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INSTITUTO NACIONAL DE MÉXICO SALTILLO, SALTILLO, COAHUILA; MAYO 2015
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SALTILLO
TALLER TALLER DE INVESTIGA INVESTIGACIÓN CIÓN II ING. JOSÉ ÁLVAREZ LEAL
HÉCTOR MARTN VALLE TA!IA """"""""""""""""""""""""""" """""""""""""""""""""""""""""""" """"" INGENIERA MECATRONICA #$% &'$()'* 1+05151-
Este trabajo tan abundante no hubiera sido posible sin la grata ayuda de mi hermano a quien dedico mi ensayo.
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INDICE 1. Introducción 5 2. Marco Teórico 6 2.2 Planteamiento del Problema 7 2.3 Objetio! 7 2." Delimitación 7 2.5 #u!ti$cación 8 3. %i!toria & 3.2 'o! (rimero! )*brido! del mundo 11 3.3 +na a(ortación de nombre! ,amo!o! 11 ". -u/ e! !er )*drido012 ".2 %*brido! Nueo! '*dere! 1+ 5. Parte! Parte! uncion uncionamie amiento nto 1" 6. 'o! 'o! !ecr !ecreto eto! ! e!co e!cond ndid ido! o!44 -Cóm -Cómo o a)or a)orra ra un )*br )*brid ido0 o0 16 . Ti(o! de motore! )*brido! Cla!i$cación7 18 8. 9entaja! 2: &. De!entaja! 22 1:. 6 ;eto! +r
ambiental ener
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15.2 -Por u/ lo! )*brido! !on tan caro!0 51 16. -En M/?ico e! un lujo tener un automóil )*brido o el/ctrico0 51 1. =!(ec !(ecto to! ! bA!i bA!ico co! ! (ara (ara di!e di!ea arr un coc) coc)e e )*bri *brid do 52 1.2 -Cómo Cómo colo coloca camo mo! ! lo! lo! di!t di!tin intto! elem elemen ento to!0 !0 53 1.3 -Cóm -Cómo o ele ele
1.
Introducción H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ :
Los automóviles normales están diseñados para responder a las demandas de potencia de forma rápida y continua, aunque la mayor parte del tiempo utiliamos solamente una fracción de la capacidad del motor de nuestro auto, lo cual significa una gran cantidad de energ!a desperdiciada
"on el precio de la gasolina cada ve más alto los autos con mejor rendimiento se han convertido en una opción cada ve más popular, hoy en d!a es más com#n encontrarlos en las carreteras y en las calles de las ciudades donde conducimos.
Los veh!culos h!bridos se han movido por la tierra desde hace d$cadas un ejemplo de esto son las populares bicicletas%motocicletas que combinaban la fuera de un pequeño motor de combustión interna con la fuera de pedaleo de quien la manejaba para lograr un viaje más cómodo y velo, tambi$n en el mar los barcos rompehielos utilian motores h!bridos diesel&el$ctricos en donde motores de combustión interna que utilian diesel para funcionar dan movimiento a grandes generadores el$ctricos que a su ve producen la electricidad que alimenta gigantescos motores el$ctricos que mueven las h$lices que lo impulsan. Estos son algunos ejemplos del uso de veh!culos h!bridos en nuestras vidas.
2.
Marco teórico
'na nueva oleada de automóviles con propulsión h!brida o motores diesel está saliendo al mercado estadounidense, apoyados por las preocupaciones ambientales, el alto H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ 5
precio de la gasolina y la dependencia del petróleo importado. El mercado estadounidense absorbe anualmente unos () millones de unidades. Este año, los h!bridos totaliarán unas *).+++ unidades, y la consultora - o/er calcula que aumentarán de forma progresiva hasta totaliar entre el cinco y el die por ciento del mercado para 0+(1. 2 pesar de su precio más caro, que no es compensado por el menor consumo de gasolina o algunas subvenciones gubernamentales, los h!bridos están de moda en este pa!s. Los altos precios del petróleo, las estimaciones de que, al ritmo de consumo actual, las reservas de este combustible se agotarán en 0+1+ y el hecho de que )3+ millones de veh!culos son responsables del (*4 de las emisiones globales de "50 6dió7ido de carbono8 que provocan el efecto invernadero, son argumentos válidos para estar en contra de los coches convencionales que largan al aire malos humos, por lo que la evolución de los motores ya no es una irrealidad. 9e dice :h!brido: de todo lo que es producto de elementos de distinta naturalea. En el sector del automóvil esta definición de h!brido se aplica a los motores que resultan de combinar el motor t$rmico de combustión convencional con un motor el$ctrico. La finalidad de la aplicación de los motores h!bridos en los automóviles es reducir al m!nimo el nivel de emisiones contaminantes y el consumo de combustible, sin necesidad de conectarse a una red el$ctrica para recargarse. Esta parece ser la apuesta y tendencia de los constructores de automóviles. En el mercado actual e7isten ya varias marcas de constructores que están incorporando alg#n tipo de motor h!brido en diversos prototipos y modelos de automóviles
Las caracter!sticas básicas de diseño de estos automóviles con propulsores h!bridos son; la incorporación de motores de baja cilindrada y una carrocer!a construida en materiales ligeros con una aerodinámica optimiada para minimiar la resistencia del viento, y compensar as! el peso de las bater!as. H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ 9
La comercialiación de estos automóviles h!bridos pretende conseguir una amplia serie de ventajas frente a los automóviles tradicionales, sin que se producan p$rdidas sustanciales tanto en el rendimiento del veh!culo, como en su autonom!a y seguridad. Esta gran pelea de comercialiación entre las empresas ha ido en bajada desde el 0+(+, ya que se cree que, por no tener un buen rango de autonom!a, no superaran las e7pectativas de los usuarios, sin embargo, e7isten empresas como ilómetros gracias al desarrollo de ánodos basados en el grafeno, que al parecer pueden cuadruplicar la densidad y la productividad de las bater!as de iones de litio. El grafeno podr!a permitir a los coches el$ctricos una carga mucho más rápida, además de multiplicar su autonom!a. El principal problema de las bater!as de grafeno, su precio, ya que el grafeno, ahora mismo es muy caro de producir. 9i al coste del grafeno le añadimos los costes de los modelos de coches el$ctricos de
2.2. 2. 2. Plan Plante team amie ient nto o del del (rob (roble lema ma Esta ?nvestigación ?nvestigación no no contiene hipótesis hipótesis ya ya que es una investigación descriptiva en la cual se van a conocer las ventajas y desventajas de la utiliación de automóviles con H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/
motores h!bridos, entonces nuestro tema a discutir seria@ A"uáles son las Bentajas y -esventajas de la utiliación de automóviles con motores h!bridosC
2.3. Objetio! OBJETIVO GENERAL; "onocer más a fondo qu$ es un auto Dibrido y la efectividad del mismo
OBJETIVOS ESPECIFICOS; a8 El funcionamiento de los motores h!bridos. b8 El impacto en la econom!a y ecolog!a.
2.4. Delimitación.
uestro proyecto esta enfocado a la preservación del medio ambiente con la utiliación de nuevas tecnolog!as que reducan las emisiones de contaminantes as! como tambi$n disminuir el consumo de recursos que están en peligro de agotarse, as! tambi$n en esta investigación estudiamos el funcionamiento de los motores h!bridos. ?mpacto $tico, social, tecnológico, económico y ambiental El impacto que se a producido con los automóviles h!bridos en el área tecnológico es muy grande ya que ah sido un avance con respecto a eficiencia&ecolog!a ya que este tipo de automóviles ahorran una gran cantidad de combustibles y tienen tanta o incluso mas potencia que un auto ordinario y con la misma comodidad, el impacto en lo $tico pus no ha sido el que se esperaba ya que en lo que respecta a =$7ico pues lo hemos tomado como un lujo el adquirir este tipo de automóviles en ve de verlo por el lado de concientiar hacia el bienestar de nuestro planeta. ensamos que en lo social tambi$n caemos en el mismo error de tomarlo como lujo aunque en los Estados 'nidos como mencionamos se puede adquirir un cr$dito para la compra de un hibrido, en lo económico pues a sido muy fuerte ya que pues el costo de estos es elevado asi como tambi$n las tenencias que se pagan y los servicios de mantenimiento que se les tienen que realiar la #nica parte en que el aspecto económico H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ 7
es bueno es en la reducción en el gasto de gasolina, y por #ltimo el impacto ambiental ha sido muy bueno ya que emiten muy pocos gases contaminantes y ayudan a preservar más las reservas de petróleo de nuestro planeta.
2 . 5 . # u ! t i $ca $c ac i ó n La realiación de esta investigación es para conocer más sobre las nuevas alternativas que están surgiendo en lo que respecta a veh!culos automotores y su econom!a, saber que elementos son necesarios de considerar para un óptimo desempeño y un menor nivel de contaminación.
