estudio del motor hibrido

7/31/2019 Estudio Del Motor Hibrido

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Vehculo Comercial Hbrido Serie-Paralelo Pg. 1

Resumen

Debido al previsible agotamiento de las reservas de petrleo existentes, acelerado, si cabe,por el incremento del consumo global (principalmente debido al crecimiento demogrfico y de

nivel de vida de los pases en vas de desarrollo) y al efecto que las emisiones propias de la

combustin tienen sobre el calentamiento global, se hace necesaria la bsqueda de

alternativas.

La introduccin de una alternativa sustitutiva clara (el hidrgeno) es un proceso lento que, de

acuerdo con los expertos, no llegar antes del 2020 2030. Pero, mientras tanto, qu

podemos hacer?

Tres son las alternativas: mejora de la eficiencia de los motores convencionales, uso debiocombustibles y la tecnologa hbrida. Probablemente, la unin de las tres alternativas sea

la opcin ms adecuada.

En este proyecto se ha estudiado en detalle una de estas alternativas: la tecnologa hbrida.

Concretamente se ha analizado la viabilidad de aplicar esta tecnologa en el segmento de los

vehculos comerciales de 3.5 toneladas. Este segmento es especialmente sensible a

mejoras que permitan disminuir el consumo, ya que el ahorro de combustible (y, por lo tanto,

de coste) tiene una repercusin directa sobre el beneficio operativo de la empresa.

Se ha realizado un estudio de las diversas alternativas dentro de la tecnologa hbrida (serie,

paralelo y serie-paralelo) analizando los pros y los contras de cada una. A continuacin, se

ha simulado el consumo de cada opcin, se han comparado entre ellos y se ha seleccionado

la opcin ms adecuada (incluyendo el punto de vista econmico). Previamente, se han

dimensionado los principales componentes mecnicos y elctricos de cada alternativa, para

establecer una especificacin tcnica de cada opcin. Por ltimo, se ha diseado el principal

componente mecnico que incorpora la alternativa seleccionada.

Tras el estudio realizado se puede concluir que existe una alternativa hbrida, la serie-

paralelo, que permite reducir los consumos en un 20% respecto al modelo convencional yque, a su vez, permite el retorno de la inversin debida a esta tecnologa en menos de dos

aos para un usuario medio.

Esta alternativa incorpora un elemento mecnico esencial: el mecanismo divisor de potencia.

En este proyecto, se ha diseado este mecanismo para una aplicacin de motor delantero

traccin trasera, lo que supone una innovacin (ya que actualmente slo se comercializan

hbridos serie-paralelo en disposicin motor delantero traccin delantera).


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Sumario

RESUMEN ___________________________________________________1

SUMARIO ____________________________________________________3

1. GLOSARIO _______________________________________________7

2. PREFACIO _______________________________________________92.1. Origen del proyecto y motivacin..................................................................... 9

3. INTRODUCCIN _________________________________________113.1. Objetivos del proyecto....................................................................................11

3.2. Alcance del proyecto......................................................................................11

4. SITUACIN ACTUAL Y ESTRATEGIAS DE MEJORA. ___________124.1. Situacin actual..............................................................................................12

4.1.1. Emisiones ............................................................................................................13

4.2. Estrategias de mejora. ................................................................................... 14

4.2.1. Mejora de la eficiencia energtica de los vehculos. ..........................................15

4.2.2. Combustibles alternativos. ..................................................................................16

5. VEHCULOS COMERCIALES LIGEROS (LCV). _________________21

5.1. Mercado actual...............................................................................................21

5.2. Tendencias del mercado................................................................................ 22

6. TECNOLOGA DE LOS VEHCULOS HBRIDOS.________________236.1. En qu consiste el vehculo hbrido?........................................................... 23

6.1.1. Pasado y presente de los vehculos hbridos. ....................................................24

6.1.2. Futuro del vehculo hbrido..................................................................................26

6.2. Principales caractersticas del vehculo hbrido.............................................26

6.3. Clasificacin de los vehculos hbridos .......................................................... 28

6.3.1. Vehculo hbrido suave o micro-hbrido.............................................................28

6.3.2. Vehculo hbrido serie..........................................................................................29

6.3.3. Vehculo hbrido paralelo.....................................................................................30

6.3.4. Vehculo hbrido serie-paralelo............................................................................31

6.3.5. Vehculo hbrido complejo...................................................................................33

6.4. Comparativa de los diferentes sistemas........................................................33

6.5. Tendencias del mercado actual..................................................................... 35

6.5.1. Vehculos existentes............................................................................................35


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6.5.2. Potencia especfica grado de hibridacin........................................................35

6.5.3. Comparativa por componentes........................................................................... 36

7. SIMULACIN.____________________________________________40

7.1. Introduccin.................................................................................................... 407.1.1. Modelo dinmico longitudinal Fuerzas resistentes .........................................40

7.1.2. ADVISOR ......................................................................................................... 43

7.1.3. Seleccin del ciclo de conduccin......................................................................46

7.1.4. Otros condicionantes de la simulacin............................................................... 47

7.2. Modelo Convencional (referencia)................................................................. 47

7.2.1. Dimensionado de componentes.........................................................................48

7.2.2. Resultado de la simulacin.................................................................................51

7.3. Modelo Serie.................................................................................................. 53

7.3.1. Modos de funcionamiento................................................................................... 53



7.4. Modelo Paralelo. ............................................................................................ 57




7.5. Modelo Serie/Paralelo.................................................................................... 64




8. COMPARATIVA.__________________________________________728.1. Consumos...................................................................................................... 72

8.2. Estudio Econmico ........................................................................................ 73

8.3. Resultado de la comparativa. ........................................................................ 73

9. MECANISMO DIVISOR DE POTENCIA (MDP). _________________75

9.1. Introduccin.................................................................................................... 759.1.1. Pasado y presente del mecanismo divisor de potencia.....................................75

9.1.2. Cinemtica y Dinmica de los trenes epicicloidales. .........................................77

9.2. Funcionamiento del mecanismo divisor de potencia..................................... 78

9.3. Diseo bsico................................................................................................. 80

9.3.1. Anlisis de las solicitaciones...............................................................................81

9.3.2. Diseo de cada uno de los componentes.......................................................... 83

9.3.3. Seccin general................................................................................................... 83

9.3.4. Estudio de elementos finitos del porta-satlites. ................................................ 84


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10. IMPACTO AMBIENTAL.____________________________________87

11. ESTUDIO ECONMICO. ___________________________________88

CONCLUSIONES _____________________________________________91BIBLIOGRAFA ______________________________________________93

Referencias bibliogrficas........................................................................................93

Bibliografa complementaria .................................................................................... 93


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1. Glosario

ADVISOR ADvanced VehIcle Simulator. Software de simulacin de prestaciones,consumos y emisiones.

EV Electric Vehicle. Vehculo Elctrico.

Grado de hibridacin. Porcentaje de potencia elctrica respecto al total de potencia del

vehculo.

HEV Hybrid Electric Vehicle. Vehculo que combina diversas formas de energa en la lnea

motriz siempre que una de las cuales sea elctrica.

FCV Fuel Cell Vehicle. Vehculo propulsado por pila de combustible.

LCV Light Commercial Vehicle. Vehculo Comercial Ligero.

NREL Nacional Renewable Energy Laboratory. Departamento de Energa de los Estados

Unidos de Amrica.

ACEA Asociacin de Constructores Europeos de Automviles.

PEM Polymer Exchange Membrana. Tipologa de Pila de Combustible aplicada a los

vehculos automviles.

SCR Selective Catalytic Reduction. Proceso selectivo de reduccin de las emisiones

procedentes del nitrgeno. Consiste en utilizar un reactivo (normalmente urea) que reacciona

con los gases de escape.

TTW Tank To Wheel. Eficiencia desde el depsito de combustible hasta los neumticos.

Se opone a WTT Well to Tank, que es la eficiencia desde la extraccin del combustible

hasta el depsito. Los engloba el WTW Well To Wheel, rendimiento desde la extraccin

hasta los neumticos. Esto es la eficiencia global de una determinada alternativa tecnolgica.

DPF Diesel Particulate Filter. Filtro de partculas materiales producto de la combustin de

los vehculos diesel.

MDP Mecanismo Divisor de Potencia. Mecanismo basado en un tren epicicloidal de

engranajes capaz de separar la potencia de entrada entre sus dos salidas.

V2G Vehicle to Grid. Versin de vehculo hbrido conectable a la red elctrica.


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2. Prefacio

2.1. Origen del proyecto y motivacin

Se ha seleccionado este tema por los siguientes motivos:

- Aficin del autor por los temas relacionados con el automvil.

- Inters del autor, como ingeniero y como ciudadano, por profundizar en el tema de

mayor trascendencia que se plantea la industria del automvil en la actualidad: la

bsqueda de nuevos combustibles y sus nuevos motores, alternativos a los

combustibles derivados del petrleo y los motores trmicos convencionales. Lanecesidad de alternativas tiene su origen en: 1) los efectos negativos de los motores

trmicos actuales en el medio ambiente, 2) el previsible aumento de la demanda

mundial de petrleo causada principalmente por la elevacin del nivel de vida de los

grandes pases asiticos, 3) el previsible agotamiento de los yacimientos de petrleo,

sin olvidar 4) la inseguridad en el suministro del mismo generada por tensiones

polticas alrededor de varios importantes pases productores.

