sábado, 7 de junio de 2008

Los automóviles híbridos

Ventajas y desventajas

Ventajas
  • Menos ruido que un motor de combustión de gasolina promedio.
  • Más torque y más flexibilidad que un motor convencional a explosión.
  • Respuesta inmediata.
  • Recuperación de energía en desaceleraciones cuando frena con el motor , o cuando va de bajada o aplicando los frenos (en caso de utilizar frenos regenerativos).
  • Mayor autonomía que un eléctrico simple (los autos que solo son impulsados por energía eléctrica suelen tener un alcance o autonomía mas pobre..
  • Mayor suavidad y facilidad de uso (cuando esta funcionado la parte eléctrica del híbrido).
  • Recarga más rápida que un auto solo eléctrico (lo que se tarde en llenar el deposito).
  • Mejor funcionamiento en recorridos cortos (cuando funciona la parte eléctrica hay menos contaminación)
  • Consumo muy inferior. Un automóvil térmico en frío puede llegar a consumir 20l/100km. Uno híbrido como por ejemplo el Toyota Prius solo consume 4,3 Litros de gasolina cada 100 Km
  • En recorridos cortos, no hace falta encender el motor de explosión, evitando que trabaje en frío, con lo que disminuye el desgaste.
  • El motor eléctrico suple la potencia extra requerida en caso de que el motor de explosión necesite un refuerzo.
  • Es muy difícil que se quede sin batería, si algo quedó encendido. La potencia eléctrica extra también sirve para usar algunos equipamientos periféricos, como el aire acondicionado, con el motor de explosión parado.

Desventajas

  • Mayor peso que un auto standard (hay que sumar el peso del motor eléctrico y,más importante aún las baterías que han representado un problema desde el inicio de los automóviles eléctricos), y por lo mismo, un incremento de consumo.
  • Por el momento, también el precio. (en el futuro cuando hayan mas fabricas produciendo en serie se piensa que bajaran los precios.

Eficiencia

Otro factor que afecta el rendimiento drásticamente en recorridos urbanos es la forma de detener o parar el vehículo. Ésta detención se realiza mediante un proceso ineficiente que disipa y destruye la energía en forma de movimiento, energía cinética, que se transforma en calor liberado inútilmente al ambiente.

Por otra parte, tampoco es razonable limitar la potencia máxima del motor en a un grado demasiado drástico en pro de conseguir excelentes rendimientos,ya que en ciertas ocasiones es estrictamente necesario disponer de potencia extra para determinados esfuerzos puntuales, tales como adelantamientos y aceleraciones en cuestas.

Aquí es donde el sistema híbrido es mas interesante. Ya que combina un pequeño motor de explosión, suficiente para el uso en la inmensa mayoría de las veces, para que de u otorgue buen rendimiento y por tanto, bajo consumo y emisiones menos contaminantes, ya que el sistema eléctrico es capaz de realizar por lo menos dos funciones vitales.

Desarrolla el suplemento extra de potencia necesario para las situaciones antes descritas, por otra parte, esto no produce ningún consumo extra de combustible. Por el contrario, supone un ahorro de combustible, puesto que la energía eléctrica es obtenida a base de cargar las baterías en frenadas o cuando descienda por una pendiente, momentos en los que la energía cinética del vehículo se transforma en calor irrecuperable como energía si utiliza los frenos normales y no losregenerativos . Debemos agregar, que no sólo aporta potencia extra en momentos de gran demanda, sino que posibilita el empleo de la propulsión eléctrica en arrancadas tras detenciones prolongadas (semáforos por ejemplo), o se requiere de una potencia muy baja, sin comprometer la capacidad para retomar la marcha instantáneamente. lo que es posible pues tiene la capacidad de arranque en segundos del motor de explosión en caso de necesidad.

Además de esto, la gran eficiencia, posibilita el empleo de motores eléctricos, exclusivamente, durante un tiempo permite evitar la producción de humos en situaciones molestas, cuando se encuentre en un área cerrada, como por ejemplo un garaje.

Ahora que los combustibles fósiles son cada día mas caros, estas tecnologías son cada vez mas posibles. Lo que antes resultaba inconveniente fabricar hoy es mas posible debido a que los costos se pueden igualar o superar con estas nuevas aplicaciones de la tecnología.