3. %i!toria 2 inicios inicios del siglo FF, el desarrollo tecnológico ya hab!a probado y e7perimentado con el automóvil, por lo tanto, tanto los motores el$ctricos como los motores de vapor eran los reyes de la carretera, ya que, recib!an una e7celente aceptación por ser silenciosos y económicos, sin embargo, ten!an un gran problema, que la tecnolog!a de las bater!as el$ctricas estaba apenas en sus inicios, su autonom!a era muy reducida, tiempos de recarga muy lentos, se ten!a que buscar la forma de eliminar esta desventaja y de ah! nacieron los coches h!bridos. Los primeros diseños de coches el$ctricos se remontan a la primera etapa del siglo F?F, ingenieros como 9ibrandus 9tratingh, "hristopher Gec>er o Hnyos edli> en (*0*, diseñaban ingeniosos prototipos 6imagen inferior8.
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-espu$s de tantos intentos en perfeccionar el concepto, la invención de la bater!a recargable consignó eliminar el problema de las primeras pilas, que al agotarse serian in#tiles. Ia Ia hacia finales del mismo siglo los motores el$ctricos mov!an con toda potencia turismos, transportes urbanos y camiones. Jue en (*K+ cuando . D. atton tuvo la idea de hacer un tranv!a con propulsión hibrida en serie; un motor de gas y el$ctricos.
3.2. 3. 2. 'o! 'o! (rim (rimer ero! o! )*br )*brid ido! o! del del mu mund ndo o En (*KM los británicos D, , -o/sing y L. Epstein patentaron indeas sobre lo que se conoce como la hibridación en paralelo 6contrario al de . D. atton8 que posteriormente fueron utiliadas por Estados 'nidos para veh!culos grandes. -o/sing llego a montar una dinamo que, o arrancaba el motor de gasolina o recargaba las bater!as, tal ve este es el primer hecho de hibridación de la historia. 5pcionalmente luego de este poderoso proyecto, se pod!a tener un motor de gasolina a un generador que se encargaba de recargar las bater!as constantemente 6hibrido de . D. atton, paralelo8. H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ 10
3.3. 3. 3. +na +na a(o a(ort rtac ació ión n de nomb nombre re! ! ,am ,amo! o!o! o!..
Es considerado el primer coche h!brido de producción del =undo y el primer veh!culo de tracción delantera . m de autonom!a sólo con bater!as. El Lohner&orsche tambi$n se conoce como 9emper Bivus 6Osiempre vivoP8
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". -u/ e! !er )*br *brido0 ara empear, vamos a definirlo; un h!brido combina dos motoriaciones, un motor de combustión interna y otro el$ctrico alimentado por bater!as adicionales a la principal. 9on una realidad desde hace muchos años y poco a poco empiean a hacerse populares por la crisis, ala de combustibles, abaratamiento de la tecnolog!a y concienciación ambiental. or desgracia el gran p#blico está muy mal informado de lo que suponen estos coches, y la mayor!a de los prejuicios que se tienen sobre ellos desaparecen al montarse en uno. o son la solución, pero son una solución muy a tener en cuenta para el futuro inmediato.
".2. ". 2. %*br %*brid ido! o! Nue Nueo! o! l*de l*dere re! ! Los automóviles el$ctricos, en particular los el$ctricos%de gasolina h!bridos, son los más comerciales y viables entre los diferentes tipos de autos alternativos, por una simple raón; han demostrado tener el potencial de reducir el consumo de combustible y emisiones de escape. =ejor a#n; son el principal tipo de veh!culos de combustible alternativo que el consumidor actual posee o está dispuesto a comprar. Los veh!culos el$ctricos h!bridos a#n representan una pequeña parte de las ventas de automóviles en general@ se estima en alrededor de (4 en Europa y 04 en estados 'nidos. 9u colocación en el mercado, al igual que la del resto de los autos, ha sufrido recientemente a causa de la crisis. 9in embargo, se espera que la demanda futura H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ 12
creca, sobre todo en Estados 'nidos y apón, ya que los precios de los h!bridos y otros veh!culos el$ctricos ya comenaron a disminuir. 9eg#n estimaciones, las ventas mundiales de veh!culos el$ctricos h!bridos pueden aumentar a una tasa compuesta de crecimiento anual de hasta un (04 en los pró7imos años. El desarrollo de mercados como Grasil, ?ndia y "hina tambi$n podr!a contribuir al crecimiento, ya que se pone mayor atención a cuestiones medioambientales como la reducción de "50.
5. Parte! rte! un unc cion ionamien miento to ara introducirnos en este incre!ble mundo de la automoción automoción debemos como, primer paso, entender que la energ!a ni se crea ni se destruye, se transforma. "uando hablamos de automoción, aunque sea f!sicamente incorrecto, podemos contemplar p$rdidas. 2l pisar el freno convertimos energ!a cin$tica en calor en los discos, por ejemplo. El sonido del motor tambi$n podemos considerarlo una p$rdida, as! como los roamientos mecánicos, resistencia aerodinámica, consumo al ralent!... estas realidades suponen que del combustible que echamos al depósito se aprovecha menos de la mitad en movimiento #til. Los coches h!bridos tratan h!bridos tratan de minimiar estas p$rdidas todo lo que sea posible, en cada uno de los aspectos, para ello, necesitamos entender como son los componentes de un sistema hibrido.
•
5tto, 2t>inson o o =iller8 o diesel. inson podr!a funcionar con gas o biocombustibles.
modelo equivalente de motor convencional y prima el par má7imo sobre la potencia.
•
Motor eléctrico ; uede haber más de uno y siempre va conectado a la transmisión o empuja directamente a las ruedas, como es el caso de los motores in& /heel o dentro de la rueda. 9u sonoridad es prácticamente nula y dan casi todo el par en un r$gimen muy bajo de revoluciones.
•
Gener!or ; o es una piea sino una función. Qecupera energ!a en las frenadas, retenciones y aceleraciones en las que el motor t$rmico entregue potencia de más. Lo normal es que el mismo motor el$ctrico desempeñe esta función siempre que no est$ empujando.
•
Bter"#; 9uelen ser de plomo&ácido 6b8, n!quel&metal hibrido 6i=h8, n!quel& cadmio 6i"d8 o ión litio, en orden de eficiencia. 9e almacenan normalmente en la parte trasera y añaden mucho peso al coche. ecesitan un sistema de refrigeración pero no mantenimiento por parte del usuario. Ban aparte de la bater!a de (0B de siempre. 9istema de gestión I$<$<3$(=$( < >? @/*='B < ?$ ='<*' =/$?/* #=? )/)'- ' < ?$' /?('=(3&', /)/ >? ?$ @)3<' B/ =B &3$( < B(/ B(3'$/<' ') ?$ ')<$/<') &'$ =F*(3*B B$B')B, >? <&3? &'=3$/&36$ &'=3$/&36$ B =B &3$( $ &/
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6. 'o! !ec !ecret reto! e!c e!condi ondido do! !4 -Cómo a)orra un )*brido0 2hora que sabemos sus componentes, discriminaremos estas situaciones de conducción;
•
Arrn$%e !e#!e &r!o; El motor el$ctrico se utilia para mover el coche con o sin el motor t$rmico 6con poca demanda de aceleración8. La transición de parado a movimiento es lo más suave posible, alcanada cierta velocidad el motor de gasolina mueve el coche tambi$n si no lo ha hecho ya. 2s! evitamos un momento de gran ineficiencia del motor t$rmico. Los semi&h!bridos siempre arrancan con los dos motores.
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Acelerci'n; "omo el motor t$rmico es de potencia más ajustada, el el$ctrico se utilia para ayudarle a empujar durante un tiempo suficiente 6no valdr!a para un +&punta8. 2l tener que hacer menos esfuero el t$rmico su consumo es menor y el comportamiento similar a si tuviese más potencia.
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Veloci!! Veloci!! !e cr%cero (); En ona urbana y en determinadas circunstancias el motor el$ctrico puede realiar toda la labor de empuje mientras el nivel de carga de las bater!as lo admita. El consumo de combustible pasa a ser cero, no hay emisiones y el sonido del veh!culo se limita al ruido de rodadura de los neumáticos.
•
Veloci!! Veloci!! !e cr%cero me!i*lt; Es el motor t$rmico el que empuja al veh!culo, con puntuales asistencias del el$ctrico para ligeras pendientes, en caso contrario se almacena en las bater!as cualquier e7cedente de potencia del motor t$rmico. En este caso, la alta eficiencia del motor t$rmico rebaja el consumo. Es mucho más fácil en t$rminos de esfuero mantener una velocidad que hacer variaciones en ella 6aceleración en este caso8.
•
Fren!o; 9i la potencia de frenada e7igida es baja, en ve de utiliarse los frenos de disco el generador ofrece una gran resistencia al avance y convierte el movimiento del veh!culo en electricidad para recargar bater!as. 9i e7igimos más potencia de frenado act#a el sistema convencional además del regenerativo.