- El tipo de actividad profesional de carcter especialista que desarrolla el autor dentro

de la industria del automvil no le permite acceder a temas generalistas como los que

se plantean en este proyecto de final de carrera. Este proyecto escogido brinda al

autor la oportunidad de profundizar en el conocimiento de temas que estarn en el

debate tcnico, econmico, social y poltico de las prximas dcadas y que afectan

decisivamente al propio desarrollo profesional del autor.

- Por ltimo, es especialmente motivador poder realizar un proyecto amplio en el que

se recorran todas sus etapas desde su concepcin bsica y estudio de mercado

hasta su definicin detallada en algunos planos constructivos. No es habitual en la

industria que una sola persona participe en todas estas fases y ello genera un reto

interesante.


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3. Introduccin

3.1. Objetivos del proyecto

Los principales objetivos de este proyecto son tres:

- El anlisis de las diversas alternativas dentro de la tecnologa hbrida como

opcin para reducir consumos de combustible y emisiones gaseosas en el

segmento de los vehculos comerciales ligeros.

- La comparativa de las alternativas existentes y la seleccin de la opcin

ms adecuada (incorporando el punto de vista econmico).

- Y por ltimo, el diseo de la alternativa hbrida que ms se adecua a este

segmento (que tiene unos condicionantes muy particulares)

Para el primer objetivo se han realizado estudios de mercado por un lado y simulaciones de

prestaciones de cada una de las alternativas de hibridacin por el otro.

Para el ltimo, se ha realizado el dimensionado bsico de todos los componentes que

forman el sistema hbrido seleccionado y se ha diseado en detalle el elemento mecnico

principal de esta nueva tecnologa.

3.2. Alcance del proyecto

Este proyecto se centra en la simulacin de los diferentes sistemas hbridos existentes. Para

ello se parte de la definicin y dimensionado de los componentes que formarn cada uno de

los vehculos hbridos simulados. El detalle del control electrnico de cada uno de los

componentes as como su gestin ha quedado fuera del alcance de este proyecto.

En segundo lugar, por lo que al diseo de la alternativa hbrida seleccionada se refiere, esteproyecto se centrar en el diseo mecnico del elemento de la transmisin que permite

hibridizar el vehculo convencional.


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4. Situacin actual y estrategias de mejora.

4.1. Situacin actual.

La necesidad de buscar alternativas a la dependencia de las economas de los pases

desarrollados respecto al petrleo es uno de los problemas ms graves a los que se

enfrentar el mundo en los prximos aos.

Actualmente, la dependencia del transporte respecto de los combustibles fsiles es cercana

al 100%. La necesidad de alternativas viene forzada por los siguientes dos factores:

a) Previsible agotamiento de las reservas de petrleo existentes.

Figura 4.1. Produccin global de petrleo (1900 2150)

Aunque puedan existir discrepancias entre las diferentes fuentes, todas remarcan la

existencia de un punto de inflexin por lo que a la produccin de petrleo se refiere

centrado entre 2025 y el 2035. En la Figura 4.1, del Federal Institute for Geosciences

and Natural Resources alemn, se observa como a partir del 2025 la produccin

empezar a disminuir, adems de iniciarse la extraccin de petrleo en formas no

convencionales (generalmente con un proceso de refinado ms costoso).

b) Incremento del consumo global (principalmente debido al crecimiento


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demogrfico y de nivel de vida de los pases en vas de desarrollo).

Como se observa en la Figura 4.2 (Fuente: Naciones Unidas), la proyeccin del

crecimiento de la poblacin para las prximas dcadas permite cuantificar la

magnitud del problema al que se enfrenta el mundo.

Figura 4.2. Evolucin de la poblacin mundial (1750 2150)

Como consecuencia de los dos puntos anteriores (disminucin de la oferta y aumento de la

demanda) resultar un incremento de los precios del barril de petrleo.

Por ltimo, para agravar, si cabe, todava ms el problema, se aade la situacin

polticamente inestable que vive gran parte de los principales pases productores de petrleo,

y sus efectos en la seguridad del suministro a sus pases clientes.

4.1.1. Emisiones

La necesidad de cambio viene forzada principalmente por los puntos comentados

anteriormente, pero adems existe un aumento de la concienciacin tanto social como

poltica de la importancia de evitar las emisiones contaminantes.

Las emisiones procedentes de un vehculo con motor de combustin interna (ya sea diesel o

gasolina) son ampliamente conocidas y tienen unos lmites superiores fijados segn la

directiva europea 70/220/ECC. Esta directiva aplica unos lmites superiores cada vez ms

estrictos y que se dan a conocer como EURO3, EURO4, EURO 5...


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En la Tabla 4.1 se muestran los niveles de emisiones permitidos y su evolucin a lo largo de

estos ltimos aos, para el tipo de vehculos N1, clase III (que es la clasificacin oficial del

vehculo que se desarrollar en el proyecto). Los valores de emisiones mostrados son en

g/km.

Vehculos depasajeros y LCV

Fecha deimplantacin CO HC HC+NOx NOx PM

Euro I Octubre 1994 6.90 - 1.70 - 0.25

Euro II Enero 1998 1.50 - 1.20 - 0.17

Euro III Enero 2001 0.95 - 0.86 0.78 0.10

Euro IV Enero 2006 0.74 - 0.46 0.39 0.06

Euro V (propuesta) Mediados 2010 0.74 - 0.35 0.28 0.005

Tabla 4.1. Evolucin normativa de emisiones vehculos diesel clase M1/N1

La directiva de emisiones para vehculos diesel regula los niveles aceptados para loselementos de la tabla anterior. Existen otros contaminantes, tales como el SOx y el CO2 que

no estn directamente regulados por esta directiva. (En el azufre del SOx viene regulado por

la legislacin de carburantes).

El Anexo B ofrece una descripcin detallada sobre los efectos de los distintos tipos de

contaminantes sobre la salud y el medioambiente.

Recientemente, dada la influencia de los gases de efecto invernadero sobre el calentamiento

global, el CO2 emitido por los vehculos ha pasado a primer plano de actualidad. Hasta el

momento, al no ser un gas nocivo para el ser humano (en su entorno local) no ha sido objetode regulacin.

El dixido de carbono es un gas inerte producto de la combustin perfecta. As pues, su

formacin est directamente relacionada con el tipo y la magnitud del consumo de

combustible y poco se puede hacer para evitarlo que no sea reducir el consumo.

En la actualidad no existe ninguna normativa que regule la cantidad de emisiones de CO2

por vehculo. Slo existe el acuerdo voluntario firmado por los miembros de la ACEA para

limitar a 140 g/km de CO2 en vehculos comercializados en Europa para 2008.

Como se ver a continuacin, esta limitacin voluntaria de los miembros de la ACEA no

parece sencilla de alcanzar con la tecnologa actual. De ah, una vez ms, la necesidad de

buscar alternativas.

4.2. Estrategias de mejora.

Qu posibilidades de ir eliminando progresivamente la dependencia de los combustibles


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fsiles existen? Bsicamente dos. Por un lado, el desarrollo e investigacin en mejora de

eficiencia de los sistemas que se conocen actualmente, por otro, la bsqueda de

combustibles alternativos.

4.2.1. Mejora de la eficiencia energtica de los vehculos.

Como se puede observar en la Figura 4.3 de la asociacin de constructores de automviles

europea (ACEA), la evolucin de emisiones de CO2 (directamente vinculada al consumo de

combustible) en los ltimos aos es decreciente. Es importante constatar como la evolucin

de los diesel ha tenido una enorme influencia sobre el cmputo total de

emisiones.

Figura 4.3. Evolucin emisiones de CO2vehculos ACEA (1995 2011)

Si se analiza en detalle el periodo posterior a 2001 es sencillo ver que no se ha producido

una evolucin significativa por lo que a reduccin de CO2 se refiere. Actualmente, el grado de

optimizacin y eficiencia de los vehculos convencionales (tanto diesel como gasolina) esmuy elevado y no se prevn cambios o evoluciones importantes.

Es ms, la mayora de sistemas conocidos para disminuir las emisiones de partculas

contaminantes (NOx, HC y PM en los diesel) actan sobre los gases de escape

(catalizadores, DPF, SCR) y, por lo tanto, van asociados con un aumento del consumo de

combustible.


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4.2.2. Combustibles alternativos.

Los principales esfuerzos de los fabricantes de automviles en la bsqueda de combustibles

alternativos se centran en 3 grupos:

- Biocombustibles.

Segn la etimologa de la palabra sera un combustible de origen biolgico. De este

modo, incluso el petrleo lo sera, pues procede de restos fsiles de organismos que

vivieron hace millones de aos. Pero se tiende a definir como biocombustible a un

combustible de origen biolgico obtenido de manera renovable a partir de restos

orgnicos.

