: La corriente fluye independientemente, por varias lamparas a la vez.
La potencia de iluminacion, la determina el nivel de carga de la bateria.
En este sistema; si se apaga, quiebra u afloja una lampara, las otras seguiran funcionando. El amperaje varia o es diferente, acorde a la resistencia de cada lampara.
Cuando hablamos de un Motor Electrico, en un auto que se mueve en base a electricidad, estamos hablando de un motor similar a un motor de arranque [starter], solo que mas grande, o de mas potencia, y por consiguiente consume mas corriente.
La corriente electrica que consumimos regularmente tienen 2 terminos para denominarlos o clasificarlos = Corriente Alterna [AC-sigla en ingles]; y Corriente Continua [CD- Corriente Directa, en ingles].
Se conoce como corriente alterna, la corriente que se encuentra en los enchufes de nuestras casas, y que regularmente lleva un voltaje de 120 o 240 voltios.
Se conoce como Corriente Continua, la corriente que encontramos en las baterias o pilas, con las cuales funcionan los instrumentos o accesorios de nuestro vehiculo; y los componentes electronicos de nuestra vida cotidiana.
La diferencia entre un tipo de corriente, y el otro; consiste:
En que la corriente alterna fluye en ambas direcciones y no tiene una polaridad definida; en cambio la corriente continua se mueve en una sola direccion, y tiene dos polos definidos, negativo y positivo; y la corriente viaja de negativo a positivo
Para efectos de simplificar la observacion, diremos: que para transformar la corriente alterna, en corriente continua se requiere algunos componentes electronicos; concluyendo en lo que se conoce como «rectificacion» de la corriente.
Los vehiculos electricos pueden ser equipados, con motores electricos, que funcionan a base de corriente alterna; o con motores electricos que funcionan a base de corriente continua.
Un vehiculo electrico, cumple con los requisitos de sus necesidades basicas; pero debe recargarse en una fuente externa,despues de cierta cantidad de horas de recorrido
Debido a ello, estos vehiculos requieren tener un paquete o set de baterias, de cierta calidad, que les permita almacenar energia, en cierta cantidad, que ayude a la autonomia del vehiculo
Como se trata de un vehiculo movido por electricidad; se entiende que la energia de las baterias, no solo se consumen moviendo el vehiculo; tambien se debe tomar en cuenta, la instalacion, y movimiento de una bomba de vacio; para apoyar el funcionamiento de los frenos; igualmente la instalacion, y movimiento del compresor de aire acondicionado, etc,
La transmission o caja de velocidades, es regulada a un solo cambio, debido a que la potencia electrica es regulada por el pedal de aceleracion, [su funcionamiento es similar, al pedal de la maquina de coser electrica]
Como el tiempo avanza, la imaginacion tambien; y ante la experiencia ,y/o la incomodidad, que representa la baja autonomia, o dependencia de una fuente externa para cargar baterias; y el costo de ello. Se expone como alternativa. El Vehiculo Hibrido.
El vehiculo con Motor a gasolina, ya lo conocemos, tiene un tanque de gasolina, el cual se carga, y permite mantener una autonomia de aproximadamente 300 millas en promedio..
Cuando Hablamos de un Generador, en un Vehiculo Hibrido ; estamos hablando, de un Generador de corriente, similar a un alternador, solo que es mas grande, mas sofisticado, y con gran capacidad de carga.
En los modelos mas recientes de Vehiculos Hibridos, los motores electricos, son mas sofisticados y cumplen funcion doble: gastan energia para darle movimiento al vehiculo; y generan energia para cargar las baterias. [hacen la funcion de motor y Generador]
Ahora entremos en materia con el Vehiculo Hibrido:
Existen variantes, las cuales se incrementaran con el correr de los dias; por ello sin desmerecer las actualizaciones hablemos de lo que conocemos.
El Vehiculo Hibrido tiene un Motor a gasolina, tan igual al que se ve en cualquier vehiculo, con la diferencia que; en un Vehiculo Hibrido, el motor es mas pequenio, y usa tecnologia avanzada , para reducir la contaminacion y mejorar el rendimiento
El Motor Electrico viene equipado con sofisticados adelantos de la electronica, que le permite hacer la funcion de motor, y Generador. por ejemplo; puede usar la carga de la bateria, para acelerar el vehiculo; pero tambien actua como un Generador [no en todos los casos], si el vehiculo no requiere fuerza; retornando energia a las baterias.
Las baterias en un Vehiculo Hibrido son la energia almacenada para el Motor Electrico
El Motor Electrico en un carro hibrido puede consumir; y recargar las baterias.[se entiende que, en todos los casos el consumo es mayor]
La transmision [caja de velocidades] difiere, entre las formas o conbinaciones de funcionamiento. Tome nota: que la forma de aplicar fuerza en pro de mover el vehiculo, determinara el tipo de transmision, que se debe usar.
Como funcionan?; Sin desmerecer el nombre de hibrido, tenemos varias versiones o combinaciones, las cuales explicamos a continuacion: tome nota que no existe un patron fijo, en cuanto al funcionamiento de un vehiculo hibrido; estos son configurados de acuerdo al criterio del fabricante; en aras de obtener un vehiculo de alto rendimiento, con un minimo de residuos contaminantes.
Vehículo con motor a combustible
1 Motor a gasolina, 2 Transmision o caja de velocidades, 3 Tanque de gasolina
Vehículo con motor electrico
1 Motor Electrico, 2 Transmision de un solo cambio, 3 Paquete de baterias.
Vehículo con motor híbrido
1 Motor Electrico
2 Transmisión de un solo cambio
3 paquete de Baterías
4 Tanque de combustible
5 Motor a combustible
6 Generador
Funcionamiento:
El motor a combustible (5) da vueltas al generador (6).
El generador (6) carga las baterías (3) y éstas dan fuerza al motor electrico (1) y este impulsa la transmisión (2), provocando el movimiento del vehículo.
El motor a combustible no mueve directamente al vehículo.
La transmisión, en este caso, es similar al de un vehículo electrico por lo cual no tiene engranajes de cambios.
Vehículo con motor híbrido en paralelo
1 Motor a combustible
2 Transmisión convencional
3 Motor electrico
4 Paquete de baterías
5 Tanque de copmbustible
El tanque de combustible alimenta el motor a combustible y el paquete de baterías suplen al motor electrico, ambos motores pueden mover la transmisión y hacer girar las ruedas simultaneamente.
La transmisión, en este caso tiene cambios.
Fuente:
Ing. Marcos Tosti
Automecánico.net.