•
+etencione#; "uando estamos detenidos no funciona ninguno de los motores a menos que las bater!as est$n bajas de carga. o hacemos ning#n ruido, ni gastamos, ni emitimos ning#n gas. Los peatones pensarán que se nos ha calado el coche. El sistema de aire acondicionado tirará de la energ!a almacenada en las bater!as para evitar el ralent!, una gran p$rdida de energ!a
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).
Ti(o! de motore! )*brido! cla!i$cación7
2tendiendo a su principio de funcionamiento se pueden clasificar en tres tres tipos; •
,"(ri!o en #erie; El motor de combustión interna 6en adelante motor t$rmico8 no tiene cone7ión mecánica con las ruedas, sólo se usa para generar electricidad. -icho motor funciona a un r$gimen óptimo y recarga la bater!a hasta que se llena, momento en el cual se desconecta temporalmente. La tracción es siempre el$ctrica.
•
•
,"(ri!o com(in!o; "ualquier combinación de los dos motores sirve para impulsar al coche, es como un h!brido en serie pero con cone7ión mecánica a las ruedas. Es una solución muy eficiente pero mucho más compleja a nivel mecánico y el$ctrónico.
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2s!, seg#n esta clasificación, los "hevrolet Bolt Bolt u 5pel 2mpera son h!bridos en serie R aunque lo correcto es considerarlos como coches el$ctricosR mientras que los Donda "ivic Dybrid e ?nsight son h!bridos en paralelo.
Micro-"(ri!o; En las paradas se apaga el motor t$rmico. "uando se quiere reanudar la marcha un alternador reversible arranca el motor utiliando energ!a recuperada previamente a la detención. 9ólo ahorra en ciclo urbano y no hay un motor el$ctrico que impulse al coche.
•
Semi-"(ri!o o mil!-/(ri!; El motor el$ctrico se utilia como una asistencia al motor t$rmico y además es generador de energ!a en las frenadas y retenciones, pero no puede impulsarse de forma (++4 el$ctrica 6motor t$rmico apagado8 aunque s! con el motor t$rmico sin consumir pero moviendo sus pieas mecánicas.
•
,"(ri!o &%ro o 0%ll-/(ri!; 9e puede circular en determinadas condiciones sólo con el motor el$ctrico, mientras el t$rmico está totalmente apagado y no mueve sus pieas. Este cambio puede ser de forma automática o voluntaria.
•
,"(ri!o enc-%0(le o P,EV; ertenece a este grupo si sus bater!as son recargables mediante energ!a el$ctrica convencional, es decir, enchufándolo, y recorre al menos S0 >ilómetros sin necesidad de otro sistema de propulsión.
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•
Coc-e eléctrico !e rn1o eten!i!o o EREV; "omo el caso anterior, pero si además es un h!brido en serie. En la práctica, se les considera coches el$ctricos porque no necesitan el motor t$rmico más que para sostener la carga, y pueden funcionar sin ellos al (++4. Esto significa que cuando se acaban las bater!as el motor t$rmico se usa sólo para generar electricidad a un r$gimen constante para aumentar la autonom!a a un coste por >ilómetro baj!simo.
9eg#n esta clasificación, los microh!bridos son los G= y =ini con Efficient-ynamics, los Donda son semih!bridos y los
8. 9entaja!
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•
La manufactura.& "ombinan motores de gasolina pequeños con paquetes de bater!as y motores el$ctricos. Estos componentes recapturan la energ!a para aumentar la potencia del motor de combustible.
•
La eficiencia de las bater!as y el uso de electricidad en los motores repercuten en un menor consumo energ$tico por >ilómetro, por lo que el :costo e7tra: de utiliar esta tecnolog!a se recupera.
•
La electricidad es más barata de producir que los combustibles derivados del petróleo, de ah! que se calcule que *+4 de los veh!culos serán h!bridos para 0+0+.
•
'na ventaja que no puede dejarse pasar es que los autos ecológicos están e7entos del pago de impuestos.
•
ara combinar sustentabilidad y potencia, este tipo de auto combina dos motores, uno que se carga con electricidad y otro a base de combustible. or esta raón, responden perfectamente igual que los autos tradicionales sin importar la distancia o la velocidad
•
Emiten *+4 menos contaminantes de los veh!culos convencionales.
•
=ejor Qendimiento en relación al consumo por galón.
•
=ejor funcionamiento para recorridos cortos o urbanos.
•
2 diferencia diferencia de un veh!culo el$ctrico, este no necesita ser conectado por cable, ya que su forma de abastecimiento % "argar, es combustible para el motor a combustión, el cual en funcionamiento carga la bater!a para el funcionamiento en modo el$ctrico. 6El abastecimiento de combustible es menor a lo usual8.
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•
En caso de quedarse sin combustible puede pasar al modo el$ctrico, y en el caso de quedarse son bater!a puede pasar al modo combustible.
•
Qeducción de la emisión de gases contaminantes y una mejor eficacia en el consumo de combustible fósil.
•
=enor contaminación ac#stica ya que el motor del coche h!brido es mucho más silencioso que el convencional.
•
=ayor autonom!a que los coches el$ctricos simples y recarga mucho más rápida.
•
El motor el$ctrico del coche h!brido es muy potente y dinámico y no se descargan las bater!as por dejar algo conectado.
•
Este veh!culo ecológico es más suave y fácil de usar. 9u motor es más eficiente y elástico que el convencional, as! como de respuesta más rápida.
•
El coche h!brido puede funcionar para recorridos cortos con sólo con el motor el$ctrico, por ejemplo en la ciudad, que es donde se produce el mayor gasto de combustible
&. De!entaja! •
'tiliación importante de materias escasas
•
=ayor peso que un coche convencional 6hay que sumar el motor el$ctrico y, sobre todo, las bater!as8, y por ello un incremento en la energ!a necesaria para desplaarlo.
•
=ás complejidad, lo que dificulta las revisiones y reparaciones del mismo.
•
o se encuentran muchos talleres con la capacidad de poder dar mantenimiento a este tipo de veh!culo.
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•
La vida #til de su bater!a es menor a la de un veh!culo convencional.
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Qesulta dif!cil poder conseguir repuestos para este tipo de veh!culos, por lo cual, estos son costosos.
•
El coche h!brido cuenta con mayor dificultad a la hora de reparar alguna aver!a o simplemente hacerle una revisión.
•
Este veh!culo ecológico cuenta entre sus componentes con bastante cantidad de materiales escasos en la naturalea u obtenibles sólo a trav$s de procesos qu!micos, como el neodimio y el lantano.
•
El coche h!brido pesa más que uno convencional debido al peso del motor el$ctrico y de las bater!as, por lo que pese a que es más eficiente en el uso de la energ!a tambi$n gasta más por el peso e7tra.
•
Las bater!as que utilia este veh!culo ecológico son tó7icas.
1:. 6 reto! reto! ur
3 Ren!imiento !e l# (ter"#. La industria debe resolver problemas tales como la baja capacidad de distancia, la duración de recarga, el peso de la bater!a, el corto ciclo de vida y el alto costo de las bater!as. H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ 22
2 In5er#i'n en in0re#tr%ct%r. El desarrollo del veh!culo el$ctrico depende del desarrollo paralelo de una infraestructura de recarga. La actual capacidad de distancias cortas y frecuentes recargas requiere un n#mero significativo de puntos de carga, lo que requerirá una considerable planificación e inversión.
6 Ace&tci'n !el merc!o. Los veh!culos el$ctricos actuales no cumplen a#n las e7pectativas del consumidor respecto a velocidad, potencia, rendimiento, capacidad de recarga, recar ga, distancia y, especialmente, precio.
4 Precio. Los costos de los nuevos veh!culos h!bridos el$ctricos han empeado a caer un poco, pero a#n es muy temprano en la curva de reducción. Los programas gubernamentales patrocinados en forma de cr$ditos al consumo, descuentos e incentivos proporcionan algo de alivio al costo. 9in embargo, la diferencia de precios entre los veh!culos con motor de gas y electricidad se tendrá que reducir si la mayor!a del mercado acepta los coches el$ctricos. El estudio de "apgemini, 2utos 5nline +K%(+ pone en evidencia que los consumidores muestran una cierta disposición a pagar por una mayor eficiencia energ$tica. or otro lado, muchos no están dispuestos a pagar un sobreprecio de más del (+4.
7 Vlor ecol'1ico. 9i bien la percepción general es que los autos el$ctricos son más ecológicos que los motores de combustión, su valor ecológico actual es cuestionado por algunos. Las preocupaciones ambientales aumentan si el veh!culo consume electricidad de una central de carbón. 5tros factores, como el reciclaje de bater!as usadas tambi$n incide en el tema.
8 A5nce# tecnol'1ico#. Los veh!culos el$ctricos han entrado tard!amente en el mercado automotri y, como tal, la estandariación de componentes, tecnolog!a y m$todos de prueba a#n no están listos.