Bsicamente existen 2 tipos:

o Bioetanol (o bioalcohol). Alcohol producido por fermentacin de

productos azucarados (remolacha y la caa de azcar). Tambin puede

obtenerse de los granos de cereales (trigo, la cebada y el maz), previa

hidrlisis o transformacin en azcares fermentables del almidn

contenido en ellos. El bioetanol se utiliza en vehculos como sustitutivo

de la gasolina, bien como nico combustible o en mezclas que, por

razones de miscibilidad entre ambos productos, no deben sobrepasar

el 5-10% en volumen de etanol en climas fros y templados, pudiendo

llegar a un 20% en zonas ms clidas. El empleo del etanol comonico combustible debe realizarse en motores especficamente

diseados para el biocombustible.

o Biodiesel. Tambin denominado biogasleo o dister, constituye un

grupo de biocarburantes que se obtienen a partir de aceites vegetales

como soja, colza y girasol (los dos ltimos son cultivos extendidos en la

Unin Europea). Los biodiesel son metilesteres de los aceites vegetales

obtenidos por reaccin de los mismos con metanol, mediante reaccin de

transesterificacin, que produce glicerina como producto secundario. Losmetilesteres de los aceites vegetales poseen muchas caractersticas

fsicas y fsico-qumicas muy parecidas al gasleo con el que pueden

mezclarse en cualquier proporcin y utilizarse en los vehculos diesel

convencionales sin necesidad de introducir modificaciones en el diseo

bsico del motor. Sin embargo, cuando se emplean mezclas de biodiesel

en proporciones superiores al 5% es preciso reemplazar los conductos de

goma del circuito del combustible por otros de materiales como el vitn,

debido a que el biodiesel ataca a los primeros. A diferencia del etanol, las


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mezclas con biodiesel no modifican muy significativamente gran parte de

las propiedades fsicas y fisicoqumicas del gasleo, tales como su poder

calorfico o el ndice de cetano.

- Gas Natural (GN)

Es una mezcla de gases que se encuentra frecuentemente en yacimientos fsiles,

solo o acompaando al petrleo o a los depsitos de carbn. Aunque su composicin

vara en funcin del yacimiento del que se extrae, est compuesto principalmente por

metano en cantidades que comnmente pueden superar el 90 o 95%, y suele

contener otros gases como nitrgeno, etano, CO2, H2S, butano, propano y trazas de

hidrocarburos ms pesados.

Las principales ventajas del GN respecto al petrleo son:

Reservas estimadas mayores que las de petrleo.

No contiene plomo ni restos de otros metales pesados, as como

tampoco contiene azufre.

No emite partculas slidas en suspensin.

Presenta, en su aplicacin a vehculos automviles, niveles de

ruido sensiblemente inferiores al diesel (del orden de 10dBmenores).

- Hidrgeno.

El hidrgeno parece ser, a da de hoy, el combustible con mayores opciones de

convertirse en la alternativa real a los combustibles fsiles en el sector energtico en

general. El trmino de economa del hidrgeno es muy utilizado actualmente. La

economa del hidrgeno es una economa posible en la cual la energa, para los usos

mviles y/o oscilaciones de carga, se almacena en forma hidrgeno (H2). El

hidrgeno se ha propuesto como reemplazo para la gasolina y combustibles dieselutilizados actualmente en automviles.

La produccin del hidrgeno representa un sector industrial importante y es cada vez

mayor. En 2004 se produjeron unas 50 millones de toneladas mtricas de hidrgeno,

conteniendo 200 GW de energa; la tasa de crecimiento es de alrededor de un 10%

por ao. Debido a que la produccin, el almacenaje y transporte de hidrgeno son

caros actualmente, la mayor parte del hidrgeno que se produce en la actualidad se

hace localmente, y es utilizado inmediatamente, generalmente por la misma


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compaa productora.

Actualmente, el 48% de la produccin de hidrgeno es a partir del gas natural, el

30% del petrleo, y el 18% del carbn; la electrlisis del agua representa solamente

4%.

El gran mercado potencial tambin ha estimulado que se cree un gran inters en

buscar mtodos alternativos, ms baratos, para la produccin de hidrgeno.

Su aprovechamiento en el sector de la automocin se realiza de dos maneras

distintas:

o Combustin de hidrgeno.

Consiste en motores de combustin convencionales (debidamente modificados) paraser utilizados con hidrgeno como principal combustible. Al ser un proceso

transformacin de energa calorfica en energa mecnica, est sujeto a las leyes de

la termodinmica y por lo tanto se estima que presenta un rendimiento global mximo

del 50% aproximadamente (25-30% gasolina 35-40% diesel).

o Pilas de combustible.

Consiste en la transformacin de energa qumica (procedente del hidrgeno) en

energa elctrica (sin pasar por una etapa intermedia energa mecnica).

El tipo ms adecuado para el transporte, es el formado por una membrana

intercambiadora de protones o electrolito polimrico (PEMFC, en ingls: proton

exchange membrane fuel cell), en el que una membrana polimrica conductora de

protones (el electrolito), separa el lado del nodo del lado del ctodo. En el lado del

nodo, el hidrgeno esparcido en el nodo catalizador se disocia en protones y

electrones. Los protones son conducidos a travs de la membrana al ctodo, pero los

electrones estn forzados a viajar por un circuito externo (produciendo energa) ya

que la membrana est aislada elctricamente. En el catalizador del ctodo, las

molculas del oxgeno reaccionan con los electrones (conducidos a travs del circuitoexterno) y protones para formar el agua. En este ejemplo, el nico residuo es vapor

de agua o agua lquida. Este proceso se puede observar con ms claridad en la

Figura 4.4.


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Figura 4.4. Esquema de funcionamiento pila de combustible.

Este proceso se considera en proceso de evolucin tecnolgica, aunque ya existen

algunos prototipos de fabricantes de automviles que adoptan esta solucin.

El rendimiento global terico de este tipo de tecnologa es del 70-75% TTW (Tank to

Wheel).

En este apartado se ha realizado una breve exposicin de las posibles alternativas que

existen actualmente para reducir e incluso eliminar la dependencia de los combustiblesfsiles. A modo de conclusin, se exponen los objetivos marcados por la Comisin Europea

en relacin a la evolucin de estas energas alternativas en los prximos aos:

Porcentaje de sustitucin (%)

Ao Biocombustibles GN Hidrgeno Total

2005 2 - - 2

2010 6 2 - 8

2015 7 (*) 5 2 14

2020 8 (*) 10 5 23

(*) Objetivo supeditado a la capacidad de produccin de biocombustibles.

Tabla 4.2. Objetivo de la Comisin Europea sobre energas alternativas para el

transporte.


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Como se puede observar en la Tabla 4.2, los objetivos conceden a estas alternativas un 23%

de sustitucin del petrleo para el ao 2020. Hasta la llegada de un nivel de sustitucin

realmente amplio (70-80%) se deben buscar alternativas para reducir el consumo y las

emisiones. Es ah donde los vehculos hbridos toman la iniciativa.


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5. Vehculos comerciales ligeros (LCV).

En primer lugar es necesaria una definicin de vehculo comercial ligero. A efectos de esteproyecto, se entiende por vehculo comercial ligero aquel vehculo destinado al transporte de

mercancas con un peso mximo autorizado no superior a 4.5 toneladas aproximadamente.

Dentro de esta definicin, existen dos grupos o clases bien diferenciados, los vehculos con

carrocera autoportante y aquellos denominados chasis-cabina.

La intencin de este proyecto es centrarse en los vehculos chasis-cabina. Las principales

razones para esta seleccin han sido dos:

- Estos vehculos habitualmente presentan una configuracin de la lnea motriz conel motor delante y traccin trasera. Este hecho aade al desarrollo de esta

hibridacin una componente innovadora, ya que en el mercado de los vehculos

chasis-cabina no existen apenas muestras de este tipo de tecnologa (a

excepcin de algunos modelos prototipo para Salones del Automvil).

- La configuracin chasis-cabina facilita la disposicin de los componentes si se

compara con la configuracin autoportante (donde los elementos deben cumplir

exigencias de forma y volumtricas ms estrictas).

5.1. Mercado actual.

El mercado actual del vehculo comercial ligero representa un 15% del total de vehculos

matriculados en Europa y supone un total de 2,3 millones de unidades producidas.

Actualmente, en relacin con el tema que se est tratando, este segmento no presenta

innovaciones importantes. En el rango de vehculos entre 2,8 y 4,5 toneladas, todos los

fabricantes presentan motorizaciones casi exclusivamente diesel con pares comprendidos

entre 250 y 400 Nm y cajas de cambio manuales de 5 y 6 velocidades.

Con el objetivo de cumplir la reglamentacin de emisiones EURO IV (introducida para finales

de 2006) todos los fabricantes se han servido de dispositivos tipo catalizador, como se ha

comentado anteriormente. Estos dispositivos localizados en el escape presentan, en general,

una contraprestacin: el aumento del consumo.

Es importante indicar que el segmento de los LCV es especialmente sensible a incrementos

de consumo o de precio de carburante, ya que tiene una relacin directa con los resultados


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econmicos de las empresas que los utilizan.

5.2. Tendencias del mercado.

Al tratarse de un mercado especialmente sensible a las variaciones de consumo, se prev

que las innovaciones dirigidas en este sentido, tendrn una amplia acogida por parte de los

clientes.

Por otro lado, dada la bsqueda del mximo rendimiento econmico para las inversiones de

las empresas, este segmento es menos propicio que el de los vehculos de pasajeros para el

marketing medioambiental. En este caso, los empresarios mirarn con mucho detalle si

realmente una nueva tecnologa supone para ellos una reduccin del coste operativo o no.

Desde el punto de vista de las administraciones, dada la proporcin de emisiones

contaminantes en los ncleos urbanos procedentes de LCV, es un segmento en el que

cualquier mejora puede tener una repercusin muy positiva sobre la calidad del aire de las

grandes ciudades. Es por ello que las iniciativas de penalizar a los vehculos que ms

consuman o que ms contaminen puede ser la manera de potenciar las tecnologas limpias.

Es el caso, por ejemplo, de la ciudad de Londres.

En resumidas cuentas, existe una tendencia clara en el segmento de los LCV: menor

consumo y menor contaminacin.

En paralelo, otro de los importantes retos a los que se enfrenta el sector es la reduccin de

ruidos, dada su influencia en los niveles de sonoridad de las grandes urbes.