Como se mueve un vehículo

Un vehículo necesita realizar trabajo para moverse; debe adquirir energía de alguna fuente y transformarla, mediante algún tipo de motor (de explosión, eléctrico, hidrógeno, vapor, etc.), en energía mecánica para que las ruedas giren y se produzca el movimiento.

Un vehículo standard toma esa energía que se encuentra por ejemplo almacenada en un combustible fósil como la gasolina y que es liberada mediante la combustión (explosión). El torque de salida de ese motor se trasmite a las ruedas.

El motor eléctrico, trabajando combinado con el motor de gasolina, es una alternativa al empleo de vehículos únicamente propulsados por energías fósiles. Lo acostumbrado ha sido, y es aún, equipar los vehículos con motores capaces de dar una potencia muy grande, pero que sólo se requiere un mínimo tiempo o lapso dentro de la vida útil de un vehículo.

El factor potencia

Los automóviles normalmente tienen motores de combustión interna entre los 60 y 180 CV (cheval vapeur). Esta potencia se requiere en situaciones específicas, tales como aceleraciones muy pronunciadas, subida de grandes pendientes, transporte de cargas pesadas o cuando se va a gran velocidad. La mayoría del tiempo esta potencia no es necesaria por lo que supone un despilfarro de energía, debido a que sobre dimensionar el motor para luego emplearlo en un porcentaje muy pequeño sitúa el punto de funcionamiento en un lugar, dónde el rendimiento es bastante nefasto. Un vehículo promedio convencional, si se emplea mayoritariamente en ciudad o en recorridos largos a velocidad moderada, ni siquiera necesitará desarrollar 20 caballos de fuerza.

esto se transforma en un despilfarro que origina: por una parte se incurre en mayores gastos de fabricación a lo que requeriría realmente, y por otra parte, el rendimiento de un motor que pueda dar 100 caballos del cual solo se utilizan 20, es muy inferior al de un motor de menor potencia máxima, funcionando a plena potencia y arrojando esos mismos 20 caballos. Este segundo factor es el principal responsable de que el consumo urbano de un mismo vehículo equipado con un motor de gran potencia, consuma en recorridos urbanos, muchísimo más que uno del mismo peso equipado con un motor más pequeño.

La electricidad se aventura en el campo de los motores para autos

El gran problema actual con el que se encuentra el motor eléctrico para sustituir al de explosión, es la capacidad de acumulación de energía eléctrica, esta es muy baja en comparación con acumulación de energía en forma de combustible. Aproximadamente, 1 kg de baterías puede almacenar la energía equivalente de 18 gramos de combustible. Barrera tecnológica importante para un motor eléctrico.

Los motores eléctricos han demostrado su eficiencia para impulsar otros tipos de máquinas, tales como: trenes, robots de fábricas, etc, ya que que pueden conectarse sin problemas a las líneas de corriente de alta potencia. Ahora, las capacidades de almacenamiento energético en un vehículo obligan a los diseñadores a usar una cadena energéticamultidisciplinária, híbrida, para sustituir a una sencilla y barata cadena energética clásica, depósito-motor-ruedas. La electricidad, facilita el uso de tecnologías muy diversas, ya que el motor eléctrico consume electricidad, independientemente de la fuente empleada para generarla (energías renovables o energías fósiles).

Si bien el sobreprecio de un vehículo híbrido es amortizable durante la vida de un automóvil, el consumidor raramente opta por realizar una fuerte inversión inicial en un vehículo de éste tipo. Ahora, en un futuro a medio plazo, en el que el precio del petróleo se dispare por su escasez ( ya anda por los 130 dólares por barril) y la única forma de suplir esta carencia sea aumentar la eficiencia y emplear biocombustibles (de mayor coste de producción que el petróleo en la actualidad pero que muy pronto con los precios actuales de los combustibles fósiles, puede ser superado este inconveniente) el vehículo híbrido seguramente pase de considerarse un lujo solo para ecologistas convencidos y pudientes, a la única forma viable de transporte por carretera. Gracias al empleo de tecnología híbrida se consiguen reducciones de consumo de hasta el 80% en la ciudad y 40% en la carretera, comparando vehículos híbridos y convencionales de similares prestaciones. Las emisiones disminuirán y por consiguiente tendremos un mundo mas consecuente con los estragos producidos por el calentamiento global.

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