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11. Cue!tione Cue!tione! ! =mbientale! =mbientale! Qeducción del consumo de combustible y de emisiones El veh!culo h!brido normalmente consigue una mayor econom!a de combustible y menos emisiones que los convencionales =otor de combustión internas, internas , resultando en un menor n#mero de emisiones que se generan. Estos ahorros se consiguen principalmente por tres elementos de un diseño t!pico de h!brido; (8 "onfiando "onfiando en tanto tanto el motor como como los motores motores el$ctricos el$ctricos para las necesida necesidades des de potencia de pico, dando como resultado un motor más pequeño de tamaño más para uso medio en lugar de uso de potencia de pico. 'n motor más pequeño puede tener menos p$rdidas internas y menor peso.
08 Tue tiene tiene una importante importante capacidad capacidad de almacena almacenamient miento o de la bater!a bater!a para almacenar almacenar y reutiliar la energ!a recuperada, especialmente en stop&and&go de tráfico t!pico de la ciudad ciclo de conducción.
S8 Qecuperar Qecuperar cantidades cantidades significativ significativas as de energ!a durante durante el frenado frenado que normalmente normalmente se pierde en forma de calor. Este Jreno regenerativo reduce la velocidad del veh!culo
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mediante la conversión de parte de su energ!a cin$tica en electricidad , dependiendo de la potencia nominal del motor % generador@
11.2. Emi!ione! de e)*culo! e)*culo! )*brido! Emisiones de veh!culos h!bridos de hoy son cada ve más cerca o bajo que el nivel recomendado por la E2 62gencia de rotección 2mbiental en los Estado 'nidos8. 'nidos 8. Los niveles recomendados que sugieren para un com#n veh!culo de pasajeros es similar a 1,1 toneladas m$tricas de dió7ido de carbono.
Los tres veh!culos h!bridos más populares, Donda "ivic, "ivic, Donda ?nsight y ?nsight y
11.3. Im(acto ambiental ambiental de la bater*a de un un automóil )*brido 2unque los coches h!bridos consumen menos combustible que los coches convencionales, a#n e7iste un problema en relación con el daño ambiental de la bater!a del coche h!brido. Doy en d!a la mayor!a de las bater!as de los veh!culos h!bridos son uno de los dos tipos; hidruro metálico de n!quel o bater!a de ion de litio@ litio @ ambos son considerados como más ecológicos que bater!a de plomo y ácido que constituyen el grueso de las bater!as de arranque del coche de gasolina en la actualidad. Day muchos tipos de bater!as. 2lgunos son mucho más tó7icos que otros. ?ones de litio es el menos
H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ 25
tó7ico de los dos mencionados anteriormente.
Los niveles de to7icidad y el impacto ambiental de hidruro metálico de n!quel&tipo de las utiliadas actualmente en los h!bridos son mucho más bajas que las bater!as como el ácido de plomo o n!quel cadmio. En general varios compuestos de n!quel solubles e insolubles, tales como cloruro de n!quel y ó7ido de n!quel, han conocido efectos cancer!genos en embriones de pollo y ratas. El compuesto principal de n!quel en las bater!as i=D es o7ihidró7ido de n!quel 6i55D8, que se utilia como el electrodo positivo.
33.4.
'a! bater*a! el (rinci(al (roblema
9in duda, las bater!as hoy en d!a 6aunque cada ve el problema es menor8 son el principal lastre. Los motores el$ctricos han demostrado sobradamente su capacidad para impulsar diferentes veh!culos a lo largo de la historia, como por ejemplo los trenes. 9in embargo, para hacernos una idea de la situación, (>g de bater!as equivaldr!a a UUU(* gramos de combustibleVVV. Evidentemente, no estamos teniendo en cuenta la diferencia de rendimiento que e7iste entre ambos motores. En cuanto al tema de la durabilidad de las bater!as ya hay marcas como issan 6con el Leaf8 que aseguran hasta * años en las bater!as, con lo cual, esto no deber!a representar un problema para el comprador. ara finaliar, una #ltima refle7ión.
unida a la crisis reinante en todo el planeta, el sector del automóvil está evolucionando hacia un entorno más ecológico y sostenible. Lo ideal ser!a que ya e7istiesen automóviles totalmente el$ctricos, pero diferentes impedimentos, han hecho que el sector del automóvil de un paso evolutivo menos radical, y más lógico como son los h!bridos. En estos momentos, los coches h!bridos son un paso intermedio que la industria tiene que dar hasta que la infraestructura, econom!a y tecnolog!a permitan un paso evolutivo mayor.
11.5. E' =+TO =+TO CON9ENCION=' CON9ENCION=' ;ENTE ;ENTE = '= CI+D=D IMP=CTO IMP=CTO @OCI='> @OCI ='> =MIENT =MIEN T=' F ENE;GHTICO El uso del automóvil tiene muy graves efectos, no sólo, sociales, ambientales y energ$ticos, tambi$n los tiene, derivados de estos efectos y muy severos, en la urbaniación@ en la industrialiación, en la econom!a y en la pol!tica nacional. os ocuparemos el d!a de hoy principalmente de los primeros, en forma muy general. El uso del automóvil crece mundialmente a una tasa al menos tres veces superior a la tasa de aumento de la población, por lo que sus impactos sociales, ambientales y energ$ticos son de una gran magnitud, seg#n lo podremos apreciar en esta revisión multidimensional. Los datos que ofrecemos revelan a qu$ punto los intereses ligados a la industria del automóvil han conseguido que las autoridades y las universidades mantengan un infra registro e nulo estudio de muchos datos fundamentales y se distorsionen las opiniones sobre estos efectos. ara captar la verdadera magnitud del consumo energ$tico del auto es necesario ampliar la perspectiva de estudio a todo el ciclo del transporte siguiendo el principio de H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ 2
globalidad. ara que funcionen los autos es necesario primero fabricarlos, luego construir pavimentaciones e infraestructuras y otros apoyos para su funcionamiento. Las cifras de consumo energ$tico para autos ronda en el orden del 0+ al 01 4 del total nacional del consumo energ$tico, pero, si añadimos la energ!a consumida para la fabricación de los autos y su operación; pavimentos, distribuidores viales, semáforos, etc, llegamos a casi duplicar esta estimación; cerca de la mitad del consumo energ$tico nacional se dedica al uso del auto. Estudios mundiales consideran a los veh!culos OsuburbanosP o 9'B9 como una de las formas más ineficientes de transporte, con un consumo global medio que supera los (+ >ilogramos equivalentes 6WE8 por cada (++ viajeros >ilómetro@ su consumo es siete veces superior al autob#s, entre tres o cuatro veces superior al tren y dos veces superior al avión. Es transporte más ineficiente del mundo; utilia cerca de *++ Wg. para transportar a una persona, mientras se requieren unos )1+ Wg. de transporte para transportar una tonelada de carga.
33.8.
Contribución Contribución del auto al calentamiento
11.. Contaminación atmo!,/rica H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ 27
-e acuerdo con el ro 2ire 0++0&0+(+, los principales elementos contaminantes emitidos a la atmósfera por los autos son las part!culas =(+, el bió7ido de aufre 69508, el monó7ido de aufre 6"58, los ó7idos de nitrógeno 6 5F8 y los hidrocarburos totales 6D"8. Los autos son los principales productores, más del *+4 del muy venenoso gas "5, y más del 1+4 del 5F y las dos terceras partes de los Didrocarburos totales. Los autos en su conjunto son los principales responsables de la contaminación del aire en las ciudades. Quido Estimaciones oficiales en Europa señalan que más del 014 de la población está sujeta a niveles de ruido superiores a M1 db que es el l!mite de tolerancia habitualmente aceptado para el ruido. En España, los mapas ac#sticos establecen que más de la mitad del espacio urbano está por encima de los M1 db. En =$7ico muy probablemente el )+ 4 del espacio urbano está por encima de esta norma y una parte principal de este ruido es atribuible al uso del auto.
Los accidentes y las enfermedades y muertes generadas por la contaminación del aire. En una estimación muy conservadora, debido a los accidentes de tránsito en onas urbanas mueren en =$7ico cada año cerca de (0,+++ personas@ en la "iudad de =$7ico, cerca de (0++ personas al año. En E'2 mueren cerca de *+,+++ personas al año, lo que equivale a todos los muertos en la guerra de Bietnam@ han muerto mucho más ciudadanos estadounidenses por accidentes de tránsito que por todos los muertos habidos en las guerras en los que ha participado en este pa!s. En España, el -irector de
H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ 28
11.8. 'a contaminación contaminación e)icular e)icular en M/?ico roblemas como calentamiento global, lluvia ácida, capa de oono son aquellos que preocupan a la población mundial, pero no de manera tan directa. En cambio la contaminación del aire repercute de manera directa a las personas en su salud general@ causando enfermedades cardiovasculares, conjuntivitis, problemas respiratorios, ardor de ojos, agravar enfermedades como asma, irritación de garganta, comeón en la piel y problemas estomacales e intestinales, por mencionar algunos. -ada la gran diversidad de problemas de salud que conlleva la contaminación, además del daño al medio ambiente, el control de emisiones contaminantes difiere mucho del pa!s que se utilice como referencia. 2ctualmente, seg#n datos de la 9E=2Q2< 9E=2Q2<, el S34 de las emisiones contaminantes son hechas por el transporte automotor, por lo cual se requiere especial atención. 2 mediados mediados del siglo FF, la contaminación emitida emitida por los motores de combustión interna era suficientemente tolerable y el ambiente permanec!a relativamente limpio. "onforme la población fue creciendo e7ponencialmente, la demanda de energ!a y otros bienes tambi$n lo fueron haciendo. La creación de fábricas, plantas generadoras y fabricación de más automóviles hicieron que las emisiones contaminantes ya no fueran tolerables. La contaminación del aire fue reconocida primero en Los Xngeles, "alifornia, durante (K3+. El t$rmino smog fue utiliado por primera ve dada la combinación de la neblina de la ona y humo y otros contaminantes. En (KM+, normas de emisiones contaminantes fueron establecidas en "alifornia para regular la contaminación lo cual llevo a los demás estados de Estados 'nidos, apón y Europa a seguir estas regulaciones. En (K)+ se logró reducir un K14 las emisiones de hidrocarburos, monó7ido de carbono y ó7idos de nitrógeno@ haciendo los motores más eficientes y colocando cataliadores.