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6. Tecnologa de los vehculos hbridos.

Teniendo en cuenta todo lo anteriormente comentado, que puede resumirse en:

Las reservas de petrleo son cada vez menores.

El consumo de energa procedente del petrleo va a incrementarse debido al

aumento de poblacin y de calidad de vida de los pases emergentes.

La tecnologa actual de motores de combustin interna parece estancada por lo que

a reduccin de consumos y emisiones se refiere.

La llegada de algn combustible sustitutivo del petrleo es posible pero su

introduccin en el mercado ser lenta.

El mercado de los LCV solicita una reduccin del consumo (ms fuerte ser esta

solicitacin cuanto ms alto sea el precio del petrleo).

Se necesita una tecnologa que permita paliar esta situacin hasta la llegada de los

combustibles alternativos. Esta solucin puede ser el vehculo hbrido.

6.1. En qu consiste el vehculo hbrido?

En el 2003, las Naciones Unidas definieron el vehculo hbrido de la siguiente forma: Un

vehculo hbrido es aquel que combina al menos dos transformadores de energa y dos

sistemas de almacenaje de energa distintos (sobre el vehculo) con el objetivo de propulsar

al vehculo. Este concepto general se aplica usualmente a los vehculos que combinan un

motor de combustin interna con un motor elctrico.

Estas dos fuentes de energa son altamente compatibles, de esta manera el vehculo hbrido

aprovecha las ventajas de cada una de las fuentes de energa a la vez que compensa las

desventajas de la otra. Se obtiene as un vehculo con elevadas prestaciones a nivel deeficiencia.

El siguiente grfico muestra la idea bsica a partir de la cual surge el concepto de vehculo

hbrido.


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Figura 6.1. Idea bsica vehculo hbrido (Fuente: Toyota Motor Company).

Esto es, aprovechar la energa cintica de las retenciones y las frenadas del vehculo para

recargar unas bateras que cedern esa energa a unos motores elctricos que asistirn al

motor de combustin en las aceleraciones.

6.1.1. Pasado y presente de los vehculos hbridos.

La historia del desarrollo de los vehculos hbridos ha pasado por diferentes etapas durante

el ltimo siglo dependiendo de expectativas o necesidades de cada fase. A continuacin serecoge un pequeo resumen de estas diferentes eras:

El concepto de vehculo hbrido ha venido siendo estudiado desde hace mucho

tiempo. Las primeras patentes datan de antes de 1910. Estos primeros vehculos

hbridos fueron rpidamente sobrepasados por el rpido progreso en la tecnologa

de los motores de combustin interna, a la vez que por el desarrollo y distribucin del

petrleo y sus derivados.

A finales de los sesenta, debido a los altos ndices de polucin encontrados en las

grandes ciudades del estado de California (EUA), surgieron de nuevo conceptos devehculos hbridos con el objetivo de disminuir las emisiones. En 1970 se

implement el Clean Air Act. En aquel momento la tecnologa no fue considerada

suficientemente madura y los fabricantes de automviles escogieron el uso de

catalizadores.

A principios de los setenta, la inestabilidad poltica de Oriente Prximo cre un serio

temor al embargo de crudo de la mayora de pases productores de petrleo. Como

consecuencia, en 1976 fue implementado el Electric and Hybrid Research,


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Development and Demonstration Act con el objetivo de reducir la dependencia de

los Estados Unidos de las importaciones de petrleo. Los vehculos hbridos fueron

vistos entonces como la manera de pasar gran parte del consumo energtico del

vehculo del petrleo a la electricidad. En aquellos aos se reportaron disminuciones

de consumo entre el 54 y el 75%.

A finales de los ochenta, la concienciacin social del efecto que el dixido de

carbono tiene sobre el calentamiento global del planeta y el hecho que el transporte

por carretera fuera el responsable de entre el 20 y el 30% de las emisiones de CO2

crearon la necesidad en los fabricantes de producir vehculos con un consumo cada

vez menor. Esta carrera de los fabricantes hacia un menor consumo se tradujo esta

vez en el desarrollo de motores de combustin interna (diesel y gasolina) cada vez

ms eficientes.

Actualmente, se unen una multitud de factores que justifican el desarrollo de

vehculos ms eficientes y con una dependencia menor de los combustibles fsiles.

A modo de ejemplo citaremos los siguientes:

o Inestabilidad poltica en Oriente Prximo.

o Aumento del precio del barril de petrleo.

o Concienciacin social global del respeto y la proteccin del medio ambiente

(Tratado de Kyoto)

o Incertidumbre sobre el final de las reservas mundiales de petrleo.

El giro radical hacia nuevas fuentes de energa en lo referente al transporte en

general es todava una incgnita (biocombustibles, hidrgeno-pilas de combustible,

hidrgeno). Segn la mayora de expertos, este cambio se producira en el mejor

de los casos alrededor del ao 2015 - 2020.

De esta manera, se crea un perodo de tiempo de entre 15 y 20 aos en el que los

fabricantes de vehculos deben dar respuesta a las demandas de los consumidores(y de los estados) de vehculos con menor consumo y menores emisiones. Si a este

hecho le sumamos que el desarrollo y mejora de los motores de combustin interna

parece haber alcanzado lmites fsicos, parece necesario el recurrir a nuevas

tecnologas. De ellas, la tecnologa hbrida es la de mayores posibilidades de

aplicacin prctica.


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6.1.2. Futuro del vehculo hbrido.

Las principales causas de la limitada difusin de los vehculos hbridos en el mercado de los

vehculos convencionales han sido el elevado coste y los relativamente bajos niveles de

prestaciones (tanto dinmicas aceleracin, velocidad mxima- como de consumo y

emisiones). El gran reto del vehculo hbrido, tomando como referencia el vehculo

convencional, consiste en: reducir sustancialmente el nivel de consumo y emisiones

ofreciendo al usuario el mismonivel de prestaciones dinmicas y el mismonivel de coste.

De la medida de consecucin de este reto depende el xito o fracaso de la tecnologa hbrida

en el mercado.

6.2. Principales caractersticas del vehculo hbrido.

Existen 6 caractersticas principales que definen el vehculo hbrido a nivel de la mejora que

conllevan por lo que a reduccin del consumo se refiere y que, a continuacin, nos permitirn

comparar los diferentes tipos anteriormente expuestos.

1) Arranque parada del motor de combustin.

Los sistemas hbridos se paran automticamente cuando el vehculo permanece parado

(por ejemplo, en semforos o en atascos del trfico). En funcin de tipo de ciclo de

conduccin analizado, se pueden llegar a conseguir reducciones de consumo del 5%(obviamente siendo ms favorable el ciclo urbano).

2) Recuperacin y reutilizacin de la energa.

La prdida de energa cintica del vehculo en desaceleraciones y frenadas (que sera

disipada por los frenos en una configuracin convencional) puede ser recuperada en

forma energa elctrica a travs de un generador. Esta energa elctrica es, a su vez,

utilizada posteriormente por el motor elctrico para propulsar al vehculo. De nuevo en

funcin del tipo de ciclo de conduccin analizado, se pueden llegar a obtener

reducciones de consumo del 10% (obviamente siendo ms favorable el ciclo urbano).

3) Asistencia del motor elctrico.

El motor elctrico asiste al motor de combustin en los procesos de aceleracin del

vehculo. Este hecho permite reducir el tamao (cilindrada) del motor de combustin

interna haciendo que este trabaje a alta carga con las consecuentes ventajas a nivel de

eficiencia en condiciones de conduccin normales. Honda considera este como el factor

individual de mejora del consumo ms importante en el sistema hbrido.


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4) Optimizacin de las condiciones de trabajo del motor de combustin.

Ligado con el punto anterior y unido al uso de transmisiones ms eficientes (tipo CVT,

dual-clutch, toroidales...) se consigue que la condicin de trabajo del motor de

combustin sea la ptima. En la lnea motriz convencional, el motor de combustin estdimensionado para alcanzar el mximo nivel de prestaciones del vehculo

(adelantamientos, alta velocidad en pendiente). Como consecuencia, cuando el

vehculo funciona en condiciones urbanas, el punto de trabajo del motor difiere en gran

medida del punto de mayor eficiencia. El sistema hbrido permite maximizar el

rendimiento global del vehculo utilizando el motor elctrico para mover al vehculo en

condiciones en las que el rendimiento del motor de combustin es bajo y generando

electricidad en condiciones en las que el rendimiento del motor de combustin es

elevado.

5) Modo elctrico.

Algunas configuraciones hbridas permiten la posibilidad de funcionamiento del vehculo

en modo totalmente elctrico. Este tipo de modo puede ser activado por el conductor del

vehculo o de forma automtica por la unidad de control.

La principal finalidad de este modo es eliminar las emisiones contaminantes en el lugar

de uso del vehculo. El caso paradigmtico de uso de este tipo de modo es el interior de

las ciudades, donde su uso puede llegar a ser obligado.

6) Consumo de energa elctrica directamente de la red.

Existen 2 tipos de vehculos hbridos: los autosuficientes y aquellos que deben o pueden

ser conectados a la red elctrica de forma peridica (V2G Vehicle to Grid)

La principal ventaja de los vehculos conectables a la red es que en un cierto porcentaje

permiten el cambio de la energa primaria utilizada en el automvil, del petrleo a otros

tipos de energas (nuclear, gas natural, pero tambin elica, hidrulica o solar).

Las principales desventajas de los vehculos que deben ser conectados a la red elctricaradican en la necesidad de infraestructuras complejas de abastecimiento masivo de

electricidad y la necesidad de grandes bateras (y las consecuentes incertezas

relacionadas con su coste, peso, dimensiones y mantenimiento).

Para el objeto de este proyecto, se ha decidido focalizar el estudio en los vehculos

considerados autosuficientes.

De ahora en adelante, a lo largo de este documento, el trmino vehculo hbridohar


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referencia a los vehculos hbridos autosuficientes.

6.3. Clasificacin de los vehculos hbridos

La clasificacin tradicional (o terica) de los vehculos hbridos nace de la disposicin relativa

entre el motor de combustin interna y el motor elctrico. Es decir, de cmo fluye la energa

motriz que recibe el vehculo. Esta puede ser en serie, en paralelo o en serie/paralelo, una

combinacin de las otras dos.

La realidad, es decir, la implementacin de estos sistemas en vehculos fsicos es realmente

ms compleja. En el Apartado 6.5 se hace un pequeo estudio de las configuraciones de los

vehculos hbridos existentes en el mercado.

Antes de empezar con la clasificacin propiamente dicha es importante hacer una breve

explicacin sobre el grado de hibridacin. El grado de hibridacin es el porcentaje de energa

de los motores elctricos respecto al total de potencia que recibe el vehculo. De esta

manera existen 2 tipos: Hibridacin suave o media (Mild hybridization) e hibridacin

completa (Full hybridization). En estos momentos se habla de hibridacin suave para

valores del 2 al 15% y de hibridacin completa para valores 20 al 40%.

6.3.1. Vehculo hbrido suave o micro-hbrido.

Es el primer grado de hbridos existente. En esta configuracin la funcin dearranque/parada del motor est implementada a travs de un motor de arranque/generador

tpicamente conducido por correa.

El alternador tradicional se sustituye por una mquina elctrica capaz no slo de recuperar

energa sino tambin de actuar como motor para arrancar el motor de explosin, alimentar

las cargas auxiliares cuando el motor de combustin est apagado y acelerar el vehculo

cuando el motor de combustin est siendo arrancado. El motor de arranque se mantiene

para realizar las arrancadas en fro del motor y como elemento redundante. Esta

configuracin permite un grado limitado de recuperacin de energa de la frenada a travs dela mquina elctrica.


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Figura 6.2. Vehculo hbrido suave (Mild-hybrid).

Este tipo de configuracin requiere un cantidad relativamente baja de modificaciones sobre

el vehculo. La reduccin de consumo es, de la misma manera, relativamente baja.

El Toyota Crown es un posible ejemplo.

6.3.2. Vehculo hbrido serie.

El motor de combustin interna mueve un generador de energa interna que reparte la

energa entre los requerimientos del motor elctrico y el almacenaje en las bateras. Se llama

serie porque el flujo de energa transcurre en serie de motor de combustin a rueda.

La principal desventaja consiste en que se debe dimensionar cada uno de los componentes

para el caso ms desfavorable.

Motor de

combustin

Motor / Generador

BateraInversor

Reduccin finalTransmisin

Energa elctrica

Energa mecnica


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Figura 6.3. Vehculo hbrido serie.

6.3.3. Vehculo hbrido paralelo.

Ambos motores (de combustin y elctrico) transmiten potencia a las ruedas, as se puede

escoger el ms adecuado para cada condicin. Se llama paralelo porque el flujo de potencia

que llega a las ruedas lo hace en paralelo.

En este caso, la batera se carga haciendo actuar el motor elctrico como generador. Esta

energa almacenada es la que luego se aprovecha para mover el motor elctrico.

La principal desventaja de este sistema radica en que no se puede cargar la batera al

mismo tiempo que se transmite potencia a travs del motor elctrico.

Motor de

combustin

Generador

Batera

Inversor

Reduccin final

Motor

elctrico

Energa mecnica

Energa elctrica


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Figura 6.4. Vehculo hbrido paralelo

Generalmente emplean un motor/generador integrado en el cigeal entre el motor de

combustin y la transmisin. Este motor elctrico cumple las funciones de alternador, motor

de arranque y de asistencia al motor de combustin durante las aceleraciones. Dado que

este tipo de configuraciones incorporan elementos elctricos de mayor potencia pueden

recuperar grandes cantidades de energa durante las frenadas. Adicionalmente este motor

elctrico, dada su localizacin estratgica, puede actuar como amortiguador de lasvibraciones de la lnea motriz.

Como se puede apreciar en los esquemas, Esta configuracin puede ser tanto transversal

(Honda Insight o Civic HEV) como longitudinal (Ford PHT Silverado). En ambos casos las

modificaciones necesarias para implementarlos son elevadas y requieren de un desarrollo

complejo.

Es el caso del Ford PHT (Silverado), el Honda Insight o el Honda Civic HEV.

6.3.4. Vehculo hbrido serie-paralelo.

Este sistema combina los dos sistemas anteriormente comentados con el objetivo de

maximizar las ventajas de cada uno. En funcin de las condiciones de conduccin, usa slo

el motor elctrico o la potencia de ambos motores (elctrico y de combustin). Esto permite

un nivel de eficiencia muy elevado.

Motor de

combustin

Transmisin

Batera

Inversor

Reduccin final

Motor

Elctrico /

Generador

Energa mecnica

Energa elctrica


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Adems, cuando lo cree necesario, el sistema mueve las ruedas a la vez que genera energa

recargando la batera a travs de un generador.

Este tipo de operaciones pueden producirse de manera simultnea debido a la accin de un

mecanismo divisor de potencia que es el objeto de este proyecto.

Figura 6.5. Vehculo hbrido serie-paralelo.

La siguiente clase de configuracin es la que agrupa serie y paralelo. Es decir, estos

vehculos tienen la posibilidad de operar en modo paralelo y en modo serie. Este es el casodel Toyota Prius, el Ford Escape o el Nissan Tino.

En este tipo de vehculos, se utilizan dos mquinas elctricas. La primera es empleada

bsicamente como asistencia a la propulsin del vehculo, y la segunda bsicamente como

generador de energa que alimentar a la batera o a la primera mquina elctrica. Estos

vehculos presentan un grado de hibridacin elevado. Las principales funciones que realiza

este tipo de configuracin son motor de arranque, recuperacin de la energa de la frenada,

asistencia al motor de combustin y propulsin exclusivamente elctrica.

La capacidad de poder realizar las funciones de vehculo hbrido serie y paralelo sematerializa a travs de un control elctrico sobre un tren epicicloidal (en el caso del Toyota

Prius y del Ford Escape) o a travs de un embrague (en el caso del Nissan Tino). La

principal ventaja del primer sistema es la capacidad de funcionar en modo serie y paralelo al

mismo tiempo (se analizar con ms detalle esta funcin y sus ventajas en el Apartado 7.5.

La implementacin de estos sistemas es ms evolucionada que las anteriores. En el caso de

las anteriores clases analizadas, se hablaba de modificaciones. En este caso, es necesario

nuevos diseos de elementos importantes de la lnea motriz (transmisiones). Las mejoras a

Motor de

combustin

Mecanismo divisor

de potencia

Batera

Inversor

Reduccin final

Motor

Elctrico

Energa mecnica

Energa elctricaGenerador


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nivel de consumos y emisiones de este tipo de hbridos son considerablemente superiores.

6.3.5. Vehculo hbrido complejo

Esta ltima categora engloba aquellos hbridos que son una combinacin de lasconfiguraciones presentadas anteriormente. El caso paradigmtico es el del Toyota Estima.

Como la primera configuracin analizada el Estima utiliza un motor de arranque/alternador

conducido por correa para arrancar el motor de combustin as como alimentar los sistemas

auxiliares cuando sea necesario. Una segunda mquina elctrica conectada al motor de

combustin a travs de un tren epicicloidal puede ser utilizada en modo paralelo o como

generador de energa. Por ltimo, una tercera mquina elctrica puede proporcionar traccin

a las ruedas posteriores funcionando en serie.

Como se puede comprobar este tipo de configuracin es altamente complejo y presenta un

elevado nmero de modos de operacin. La gestin de los diferentes modos de manera

correcta es la clave de esta configuracin. Se podra decir que este tipo de hbridos

aprovechan las ventajas del todo el resto de tipos. La mejora en cuanto a consumos y

emisiones de este tipo de hbridos respecto a los serie/paralelo no es sustancial. El coste de

este tipo de configuracin es considerablemente ms elevado.

6.4. Comparativa de los diferentes sistemas.

Las caractersticas anteriormente presentadas nos permiten hacer una comparativa de los

diferentes sistemas hbridos.

1) Reduccin de prdidas energticas en situacin de ralent.

En lo referente a este punto los tres sistemas hbridos (serie, paralelo y serie/paralelo) se

comportan de manera similar.

2) Recuperacin y reutilizacin de la energa.

El sistema paralelo presenta cierta desventaja en este punto debido a que el motor

elctrico debe trabajar a la vez como motor y como generador. Esto hace que el

rendimiento del generador sea ms bajo que en los casos en los que el generador est

diseado especficamente para la tarea que debe realizar.

3) Asistencia del motor elctrico.


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En el sistema serie no se produce propiamente una asistencia por parte del motor

elctrico al motor de combustin. Es el propio motor elctrico quien realiza toda la

funcin de aceleracin del vehculo.

4) Sistema de control de elevado rendimiento.