Proce#o !e com(%#ti'n La combustión se da por la mecla de un combustible y o7!geno, en los ="? 6motor de H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ +0
combustión interna8 este proceso se da por la ignición a trav$s de una chispa que es generada com#nmente por una buj!a. El proceso qu!mico que conlleva la combustión para un ="? a gasolina cuando hay suficiente cantidad de o7!geno para que o7ide el combustible de hidrocarburo es; "SD*Y1+0ZS"50Y3D05. 9e libera sólo dió7ido de carbono y agua. ero esta es una situación ideal, cabe mencionar que el aire no solo está compuesto de o7!geno, sino tambi$n de otros gases como nitrógeno 6)(48, o7!geno 60(48, vapor de agua 6va de un + a )48 y otros gases como dió7ido de carbono, hidrógeno, etc. Lo que nos deja;
C9,39 : 32.7;O2:6.<<6N2 = 9CO2:>,2O:4<.38N2 Lo que nos da como producto de la combustión dió7ido de carbono, agua y nitrógeno.
odemos agrupar las fuentes de emisión en cinco;
,i!rocr(%ro# ;,C
Prt"c%l#
Mon'i!o !e cr(ono ;CO
Otr# emi#ione#
?i!o# !e nitr'1eno ;NO
,i!rocr(%ro# 9e presentan en los gases de combustión en alrededor de M+++ ppm, lo cual es el equivalente de ( a (.14 del combustible. 9u emisión depende del tipo de componentes del combustible, geometr!a de la cámara de combustión, parámetros de operación del motor, etc. Las emisiones reaccionan con la atmósfera y act#an como irritantes y algunos como carcinog$nicos y todos los componentes, e7cepto el "D3, tambi$n reaccionan para formar el smog fotoqu!mico. "ausas de las emisiones de D";
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& Qaón no estequiometria de aire&
& -epósito de part!culas de gases en las
combustible.
paredes del cilindro.
& "ombustión incompleta.
& 2ceite en las paredes en la cámara del
& Juga en la válvula de escape de gases.
cilindro.
H&(') H&(') M/)($ V/** T/3/ 4 I$$ I$$3)/ 3)/ M&/()6$ M&/()6$3&/ 3&/ +2
Mon'i!o !e cr(ono Es un gas venenoso, inodoro e incoloro, se presenta cuando no e7iste suficiente o7!geno para convertir el carbono del combustible en "50. 'n valor t!pico de los gases emitidos por un ="? van del +.14 al 14. 2demás de la contaminación, la generación de "5 representa una p$rdida de energ!a qu!mica. La presencia de "5 en el aire que se respira repercute en la transportación de o7!geno en la sangre, se hace más dif!cil.
"ausas de "5; & =ecla rica de combustible. & "ombustión incompleta.
?i!o !e nitr'1eno ;NO En los gases de combustión, se encuentran los 5 en alrededor de 0+++ ppm donde se tiene una gran cantidad de monó7ido de nitrógeno, seguido del dió7ido de nitrógeno y pequeñas cantidades de otros tipos de ó7ido de este gas. Es de los componentes más restringidos por las normas que controlan las emisiones porque reacciona con la atmósfera para crear el oono y es el principal generador del smog fotoqu!mico. 5 se da por las altas temperaturas y su cantidad depende de la presión, raón de aire& combustible, tiempo de combustión y de las reacciones qu!micas no instantáneas. 2demás de los problemas ambientales, tambi$n conlleva problemas de salud que se centran en el daño pulmonar.
Prt"c%l# Los sistemas de escape de los ="? contienen part!culas de holl!n que son generadas en las onas dónde está la mayor cantidad de combustible dentro del cilindro. Esto se nota
en el humo negro que es una contaminación no deseada. La mayor densidad de las part!culas ocurre cuando el automóvil está en carga plena 6mariposa totalmente abierta8, es decir cuándo se necesita mayor cantidad de combustible para obtener la mayor potencia posible resultando en una mecla rica y consumo alto. 'n ejemplo es cuando vemos humo negro salir del escape de un autob#s que acelera cuando la cambia la lu del semáforo de rojo a verde. ara evitar su creación se encuentra una gran dificultad, ya que si la creación de holl!n se da por una combustión temprana o mala, lo que podr!a hacerse es crear un tiempo de combustión mayor lo que ayudar!a a generar más "50 y menos "5, pero esto implica tambi$n generar mayor cantidad de 5 . Los problemas de salud que traen estas part!culas suspendidas pueden ir desde una bronquitis, irritación de nari y garganta y aumentar la mortalidad en adultos mayores.
Otr# emi#ione# & 2ldeh!dos; se generan cuando se utilia un combustible basado en alcohol. "ausa irritación en ojos y sistema respiratorio. & 9ulfuro; contribuye a la lluvia ácida, gasolina sin plomo tiene alrededor de (1+ a MM+ ppm por peso, mientras que en algunos diesel se tiene hasta 1+++ ppm por peso. & lomo; Era un aditivo que se dejó de utiliar en la gasolina cerca de (K*+, se utiliaba para aumentar el octanaje del combustible pero tra!a problemas de salud como afectación en el desarrollo del feto, menor capacidad de filtración en los riñones y saturnismo.
11.&. 9eri$ cación e)icular =uchos pa!ses utilian diversas herramientas normativas, dentro de las cuales está el de calidad del aire que establece la concentración de contaminantes en el aire seg#n el
riesgo que presenta para la salud. En =$7ico se cuenta con el ?=E"2 6[ndice =etropolitano de la "alidad del 2ire8 que sirve para conocer los niveles de contaminación ambiental que prevalecen en su ona de residencia o trabajo. El ?=E"2 se publica cada hora para la población de la \ona =etropolitana de la "iudad de =$7ico, que abarca la totalidad del -istrito Jederal y la ona conurbada del Estado de =$7ico. 2 partir de este !ndice, se puede determinar si la población puede realiar sus actividades cotidianas o llevar a cabo una contingencia ambiental, y en el caso de la contaminación vehicular, tomar decisiones estrat$gicas respecto al control del tránsito y%o circulación en la ona.
"omo programa de control de emisiones por parte de del gobierno federal, se cuenta con el programa de verificación vehicular que tiene como fin inspeccionar y dar mantenimiento a los veh!culos para que $stos puedan pasar una serie de pruebas y as! circular en las ciudades de la rep#blica.
11.1:. @mo< en M/?ico =utomoili!ta!. =utomoili! ta!. 9eg#n estudios elaborados por el ?nstituto acional de Ecolog!a 6?E8, los conductores de veh!culos particulares están más e7puestos a respirar 9=5] 6contaminantes como el monó7ido de carbono8, en comparación con las personas que viajan en transporte p#blico. Los automovilistas son los que mayor concentración de contaminantes 69mog8 respiran cuando circulan por las avenidas principales de la ciudad de =$7ico y en consecuencia son más propensos a sufrir enfermedades de las v!as respiratorias. 9eg#n estudio elaborados por el ?nstituto acional de Ecolog!a 6?E8, los conductores de veh!culos particulares están más e7puestos a respirar contaminantes como el monó7ido de carbono, en comparación con las personas que viajan en transporte p#blico. El director del "entro acional de ?nvestigación y "apacitación 2mbiental 6"enica8 del ?E, B!ctor ]uti$rre 2vedoy, 2vedoy, e7plicó que una de las raones es la altura del veh!culo, pues el conductor del auto particular está más cerca de las emisiones que arrojan por el escape los automotores.
2demás, la ocupación de los veh!culos, en mayor medida, es de una persona y al ir ir solos circulan con una ventanilla abierta o a la mitad, lo que impide la ventilación del auto. Estos datos fueron arrojados en los estudios de medición de contaminantes que realió el ?E para conocer el estado de avenidas como ?nsurgentes y el eje "entral Láaro "árdenas, antes de que se introdujeran transportes como el =etrobus y el "orredor "ero Emisiones. -espu$s de los automovilistas están las personas que esperan el transporte en los parabuses y finalmente los pasajeros de microbuses, camiones y trolebuses.
11.1:.1 =nAli!i! com(aratio com(aratio Los análisis se realian en dos etapas. La primera, previa a la entrada de nuevos medios de transporte, y la segunda, una ve que están en funcionamiento. En el caso de la l!nea ( del =etrobus, seg#n el ?E, mejoró la calidad del aire que respira la gente que transita por ?nsurgentes en cualquier medio de transporte hasta en un M+4. ara el "orredor "ero Emisiones falta la segunda etapa del estudio, misma que a#n está en la definición de fechas, ya que el gobierno del -istrito Jederal solicitó al "enica realiarlo en octubre de este año. 9in embargo, B!ctor ]uti$rre 2vedoy, quien dirige el pro yecto, comentó que perder!a su efectividad debido a que cient!ficamente, es necesario realiarlo en las mismas fechas que la primera fase para poder compararlo. Las mediciones iniciales en el eje "entral, a cargo del ?E, se realiaron entre el 01 de junio y el 01 de julio de 0++K, por lo que Olo idealP, ser!a repetir el e7perimento en el 0+(+ para tener las mismas condiciones climatológicas y el estudio tenga mayor confiabilidad. El ?E espera, además, contar con los recursos para la segunda etapa del estudio, que ascienden a 3++ mil pesos y al no estar presupuestados necesitan obtener el dinero por otros medios como fundaciones o fideicomisos. "on la entrada en funcionamiento del "ero Emisiones se esperan reducciones en la contaminación de hasta *+4 debido a que el transporte de carga saldrá de circulación. El estudio realiado por el ?E consistió en la colocación de medidores personales para captar los contaminantes que la gente respira al estar en la calle, el transporte p#blico y en los parabuses.
11.1 11.11 1.
E !tud !tudio io de la a c ti ti ida ida d e) e)ic icul ula ar en en
M/?ico (or el International @u!tainable @!tem ;e!earc)
Las fuentes móviles son una de las principales fuentes antropog$nicas de emisión de contaminantes a la atmósfera en los grandes centros urbanos, por lo que es necesario realiar estimaciones de los impactos a la calidad del aire debido a esta fuente de emisión. 9in embargo, el estudio de este tipo demanda información espec!fica y confiable que permita desarrollar planes de manejo de la calidad del aire en una región de inter$s.
En el 0++3, en la \ona =etropolitana del Balle de =$7ico 6\=B=8 la -irección sobre ?nvestigación de la "alidad del 2ire en colaboración con el grupo ?99Q, llevó a cabo un estudio para estimar los impactos de la contaminación del aire producidos por las fuentes móviles en la \=B= a trav$s del uso del =odelo ?nternacional de Emisiones Behiculares 6?BE8, el cuál es un modelo computacional diseñado para estimar emisiones de contaminantes locales del aire, emisiones de gases de efecto invernadero, y contaminantes tó7icos provenientes de veh!culos automotores. El estudio recolectó tres tipos de información en veh!culos que operan en las vialidades de la ciudad de =$7ico;
(8 +i#tri(%ci'n !e tecnolo1" 5e-ic%lr 08 Ptrone# !e mne)o S8 Ptrone# !e rrn$%e
La distribución de las clases vehiculares observadas en la ciudad de =$7ico indican que los veh!culos de pasajeros y los ta7is presentan apro7imadamente el K+4 de la actividad vehicular.
Los resultados del estudio muestran que la ciudad de =$7ico presenta velocidades promedio de circulación vehicular durante el d!a de S+ a M+4 de las velocidades en flujo libre, lo cual es atribuido al intenso congestionamiento vial. En lo que se refiere a los patrones de uso del veh!culo, los resultados muestran que en promedio, un veh!culo de pasajeros t!pico es encendido 1.M veces por d!a. -urante el estudio tambi$n se obtuvo información de programas de inspección%mantenimiento 6?%=8 para diferentes tipos de tecnolog!as vehiculares, los registros muestran que apro7imadamente el S+4 de los veh!culos de pasajeros no tienen cataliador. 2dicionalmente, 2dicionalmente, en una segunda etapa del estudio se realiaron mediciones de emisiones vehiculares a bordo con el equipo 9E=
2ctualmente se realian estudios de emisiones para veh!culos automotores que utilian utilian gasolina y diesel como combustible, los resultados de los estudios servirán de insumo al modelo ?BE para crear inventarios de emisiones vehiculares espec!ficos para =$7ico.
12. 1: ,al!o! mito! mito! detrA! detrA! de lo! coc)e! coc)e! )*brido! 3. No @tirn i1%l Los veh!culos h!bridos combinan dos motores; el el$ctrico con el de gasolina, por lo que, cuando el coche tiene que demostrar la potencia de sus caballos, responde igual que cualquier otro utilitario que se mueva con combustible. ada más estrenarlo, he probado el m!o en un viaje largo, en el que era necesario subir varias pendientes pronunciadas y no ha bajado, ni por d$cimas de segundo, de la velocidad que le hab!a marcado.
2. Slen cro# El precio de salida al mercado de los h!bridos, en efecto, es más elevado que el de sus equivalentes. 9in embargo, la diferencia se amortia al poco tiempo, gracias al ahorro de combustible. La cosa no queda ah!; los h!bridos están e7entos del pago del impuesto de matriculación, pueden optar a las subvenciones que ofrecen las "omunidades 2utónomas y a otro tipo de ayudas, como la e7ención del pago de la la 5Q2 o estacionamiento regulado en algunas poblaciones, como 2lcobendas 6=adrid8, o del peaje a la entrada de ciudades como Londres.
6. Ten1o Ten1o $%e enc-%0rlo &r $%e no me !e)e tir!
o es necesario enchufar el coche h!brido, ya que casi todos los modelos incorporan un sistema que recarga la bater!a el$ctrica con cada frenao o deceleración. or lo tanto, el coche siempre podrá arrancar con esta energ!a que $l mismo ha generado. 9i esta bater!a estuviese muy descargada, el coche arrancar!a con gasolina, como cualquier otro y, a partir de ah! volver!a a cargarse. or lo que nunca hay que enchufarlo. E7isten algunos modelos que son OenchufablesP, pero son una minor!a y, por ahora, solo han salido en periodo de prueba.
4. El motor eléctrico #olo entr en )%e1o en ci%!! Tuienes necesitan el coche solo para hacer viajes por carretera y en la ciudad apenas lo utilian, como es mi caso, pueden pensar que van a notar poca diferencia entre el h!brido y el OnormalP, pues el motor el$ctrico solo entra en juego a bajas velocidades.
7. E# %n tecnolo1" m%/ n%e5 / no e#t !e#rroll! &or com&leto Esta es una idea que se mantiene desde hace ya unos cuantos años. "uando comenaron a salir al mercado los coches h!bridos, se e7tendió este pensamiento, que podr!a no estar falto de raón acerca de algunos aspectos. Lo que ocurre es que, desde entonces, los coches h!bridos han evolucionado mucho y esa tecnolog!a ha dejado de ser reci$n nacida, como algunos la consideran. "asi todas las desventajas que mostraban entonces ya han sido solventadas por las marcas que no dejan de investigar en los motores el$ctricos.
8. ,/ $%e ec-rle %n l"$%i!o m%/ cro / !i0"cil !e encontrr "uando me inform$ sobre el modelo que acab$ comprando, en el concesionario, una señora preguntaba si al coche hab!a que Oecharle un l!quido muy caro y dif!cil de encontrarP, pues es lo que le hab!an advertido. Es muy posible que hubiese o!do hablar del 2
<. Nece#it %n mntenimiento e#&ecil -e momento, nos asusta eso de llevar dos motores; pensamos que habrá que ocuparse el doble del coche. 9in embargo, el sistema h!brido no implica un mantenimiento e7tra. Dabrá que revisarlo como cualquier otro de gasolina o gasóleo, cuando le toque. ero no más a menudo. Las revisiones tampoco son más costosas. Es posible que haya talleres donde a#n no conocan del todo esta tecnolog!a, pero con acercarnos a uno oficial o que nos asegure que ha revisado otros h!bridos, podremos quedarnos tranquilos.
9. Son 0eo# Eso es cuestión de gustos. o vamos a negar que si lo que alguien busca es tener todo el parque móvil de su pa!s para elegir el veh!culo que más le gusta, a la hora de escoger un h!brido, las opciones se reducen. ero cada ve son más las marcas que ya van teniendo modelos h!bridos y que se van adaptando a la est$tica que le gusta a cada uno. Bamos, Bamos, que incluso Jerrari Jerr ari tiene un h!brido. or otra parte, aqu! más que nunca tendremos que aplicar la frase de Olo que importa es el interiorP porque hay raones mucho más de peso para elegir un utilitario que su aspecto e7terno.