En este punto es donde las diferencias entre los diferentes sistemas son ms grandes:

- El sistema serie, mantiene el motor de combustin trabajando en la zona de

mayor rendimiento siempre que eso sea posible. Cuando la demanda de energa

es superior a la generada por el motor de combustin en su zona de mximo

rendimiento, el motor de combustin ha de adaptarse y trabajar fuera de sus

parmetros ptimos.

- El sistema paralelo, como hemos comentado anteriormente, tiene la desventaja

de no poder simultanear la accin del motor elctrico con la carga de la batera.

De esta manera, el motor de combustin trabaja constantemente adaptndose a

las demandas del conductor con la ayuda del motor elctrico, ya que no puede

trabajar por encima de estas.

- El sistema serie/paralelo permite que el motor de combustin trabaje de manera

suficientemente constante puesto que puede trabajar por encima de la demanda

cediendo parte de la energa que produce al generador para que este la reparta

entre la batera y el motor elctrico.

Resumen de la comparativa

Mejora a nivel de consumo de combustible

Reduccin deprdidas

energticas

Recuperacin deenerga

Asistencia delmotor elctrico

Sistema decontrol deelevado

rendimiento

Eficiencia global

Serie

Paralelo

Serie / Paralelo

Tabla 6.1. Resumen de la comparativa entre los diferentes sistemas.

Bueno; Regular; Desfavorable.


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6.5. Tendencias del mercado actual

6.5.1. Vehculos existentes.

Existen vehculos hbridos en el mercado desde aproximadamente unos siete aos,

inicindose la comercializacin en Japn. Tambin existen muchos fabricantes que

presentan prototipos hbridos en salones del automvil. Este captulo pretende examinar en

detalle los vehculos hbridos que han sido escogidos por los fabricantes como viables para

la produccin. Se trata de una lista escasa pero de la que se puede obtener muy valiosa

informacin.

Los puntos a comparar han sido bsicamente dos: el grado de hibridacin y el dimensionado

de los componentes. Al final de este captulo, a partir de todos datos mostrados, se presenta

un dimensionado aproximado basado en la extrapolacin de cada uno de los componentes

estudiados.

6.5.2. Potencia especfica grado de hibridacin.

Como se ha comentado anteriormente, un elemento clave para evaluar los distintos

vehculos hbridos existentes en el mercado es el grado de hibridacin de la lnea motriz. Un

vehculo con un bajo porcentaje de potencia procedente del motor elctrico es denominado

suave o medio, mientras que un vehculo con un porcentaje superior es denominado

completo o total.

En el siguiente grfico se representa para cada vehculo la potencia especfica del motor de

combustin y de la suma de motor de combustin ms motor elctrico. Este grfico permite

determinar claramente el grado de hibridacin de cada uno de los vehculos. Esto se

representa por la longitud de la lnea vertical que une ambos puntos.

En base a este grfico, podemos clasificar el Toyota Crown o el Chevrolet Silverado entre los

micro-hbridos o hbridos suaves. Con una hibridacin media destacan el Honda Insight , las

versiones hbridas de Honda Civic y Accord, o el Toyota Estima. Por ltimo, entre los

vehculos que presentan un grado de hibridacin completa se encuentra el Toyota Prius, el

Ford Escape o el Lexus RX400h.


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Potencia Especfica

Civic CVT

Accord Auto

Insight Prius II

Escape

RX 400h (Highlander)

Sierra / Silverado

Estima

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,016,0

700 1200 1700 2200 2700 3200

PMA (kg)

kW/100kg

Civic CVT

Accord Auto

Insight

Prius II

Escape

RX 400h (Highlander)

Sierra / Silverado

Estima

Figura 6.6. Comparativa potencia especfica.

6.5.3. Comparativa por componentes.

Cuando se realiza la hibridacin de un vehculo existente, se deben aadir un elevado

nmero de nuevos componentes: un motor elctrico, un inversor con control electrnico yuna batera o cualquier otro elemento para el almacenamiento de energa. Algunos

elementos existentes como el motor de combustin o la transmisin tambin pueden ser

modificados con la intencin de aprovechar al mximo las nuevas condiciones de trabajo. A

continuacin se realizar una comparativa de los vehculos existentes en el mercado

atendiendo a los elementos ms importantes.

6.5.3.1. Motor de combustin.

Hasta el momento todos los vehculos hbridos comercializados han utilizado motores degasolina. La mitad de ellos funcionan con ciclos termodinmicos modificados. Estas

modificaciones en los ciclos se sirven del retardo en el cerrado de las vlvulas de admisin

para reducir las prdidas del motor. Como resultado se obtienen motores con un menor ratio

de compresin pero con un mayor ratio de expansin. Estos ciclos dan al motor una gran

eficiencia pero reducen el par a bajas vueltas.


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0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

Cilindrada (dm3)

Po

tenc

iaespec

fica

(kW/dm

3)

Parespec

fico

(Nm

/dm3)

Potencia especfica

Par especfico

Figura 6.7. Comparativa prestaciones motor de combustin.

Como se ve en la Figura 6.7, la potencia y el par especfico (referido a la cilindrada) de los

vehculos hbridos con ciclo modificado es menor que el estado actual de la tecnologa.

Como se ha comentado en el apartado 6.2, la funcin de asistencia del motor elctricocompensa esta reduccin de par potencia especficas, especialmente en los procesos de

arrancada y aceleracin.

6.5.3.2. Transmisin.

El mercado actual de los hbridos muestra una tendencia clara hacia las transmisiones

continuamente variables, por delante de las transmisiones automticas o automatizadas.

Dentro de las CVT existen diferencias significativas entre unos y otros. Los Toyota Prius y

Estima y el Ford Escape utilizan una CVT elctrica basada en un tren epicicloidal, mientrasque el Nissan Tino usa una CVT convencional tras un embrague accionado

automticamente.

6.5.3.3. Motor elctrico.

Del mismo modo que en las transmisiones, existe una clara tendencia por lo que se refiere al

tipo de motor elctrico escogido. Seis de los ocho vehculos analizados, poseen motores de

corriente alterna de imn permanente.

Ciclo termodinmico

modificado


38/94

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Los motores de corriente alterna de imn permanente sin escobillas ofrecen una gran

potencia especfica (tanto en volumen como en peso), es decir, son ms compactos. Esta

caracterstica es especialmente importante a la hora de realizar adaptaciones hbridas de

vehculos existentes, aunque conlleven un mayor coste.

6.5.3.4. Bateras.

Las bateras para este tipo de aplicaciones deben incluir una serie de caractersticas bsicas:

alta densidad de energa, alta densidad de potencia, larga vida til y bajo coste. Las bateras

de Nquel Metal-Hidruro son las que, hasta el momento, mejor cumplen con los requisitos de

la aplicacin a vehculos hbridos.

As lo demuestra el hecho que cinco de los seis vehculos hbridos ms sofisticados (Honda

Civic e Insight, Toyota Prius y Estima y Ford Escape) usan bateras de NiMH.

6.5.3.5. Voltaje del sistema.

En el diseo de un vehculo hbrido se toman una inmensidad de decisiones de diseo. Una

de las ms fundamentales es la que afecta al voltaje del sistema. A continuacin, en la

Figura 6.8, se muestran el voltaje de los vehculos hbridos analizados:

Voltaje del sistema

0

50

100

150

200

250

300

350

Sierra /

Silverado

Insight Accord Auto Civic CVT Prius II Estima RX 400h

(Highlander)

Escape

Voltajedelsistema(V)

Figura 6.8. Voltaje del sistema.


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El voltaje de estos vehculos va de los 42V hasta los 330V del Ford Escape. De alguna

manera estos voltajes estn relacionados con la potencia elctrica requerida por el vehculo.

As, para potencias elctricas elevadas, se utilizan voltajes elevados para minimizar laintensidad que pasa por los cables. Esto se debe a que a menor intensidad se necesitan

secciones de cable ms pequeas entre los componentes y, por lo tanto, menores prdidas

por efecto Joule. Adems para intensidades elctricas grandes es necesario equipar el

vehculo con sistemas de seguridad adicionales tales como un auto-desconectado de las

bateras.


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7. Simulacin.

7.1. Introduccin.

7.1.1. Modelo dinmico longitudinal Fuerzas resistentes

En este apartado se pretende analizar las diferentes fuerzas resistentes que actan sobre el

vehculo y que se han tenido en cuenta para realizar la simulacin. Es importante a la hora

de realizar este tipo de simulacin estar familiarizado con los factores que intervienen en el

consumo del vehculo. A continuacin se detallan todos estos factores analizando los valores

de referencia para el caso de un vehculo comercial ligero.

Bsicamente existen 4 elementos que condicionan el estado de un vehculo automvil:

- Fuerzas aerodinmicas

- Resistencia a la rodadura

- La pendiente que debe superar el vehculo

- Aceleracin del vehculo

Fuerzas aerodinmicas

Como su propio nombre indica son las fuerzas debidas al rozamiento aerodinmico del

vehculo con el aire. Como se detalla a continuacin, sta es funcin del cuadrado de la

velocidad.

2

2

1VACF fxaero = (Ec.7.1.)

Donde:

: densidad del aire (1,225 kg/m3)

Cx: coeficiente aerodinmico

Af: rea frontal (m2)

V: velocidad del vehculo


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En el caso de los vehculos comerciales ligeros, los elementos de que dispone el diseador

para reducir los esfuerzos aerodinmicos son escasos.

El rea frontal viene determinada por el carrozado utilizado. El tipo de carrozado es muy

variable (funcin de la aplicacin) dando posibilidad a muchos valores de rea frontal. Se hacogido un valor estndar de carrozado que corresponde a la media entre el mximo

autorizado y las dimensiones fsicas del vehculo de partida sin carrozar.

Por lo que se refiere al coeficiente aerodinmico, existen dos tipos de vehculos comerciales

ligeros chasis-cabina: aquellos que derivan de furgoneta (Renault Mascot, Mercedes

Sprinter...) llamados Semi-Cab Over Engine (SCOE) y los Cab Over Engine (COE) en los

que la cabina se sita encima del motor de combustin. Cada uno de los tipos tiene sus pros

y sus contras. Lo que los derivados de furgoneta ganan en coeficiente aerodinmico y

sensacin de seguridad, lo pierden en longitud efectiva del vehculo (es decir, menormaniobrabilidad).

La maniobrabilidad es un elemento esencial del vehculo que se quiere proyectar, dado su

marcado carcter urbano. Es por ello que se escoge la segunda opcin. Los valores de

coeficiente aerodinmico para este tipo de vehculos varan de nuevo con el carrozado, pero

se toma el valor de referencia 0.74 para realizar la simulacin.

Cualquier mejora introducida sobre el coeficiente aerodinmico tiene una traduccin directa

sobre la reduccin de consumo. Es un campo suficientemente complejo para dedicarle un

estudio especfico que se escapa de los objetivos de este proyecto.

Resistencia a la rodadura

Son las prdidas de potencia producidas en el neumtico debido a la histresis interna (90

95%) y el rozamiento con la carretera (2 10%). Estas fuerzas son proporcionales a la

componente normal a la carretera del peso del vehculo.

NfFrod = (Ec.7.2.)

f : coeficiente de resistencia a la rodadura. (De forma experimental se obtiene que

este coeficiente tiene una componente que vara con el cuadrado de la velocidad f =

f1 + f2 v2. Ahora bien, la influencia de este coeficiente es pequea y slo se

demuestra a alta velocidad).

N : Componente normal a la carretera del peso total del vehculo.

A ttulo informativo, se muestran algunos valores de coeficiente de resistencia a la rodadura:


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SuperficieTipo de vehculo

Hormign / Asfalto Dureza media ArenaTurismo 0.015 0.08 0.3

Camin 0.012 0.06 0.25

Tractor 0.020 0.04 0.2

Tabla 7.1. Valores aproximados de coeficientes de friccin.

La pendiente que debe superar el vehculo

Como se puede observar en el siguiente esquema, cuando el vehculo debe superar una

pendiente, existe una componente de peso del mismo que se opone al movimiento. Estatiene un valor de:

sengmFpend = (Ec.7.3.)

m : masa del vehculo (kg).

g : aceleracin de la gravedad (m/s2).

: pendiente de la carretera (rad).

De forma orientativa se muestran valores mximos en funcin del tipo de carretera:

Autopistas 5%

Autovas 7%

Red viaria principal 18%

Puertos de montaa red secundaria 25%

Tabla 7.2. Pendientes mximas funcin del tipo de carretera.

Aceleracin del vehculo

La capacidad de aceleracin del vehculo viene dada por la ecuacin general del movimiento

longitudinal:

amFF resistimp = (Ec.7.4.)

Donde:


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Fimp : Fuerza impulsora (cedida por el motor de combustin o elctrico)

t : rendimiento de la transmisin de la fuerza del motor hasta los neumticos.

Fresis : Fuerzas resistentes (aerodinmica, rodadura, pendiente).

m : masa total del vehculo (kg).

a : aceleracin del vehculo (m/s2).

7.1.2. ADVISOR

Existen actualmente diferentes herramientas de simulacin para llevar a cabo un anlisis deconsumos y emisiones. Una de las ms conocidas (aunque no la nica) es ADVISOR. Este

programa fue desarrollado inicialmente por el departamento de energa de los Estados

Unidos - National Renewable Energy Laboratory (NREL) en 1994. Entre 1998 y el 2003 fue

descargado de la red por ms de 7000 personas, empresas y universidades de todo el

mundo. En 2003 los derechos exclusivos de comercializacin de ADVISOR fueron cedidos

a AVL quien desde entonces se encarga de su mantenimiento y actualizacin.

ADVISOR, cuyo nombre proviene de ADvanced VehIcle Simulator, es un programa

diseado para funcionar sobre Matlab y Simulink. Su principal funcin es el anlisis rpido de

prestaciones, consumos y emisiones de vehculos convencionales, elctricos e hbridos.

Este programa tambin permite la simulacin y anlisis de todos los componentes de la lnea

motriz definidos por el usuario gracias a la flexibilidad que le otorga Simulink.

Sus principales atractivos son:

- Estimacin de consumo y emisiones de vehculos que todava no han sido

fabricados.

- Aprendizaje sobre como los vehculos convencionales, elctricos e hbridos usan

(y pierden) la energa a lo largo de la lnea motriz.

- Comparativa las emisiones y consumos en diferentes tipos de ciclos de

conduccin.

- Evaluacin de las diferentes estrategias de gestin de componentes del vehculos

hbrido.

- Optimizacin del escalonamiento de las marchas para minimizar el consumo o


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maximizar las prestaciones.

Algunos de los principales usuarios de ADVISOR incluyen:

- Daimler-Chrysler

- Ford Motor Company

- General Motors Corp.

- Delphi Automotive Systems

- Visteon

- Muchos otros...

La sistemtica de trabajo de este software es sencilla. En primer lugar se introducen los

datos referentes al vehculo, componente a componente.

Figura 7.1. Interfaz ADVISOR de introduccin de los datos del vehculo.

0.1 0.0.15 0.150.20.20.25

0.30.35

0.4


45/94


Esto incluye caractersticas relacionadas con el propio vehculo (peso, Cx, rea frontal), el

motor de combustin, la transmisin, los neumticos, y tambin el motor elctrico y el

generador (si es necesario).

Adems de las caractersticas de los componentes independientemente, existe un apartadode caractersticas relacionado con el control de dichos componentes y la relacin de unos

con otros. Por ejemplo, velocidad del vehculo a la que se producen los diferentes cambios

de marcha, parada del motor con el vehculo parado o no, etc

Una vez validada la introduccin de datos, el programa nos hace seleccionar el tipo de ciclo

de conduccin seleccionado, as como las caractersticas de los ensayos de prestaciones

que queremos realizar: aceleracin, velocidad mxima, pendiente superable, etc

Figura 7.2. Interfaz ADVISOR de introduccin de los datos del ciclo.

Una vez validados estos datos, el programa inicia la simulacin propiamente dicha.


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7.1.3. Seleccin del ciclo de conduccin

Existen mltiples ciclos de conduccin estndares creados por los diferentes estados,

asociaciones de consumidores, etc. El objetivo de estas organizaciones es tratar de definir

un ciclo que represente el tipo de conduccin que se desarrollo en su rea de influencia para

poder comparar las prestaciones, consumos y emisiones de todos los vehculos que en ella

se venden.

En primera instancia, se ha escogido para este proyecto el NEDC (New European Driving

Cycle). Este es el ciclo estndar utilizado en la mayora de pases de Europa para comparar

los consumos.

Figura 7.3. Nuevo Ciclo Europeo de Conduccin (NEDC).

Este ciclo consta de 2 partes: una que quiere modelizar la conduccin por ciudad (llamado

ECE-15) y otra que trata de simular una zona interurbana (EUDC Extra Urban Driving

Cycle). La primera parte tiene una mayor importancia en el global ya que se repite 4 veces.

En las simulaciones realizadas se ha tenido en cuenta tanto el ciclo total como cada uno de

los ciclos que lo forman (urbano y extra-urbano).

Como se ver ms adelante en este proyecto, la seleccin del ciclo de conduccin tiene una

influencia muy importante en los resultados obtenidos por las diferentes configuraciones de

vehculos hbridos. Hasta el punto de obtener mejoras de consumo del 30% con una

configuracin de vehculo para un ciclo dado y, la misma configuracin, no obtener ventajas

significativas para otro ciclo. Es por ello, por ejemplo, que Estados Unidos se est


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planteando modificar su ciclo estndar para penalizar a los fabricantes japoneses (cuyas

ventas de vehculos hbridos son realmente buenas) y favorecer los intereses de las

compaas americanas.

7.1.4. Otros condicionantes de la simulacin

- Pesos.

A efectos de la simulacin se ha considerado constante la carga til a transportar de

2000 kg (que es el valor aproximado de carga til de la versin convencional).

Este hecho permite comparar las distintas tecnologas analizadas en la simulacin

aunque los pesos de cada una de estas tecnologas sean diferentes. Como se ver a

continuacin, el hecho de incluir una mquina elctrica y una batera de traccin a un

vehculo convencional conlleva un importante incremento del peso.

- Mapas de consumo motores.

Se ha tomado como hiptesis para la simulacin del consumo de combustible que el

consumo de un determinado motor de combustin es funcin de su potencia.

Para ello se ha partido de los datos disponibles; en este caso: el motor OM611 de

Mercedes-Benz (2.2dm3 92kW). [Datos experimentales obtenidos por el Southwest

Research Institute]. A partir de los valores de este motor se han generado los mapasde consumo de todos los motores analizados en las diferentes simulaciones.

- SOC State of Charge.

Como norma de la simulacin, se ha exigido que el estado de carga de la batera

fuera el mismo al inicio y al final del ciclo. Esto hace que los resultados obtenidos

sean directamente comparables.

En el caso de no haber exigido esa condicin, hubiera habido que estimar en

consumo (gramos de combustible) la variacin de energa cedida o almacenada en labatera durante el ciclo.