>. S% 0(ricci'n contmin m# !e lo $%e -orr #% con!%cci'n Es cierto que la energ!a consumida en el proceso de fabricación de cada h!brido puede ser algo mayor que la empleada en la construcción de un veh!culo puramente de
gasolina o gasoil. 2demás, los materiales empleados para la fabricación de bater!as ^ n!quel, entre otros^ pueden resultar más perjudiciales contra el medio ambiente. 9in embargo, en el medio y largo plaos esta diferencia queda compensada y superada y lo que acaba ahorrando uno de estos veh!culos es superior a su mayor huella en el proceso de fabricación.
3. Se con!%cen !e 0orm !i#tint Lo que var!a no es la forma en la que nosotros conducimos, sino la manera en la que estos coches se conducen, es decir, la forma que tienen de aprovechar al má7imo el combustible y de combinar los dos motores para sacar el rendimiento óptimo. Los conductores no tenemos que pensar en conducir de forma diferente. 9!, tenemos que dejar de pegar acelerones bruscos, pero eso, la verdad, tampoco era recomendable con los veh!culos anteriores.
13. M/?ico M/?ico lo! auto! auto! )*brido! )*brido! -esde nuestra &er#&ecti5 D,/ 0%t%ro &r lo# %to# eléctrico# en Méico 9i. I no cualquier futuro, un futuro e7itoso gracias a su impacto positivo en; Emi#i'n !e
CO2 en Méico, Las emisiones de "50 contribuyen con el MM4 del total de los ]E?, y durante los #ltimos 0+ años crecieron 034. -e estas, el transporte representa el S(4, de las cuales el K14 de los gases es generado por veh!culos automotores. El pa!s está en el top (1 de las econom!as con más emisiones contaminantes a nivel mundial, generando casi (.14 de las emisiones anuales globales, seg#n se g#n la 2gencia ?nternacional de Energ!a.
E0icienci ener1étic & en el caso de un veh!culo el$ctrico, al menos el 3M 4 de la energ!a liberada por las bater!as sirve para mover el veh!culo, lo que indica una eficiencia entre el (+ 4 y el S+ 4 superior de $ste, respecto al veh!culo convencional de combustión interna. 2dicionalmente no consume en las fases de ralent! y las bater!as se recargan mediante la fricción generada en las fases de desaceleración y de frenado or si fuera poco, a diferencia del veh!culo de combustión interna, el el$ctrico si tiene la posibilidad de que su recarga, desde la generación hasta el uso, sea cero emisiones ya que la electricidad puede ser generada a trav$s de fuentes de energ!as renovables lo que permite una mayor independencia energ$tica de los usuarios. 2postar por el veh!culo el$ctrico en transporte es apostar por las energ!as renovables en generación el$ctrica. 9e trata de un binomio inseparable.
Sl%! &(lic & estudios epidemiológicos realiados por el ?nstituto acional de 9alud #blica 6?98 han revelado que alrededor de mil personas mueren cada año en la "iudad de =$7ico por culpa de las altas concentraciones de part!culas contaminantes = 0.1 en el aire. -e acuerdo con el ?nventario reliminar de Emisiones de = 0.1 del año 0+(+, el sector transporte es responsable de alrededor del )+4 de las emisiones en la \ona =etropolitana del Balle de =$7ico.
1". -u/ em(re!a! em(re!a! realiBan realiBan motore! )*brido! )*brido! en M/?ico0 "ada año la oferta de los autos h!bridos en =$7ico va aumentando con la llegada de uno o dos ejemplares nuevos al mercado, todos ellos de la mano de fabricantes japoneses o alemanes. -ado que es un sector poco e7plorado en nuestro pa!s, nos dimos a la tarea de investigar cuáles son todos los h!bridos que se comercialian en el pa!s. En total son die los autos con mecánica h!brida que están a la venta en nuestro pa!s, as! que, empeando con orden alfab$tico tenemos;
G= 2ctiveDybrid S
G= 2ctiveDybrid S, la variante ecológica del popular 9erie S que no tuvo que despedirse de su motor de M cilindros en l!nea para volverse amigable con el medio ambiente. "ontin#a utiliando su bloque de S.+ litros turbo y un motor el$ctrico de 11 hp, dando una potencia total de S3+ caballos de fuera, con lo que acelera de + a (++ >m%h en 1.S segundos mientras mantiene consumos de (M.M >m%l en ciclo combinado, con emisiones de "50 de (3(.1 g%>m . S% &recio 5 !e 974H> 9<>H> incluyendo en descuento de M+,+++ pesos por beneficio ecológico.
G= 2ctiveDybrid 1
G= tambi$n ofrece una variante varia nte h!brida del 9erie 1. ilómetros sin rebasar los M+ >m%h, donde el motor a combustión comenará a trabajar. 9u consumo es de (3.) >m%l en ciclo combinado, su aceleración de + a (++ >m%h es de 1.K segundos y
tiene %n &recio !e 346H> &e#o#, incluyendo el beneficio ecológico de *M,+++ pesos. G= i*
2unque la familia i de G= nació bajo el fundamento de darle vida a los veh!culos el$ctricos de la firma alemana, el BM i9 en reli!! e# %n -"(ri!o. =ecla un motor de tres cilindros que entrega 0S( hp, con uno el$ctrico de (S( hp que puede ser cargado en una toma de corriente dom$stica. 2l final, los 682 -& del conjunto lo llevan de + a (++ >m%h en 3.3 segundos con un rendimiento de 3).M0 >m%l. 9u precio en =$7ico ya fue anunciado;; 22>>H> &e#o# anunciado
Donda "ivic Dybrid
Jue uno de los -"(ri!o# &ionero# en Méico. 2provechó su fama de confiable para aventurarse a ofrecer una configuración h!brida que mecla un motor de 3.7 litro# con
%no eléctrico, ofreciendo ((+ hp y (0) lb&pie de torque. El equipamiento es bastante completo, su consumo es de un auto mucho más pequeño R(*.) >m%lR y su precio justifica el ahorro de combustible y el beneficio beneficio ecológico; 683H> &e#o#
Donda "Q&\
En la gama Donda tambi$n encontraremos al "Q&\, el primo guapo del "ivic Dybrid. 'tilia su misma tecnolog!a, pero esta ve la potencia va hasta los (S+ hp. "uenta con tres modos de manejo 9port, ormal y E"5, además de un botón de respuesta instantánea 9port lus. 9u diseño es bastante atractivo y, aunque es menos versátil, por lo que c%e#t 644H> &e#o#, bien podr!a canibaliar al "ivic Dybrid. 9u rendimiento es de (1.) >m%l en ciclo combinado. ?nfiniti T1+ Dybrid
2 diferencia diferencia de los ?nfiniti T1+ normales, el h!brido se despide del BM de S.) litros y adopta uno de S.1 litros que act#a en conjunto con el motor el$ctrico para desarrollar SM+ hp y 3+S lb&pie de torque. La tracción es enviada al eje trasero a trav$s de una caja automática de ) cambios que mantiene un consumo combinado de () >m%l. 9u precio , bastante tentador, es de 8<8H3 &e#o#.
orsche anamera 9 E&Dybrid
2demás de h!brido, enchufable. 2s! 2s! es el Por#c-e Pnmer S ,/(ri! que rompe el tab# de que los h!bridos son lentos; 438 c(llo# que llevan al bólido alemán de + a (++ >m%h en 1.1 segundos. o es el h$roe de los más puristas, pero su balance entre econom!a de combustible y diversión al volante nos tranquilia al saber que los deportivos tienen futuro. "uesta 36H7 !'lre# y consume sólo S0 >m%l en ciclo combinado. orsche "ayenne 9 E&Dybrid
'sualmente es más sencillo que un fabricante se anime a lanar una camioneta h!brida antes que un sedán o un coup$. orsche hio lo propio tanto con "ayenne como con
anamera. En el caso de su 9'B Rque comparte todos los elementos del anameraR
el &recio e# !e >3H47 !'lre#.
El primer coche h!brido del mundo Ry tambi$n uno de los más popularesR desató controversia al llegar a =$7ico. "ostaba lo mismo que un G= a gasolina, lo que claramente complicó sus ventas en un principio. 2hora, con algunos ajustes por parte del fabricante japon$s, el %to rrnc en 66< mil &e#o#, ofreciendo buen equipo, gran ahorro de combustible y versatilidad interior. 9u motor de (.* litros trabaja con uno el$ctrico para desarrollar (S3 hp y mantener un consumo mi7to de 0( >m%l.
Bol>s/agen
El veh!culo insignia de Bol>s/agen en =$7ico se suma a la lista de los coches Ro, mejor dicho, camionetasR h!bridos en =$7ico. La m%l@ #% &recio e# !e 32>H>>7 &e#o#.