7.2. Modelo Convencional (referencia).

Para la seleccin del vehculo de referencia se han considerado los siguientes aspectos:

- Vehculo comercial ligero urbano. Se ha considerado un vehculo capaz de

transportar una carga considerable pero a la vez que tenga fcil maniobrabilidad


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en ciudad y dirigido al segmento comercial (no profesional transportista). La

versin que mejor representa este concepto es aquella con una Masa Mxima

Autorizada de 3.500 kg.

- Modelo chasis-cabina. Dado que supone una mayor facilidad por lo que a laadaptacin o instalacin de los diferentes componentes se refiere (respecto a la

versin autobastidor).

Vehculos que cumplan con estos requisitos existen muchos en el mercado: Nissan Cabstar,

Iveco Daily, Mercedes Sprinter, Mitsubishi Canter (Los datos presentados en este proyecto

corresponden mayoritariamente al Nissan Cabstar).

Este vehculo de referencia servir para comparar las distintas soluciones hbridas

analizadas por lo que a consumos se refiere. Como se ver ms adelante, el resultadoobtenido se ha contrastado con resultados oficiales publicados por los fabricantes para

vehculos de caractersticas similares y se ha obtenido una buena correlacin.

7.2.1. Dimensionado de componentes

Para el dimensionado de los componentes se ha partido de cero, es decir, se han

establecido unos criterios de prestaciones (pendiente superable y velocidad mxima) a partir

de la cual se han obtenido los valores de potencia del motor y relaciones de transmisin y

grupo diferencial.

Para la seleccin de estos criterios de prestaciones se ha tenido en cuenta que es un

vehculo cuyo principal objetivo es reducir los consumos y las emisiones. Por lo tanto, estos

valores no han sido extrados de la media de estudios de mercado de la competencia directa

sino de criterios objetivos.

- Criterio de velocidad mxima (37 m/s)

- Criterio de pendiente superable mnima (25%)

Utilizando las frmulas expuestas a continuacin (que se extraen del dossier Vehicles I.Prestacions de Francesc Liesa y Daniel Clos), se extrae el valor de potencia requerida para

conseguir las prestaciones solicitadas:

( )aeropendmx

t

mx FFvP +=

1 (Ec.7.5.)

( )mxd

FDt

mxmx

rgmii

f

cos

tan

1

+= (Ec.7.6.)


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Para los siguientes datos:

Masa mxima autorizada MMA kg 3500

Coeficiente de rodadura f - 0,009

Coeficiente aerodinmico Cx - 0,55rea frontal Af m

2 3,6

Radio dinmico rd m 0,315

Ratio de 1 i1 - 4,7

Ratio de diferencial iFD - 3,9

Rendimiento de la tranmisin t - 0,9

Tabla 7.3. Datos bsicos para dimensionado de prestaciones.

Se obtiene la siguiente especificacin de par y potencia mximos.Pendiente superable

Pendiente % 25%

Aceleracin m/s2 0Fuerza aerodinmica N 0Fuerza de rodadura N 300Fuerza de pendiente N 8327

Par mximo MAX Nm 167

Tabla 7.4. Par mximo para pendiente superable dada.

Velocidad mximaPendiente - 0

Aceleracin m/s2 0Velocidad m/s 37Fuerza aerodinmica N 1637Fuerza de rodadura N 309Fuerza de pendiente N 0

Potencia requerida NMAX kW 80

Tabla 7.5. Potencia mxima para velocidad mxima dada.

Se observa a la vista de los resultados que un motor de 80 kW sera suficiente para

conseguir los requerimientos solicitados. Partiendo de motores diesel de caractersticas

similares, se obtiene la siguiente curva de par y potencia del motor.


50/94

Pg. 50 Memoria

0

50

100

150

200

250

300

100 150 200 250 300 350 400 450 500

revoluciones de motor (r ad/s)

Par(Nm)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Potencia(kW)

Par

Potencia

Figura 7.4. Curvas caractersticas motor de combustin.

Esto es, por ejemplo, un motor de 2.5 dm3 de cilindrada con 80 kW de potencia y 270 Nm de

par mximo.

Una vez realizado este dimensionado bsico de los componentes de la lnea motriz de un

vehculo convencional y disponiendo del resto de datos del vehculo, se est en situacin de

iniciar la simulacin propiamente dicha. En la tabla 7.6 se muestra una relacin de los

principales componentes de la lnea motriz utilizados.

Tipo / Cilindrada Diesel 4 cilindros / 2.5 dm3

Par mximo 270 Nm a 209 rad/sMotor de combustin

Potencia mxima 80 kW a 335 rad/s

Embrague Tipo / Dimensin Disco seco / 242

Caja de cambios Tipo Manual 5 velocidades

Diferencial Relacin de grupo 3,9

Neumticos Tipo 195/70 R15

Tabla 7.6. Principales componentes lnea motriz modelo convencional.


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Para ms detalles acerca del dimensionado del modelo convencional consultar el Anexo A.

Por ltimo, dado que la influencia del peso a lo largo de las diferentes simulaciones es

elevada, es necesario realizar un anlisis de los pesos considerados de manera que los

pesos de las diferentes versiones hbridas puedan ser comparados.

Unidades

CONVENCIONAL

Peso en vaco (sin lnea motriz) kg 1075

Carga til kg 2000

Motor de combustin kg 346

Motor elctrico kg 0

Generador kg 0

Transmisin + Diferencial kg 79Lnea

motriz

Batera de traccin kg 0

TOTAL kg 3500

Tabla 7.7. Relacin de pesos modelo convencional.

7.2.2. Resultado de la simulacin

Una vez realizada la simulacin, se obtiene el siguiente resultado:

Figura 7.5. Resultado de la simulacin modelo convencional.

Diferentes situaciones deben ser evaluadas en cuanto a potencia requerida al motor de

0 200 400 600 800 1000 1200 1400-100

0

100

200

300

fc_

trq

_out_

a

0 200 400 600 800 1000 1200 14000

50

100

150

km

/h


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combustin en cada segundo:

- Ralent. Se observa una demanda de potencia pequea pero constante durante

todo el tiempo que el vehculo permanece al ralent.

- Aceleraciones. En situaciones de aceleracin de la velocidad del vehculo, se

puede observar la existencia de picos de demanda muy pronunciados,

produciendo solicitaciones transitorias al motor de combustin.

- Deceleraciones. Durante las frenadas, se observa como existe una solicitacin

negativa al motor. Es decir, existe una parte de la frenada definida por el usuario

de la simulacin que es realizada por el trabajo en vaco del motor de

combustin. Este hecho, no aumenta el consumo ya que la inyeccin queda

cortada.

- Velocidad constante. En estas situaciones, el motor de combustin trabaja en

rgimen constante. Esto significa que puede obtener rendimientos muy elevados.

El siguiente grfico muestra los puntos de trabajo del motor en el ciclo realizado. Existe

mucha dispersin de los puntos, lo que da idea de los transitorios a los que ha sido sometido

el motor. Tambin se puede observar como existen muchos puntos lejos de las curvas de

isoconsumo de mayor eficiencia.

Figura 7.6. Puntos de trabajo del motor de combustin modelo convencional.

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

24.8

28.8

28.8

32.8

36.8

38.8

39.8

Speed (rpm)

Torque(Nm)


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Con todo lo anteriormente expuesto, se obtiene un consumo de 11.3 dm3 / 100 km. Este

resultado muestra una buena correlacin con los resultados obtenidos por los vehculos de

este segmento.

7.3. Modelo Serie.

Como se ha descrito anteriormente, la principal desventaja del sistema hbrido serie es la

necesidad de dimensionar todos sus componentes para la solicitacin ms severa. Como se

podr apreciar a continuacin, esto tiene una influencia directa sobre el peso de los

componentes y, en consecuencia, en los resultados de consumo obtenidos.

7.3.1. Modos de funcionamiento

El siguiente grfico muestra el funcionamiento de la simulacin del sistema hbrido serie. El

simulador, calcula la potencia (par velocidad) requerida por el vehculo en todo momento a

travs de las frmulas anteriormente descritas.

Figura 7.7. Diagrama de bloques funcionamiento simulacin modelo hbrido serie.

A continuacin, el programa decide a travs de una lgica de control (mostrada en el

siguiente diagrama) en qu situacin se encuentra el motor de combustin:

1) OFF. Si el estado de carga (SOC State of Charge) de las bateras est porencima de un determinado lmitie (cs_hi_soc) y la potencia requerida por el motor

es inferior a un determinado lmite, el motor de combustin se apaga y, por lo

tanto, el vehculo es propulsado simplemente por la accin de las bateras.

2) ON. Si la potencia requerida es superior a un determinado lmite o la estado de

carga de las bateras es inferior a un cierto valor (cs_lo_soc), entonces el motor

se enciende (si estaba apagado) o se mantiene encendido.


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Pg. 54 Memoria

3) El resto de situaciones dependen de la situacin anterior. Es decir, si en el

instante anterior el motor de combustin estaba apagado, en este instante se

mantiene apagado. Si en instante inmediatamente anterior el motor de

combustin estaba encendido, en el instante evaluado el motor seguir

encendido.

Figura 7.8. Lgica de control del modelo hbrido serie (Fuente: Advisor).

Como se puede observar, la lgica de control no presenta grandes complicaciones a

nivel terico.

7.3.2. Dimensionado de componentes

A continuacin se muestra un pequeo anlisis de los difere

estudio del motor hibrido

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