15. -Por u/ ca!i ca!i nadie com(ra com(ra auto! auto! )*brido!0 En =$7ico la venta de autos h!bridos y el$ctricos no llega ni a uno por ciento del total de las unidades que se comercialiaron el año pasado, y que seg#n los registros de la 2sociación =e7icana de -istribuidores de 2utomotores 2utomotores 62=-28 en 0+(S se vendieron M)M unidades, frente a un millón MS mil SMS veh!culos con motor a gasolina. Entrevistado por E7c$lsior ]uillermo Qosales, director adjunto de la 2=-2, dijo que esa baja penetración se debe en parte a que los automóviles h!bridos llegan a tener un ala en su precio de alrededor de S+ por ciento comparados con el mismo modelo, pero equipado con motor de combustión interna.
15.2. -Por u/ lo! lo! )*brido! !on tan caro!0
Los ingenieros están dedicando más tiempo a la producción de motores de bajo consumo que se pueden ejecutar desde una variedad diferente de fuentes de energ!a. La necesidad de producir veh!culos que puedan reducir las emisiones de carbono sólo pueden cumplirse mediante una investigación costosa y esto en #ltima instancia, hace subir el precio de un modelo h!brido para los consumidores.
Com&onente# Los fabricantes de veh!culos contin#an encontrando m$todos más baratos de producir veh!culos de gasolina, pero los componentes de los veh!culos h!bridos son muy caros. El banco de bater!as de los veh!culos h!bridos son en gran parte responsables de su precio e7cesivo, pero los costos se pueden equilibrar a largo plao por el aumento de la eficiencia de combustible que ofrecen.
16. -En M/?ico M/?ico e! un lujo tener un automóil automóil )*brido o el/ctrico0 Los autos h!bridos, unidades que combinan gasolina y electricidad para andar, son una realidad en =$7ico y siguen la tendencia _verde` de reducción de contaminantes. 9in embargo, esta tecnolog!a a#n está muy lejana del alcance de los me7icanos por su costo y mantenimiento. 'n ejercicio de EL J?2"?EQ5 con datos del portal ecovehiculos.org, reveló que un h!brido llega a tener un sobreprecio de hasta )+ por ciento comparado con su versión tradicional, aunque su consumo de gasolina es 1M por ciento menor. or ejemplo, el costo de un Jord Jusion h!brido es de S10 mil K(* pesos de contado, ).S por ciento más que un Jusion normal. En el ejercicio se comparó la recuperación del sobrecosto de un h!brido frente a su versión de combustión interna, el cual depende del rendimiento de cada auto.
1. =!(ecto! =!(ecto! bA!ico! bA!ico! (ara di!ear un coc)e coc)e )*brido 9i le preguntamos cómo se hace un coche h!brido a un tipo cualquiera, nos dir!a Ole pones un motor el$ctrico, una bater!a gorda y a correrP. 5jalá fuese tan sencillo. Lo cierto es que hay muchos aspectos ingenieriles que no deben dejarse de lado si se quiere vender un buen producto. Lo primero que hay que preguntarse es Aqu$ pretendemos con una versión h!bridaC A9e prioriará el bajo consumo, las prestaciones, el confort, la econom!a, el precio o se intentará todo lo demásC 'na ve que tengamos claro el objetivo de diseño, habrá que valorar cómo han de ser los distintos componentes. Este post no pretende ser ning#n manual para ingenieros, sino una apro7imación a lo que es el diseño de coches, lo complicado que es, y la justificación de los elevados costes que supone meterse en una empresa semejante. or ello, no nos vamos a meter en detalles demasiado complicados, pretendo que sea para todos los p#blicos.
1.2. -Cómo colocamo! lo! di!tinto! di !tinto! elemento!0
La mayor!a de los coches h!bridos que se diseñaron son adaptaciones de coches convencionales, pensados para alojar menos pieas. Eso restringió mucho las posibilidades de diseño, porque hay que buscar espacio para los nuevos componentes e intentar no sacrificar cosas, aunque a veces es inevitable.
Lo más normal es que al ubicar las bater!as que e7ige el sistema h!brido, estas vayan bajo los asientos traseros o en el ba#l. 'na consecuencia directa es que se pierde espacio trasero. o solo importa el dónde, tambi$n el peso. El reparto de peso se ve alterado al añadir las bater!as 6normalmente atrás8 y el motor o motores el$ctricos 6generalmente delante8. Eso implicará hacer ajustes espec!ficos para que las caracter!sticas dinámicas del veh!culo no se ven alteradas para mal.
1.3 -Cómo ele
Lo más probable es que apenas haya espacio para ubicar un motor el$ctrico de tamaño OgrandeP, por eso se suele recurrir a la solución de integrar el motor el$ctrico, de tamaño compacto, en la misma transmisión, o en el volante de inercia. -iseñar un semi&h!brido es mucho más sencillo. or contra, un motor el$ctrico grande requerirá tirar más de las bater!as, y eso a su ve, es un esfuero al motor t$rmico. or eso no tiene sentido poner un motor t$rmico de potencia inferior al el$ctrico, o pondr!amos un cuello de botella en el sistema. Tue yo sepa, en ning#n h!brido el el$ctrico es más potente que el t$rmico, como m!nimo igual.
Es decir, si ponemos un motor el$ctrico de 0++ > 60)0 "B8 necesitaremos que las bater!as sean capaces de darle esa potencia, o no rendirá tanto. "uando la carga de las bater!as no sea óptima, Ade dónde saldrá la potenciaC remio, del motor t$rmico. 9i es
un h!brido en paralelo, no podemos robarle al t$rmico el (++4 de su potencia.
Aor qu$C orque en paralelo, los dos motores mueven las ruedas. 9i le pido al t$rmico que entregue toda su potencia al generador%motor el$ctrico no hará fuera sobre las ruedas. En todo caso tendr!a sentido en un h!brido en serie, con un motor t$rmico dedicado e7clusivamente a generar electricidad.
1.". 'a elección de la! bater*a! "uando elegimos bater!as, debemos considerar los parámetros de coste, tamaño, peso, potencia má7ima y durabilidad 6entre otros8. El cliente no quiere cambiar las bater!as en much!simos >ilómetros, la fiabilidad es fundamental, ya que hablamos de un componente muy caro, es más, es lo más caro que hay en un h!brido. 9i elegimos un electrolito más barato 6como n!quel&sodio o plomo&ácido, prohibidas ya8 tendremos más peso, más tamaño, menos potencia, y no más durabilidad. or eso se suele utiliar en h!bridos el n!quel, y en menor medida, el litio. El n!quel tiene a d!a de hoy un balance de esos parámetros muy adecuado. odemos utiliar litio en ve de n!quel para tener una bater!a más compacta y de más potencia pero si es mucho más cara, el beneficio puede no verse compensado. Day que fijarse en todo.
Bisto queda que un poco ya que el beneficio sobre el n!quel no está muy claro. I un poco.
El peso es un aspecto muy importante tambi$n. 9i metemos demasiada bater!a, el coche pesará más, luego hará falta más energ!a para moverlo, solo ser!a ventajoso cuesta abajo y no bajamos al n#cleo terrestre todos los d!as. En llano y cuesta arriba será contraproducente, es mejor minimiar peso. or eso un coche h!brido enchufable en modo "harge 9ustaining, es decir, circulando en modo h!brido y no el$ctrico, no es más ventajoso por lo general que un h!brido convencional equivalente. 9e probó con el rius lug&in, cuando se acabó la carga principal, y no mejoró resultados obtenidos con un rius h!brido normal. 'na queja frecuente de los conductores novatos de h!bridos es que tienen poca autonom!a el$ctrica. 5bviamente, si tuviesen más autonom!a tendr!an que llevar mucha más bater!a, más peso, beneficio muy dudoso. La respuesta para esa gente es el h!brido enchufable, pero ni con (++ >m de autonom!a es suficiente.
9i queremos un h!brido con más de 0++ >m de autonom!a el$ctrica o tiene unas bater!as muy sofisticadas y caras, o las tiene que llevar en un remolque. I si queremos que llegue a (.+++ >m no hace falta que siga, AnoC La autonom!a el$ctrica en un coche h!brido es una consecuencia de su diseño, no un reemplao del coche el$ctrico. 9upongamos que tenemos todos estos problemas resueltos, fruto de gastar millones de euros en ?Y-, construir prototipos, tirar muchos papeles a la basura y consumir muchos litros de caf$.
18. Conclu Conclu!ió !ión n "reo los autos h!bridos son una gran opción para remplaar a los veh!culos que usan combustibles fósiles, además creo que tienen un gran beneficio no solo para los seres humanos sino tambi$n para el medio ambiente ya que se reducir!an las emisiones de contaminantes pero creo que las personas a#n no toman conciencia de la importancia de este medio de transporte debido a que a#n se encuentra en desarrollo y el costo de este es muy elevado en comparación con el de los otros veh!culos pero con el tiempo y los avances que se seguirán dando en este campo creo que solo será cuestión de tiempo para que la gran mayor!a de las personas se encuentre conduciendo un veh!culo de este tipo .
Este trabajo de investigación está hecho y dedicado a la memoria de todos los alumnos que han truncado su carrera por falta de atención familiar, desatención social, escolar.o fueron asesinados.
OLo #nico que necesita el mal, es que los hombres buenos no hagan nadaP
1&. iblio< iblio
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