AUTOMOVIL HIBRIDO

A finales del siglo XX, los automóviles se enfrentan a dos desafíos fundamentales:
por un lado, aumentar la seguridad de los ocupantes para reducir así el número
de víctimas de los accidentes de tránsito, ya que en los países industrializados
constituyen una de las primeras causas de mortalidad; por otro lado, aumentar
su eficiencia para reducir el consumo de recursos y la contaminación
atmosférica, de la que son uno de los principales causantes. Es por eso en la
década de 1970 alentaron a los ingenieros mecánicos a desarrollar nuevas
tecnologías para reducir el consumo de los motores convencionales (por
ejemplo, controlando la mezcla aire-combunstible mediante microprocesadores o
reduciendo el peso de los vehículos) y a acelerar los trabajos en motores
alternativos.

Por ejemplo los automóviles con motores híbrido eléctricos, este tipo de
vehículos es extremadamente limpio y silencioso, y resulta ideal para el tráfico
urbano. Además, como la mayoría de las centrales eléctricas utiliza carbón, el
uso masivo de los vehículos eléctricos reduciría la demanda de petróleo. La
desventaja de los automóviles eléctricos es su elevado coste actual (que, entre
otras razones, es ocasionado por el bajo número de unidades producidas).

El término propulsión híbrida es utilizado para referirse a vehículos con más de

una fuente de propulsión. Los sistemas híbridos pueden incorporar varios tipos
de acumuladores de energía y/o conversores de energía. El objetivo del
desarrollo de las tecnologías híbridas es combinar dos fuentes de energía, de
manera que las cualidades de cada sistema sean utilizadas bajo condiciones de
generación variables, de tal forma que las ventajas globales del desarrollo del
sistema híbrido pesen más que el costo de su configuración.

Un coche híbrido utiliza más de una fuente de energía, es decir, un motor de

combustión interna y un motor eléctrico. Esto genera que el automóvil no
produzca los gases con efecto invernadero. Ya en Europa, Japón y Estados
Unidos los coches híbridos se ven con facilidad en las automotoras y revistas del
tema. Y aunque empresas dominantes del mercado como Toyota están con
planes de sacar más de estos autos al mercado, la pelea, sobre todo con la
industria petrolera, aún está en ebullición.

En este trabajo se presenta una clasificación de los vehículos híbridos, una

descripción de la tecnología incluyendo ventajas y desventajas de este tipo de
vehículos, experiencias realizadas, una comparación con motores convencionales
y por último una descripción del sistema híbrido del tipo turbina-eléctrico.

Marco teórico
Una nueva oleada de automóviles con propulsión híbrida o motores diesel está
saliendo al mercado estadounidense, apoyados por las preocupaciones
ambientales, el alto precio de la gasolina y la dependencia del petróleo
importado.
AUTOMOVIL HIBRIDO
El mercado estadounidense absorbe anualmente unos 17 millones de unidades. Este
año, los híbridos totalizarán unas 87.000 unidades, y la consultora JD Power
calcula que aumentarán de forma progresiva hasta totalizar entre el cinco y el
diez por ciento del mercado para 2015. A pesar de su precio más caro, que no es
compensado por el menor consumo de gasolina o algunas subvenciones
gubernamentales, los híbridos están de moda en este país. Los altos precios del
petróleo, las estimaciones de que, al ritmo de consumo actual, las reservas de
este combustible se agotarán en 2050 y el hecho de que 740 millones de
vehículos son responsables del 18% de las emisiones globales de CO2 (dióxido
de carbono) 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.

Por ejemplo, en California -el mayor mercado estadounidense del automóvil con
dos millones de unidades vendidas al año- obligará a los fabricantes a reducir en
un 25% de los vehículos las emisiones que producen. El presidente de Ford
aseguró "hacer que el transporte sea accesible a todos los bolsillos, eficiente y
limpio es una ventaja competitiva y clave de nuestro futuro". Esto significa que
se debe tener muy en cuenta la construcción y venta de vehículos híbridos.

Se dice "híbrido" de todo lo que es producto de elementos de distinta naturaleza.

En el sector del automóvil esta definición de híbrido se aplica a los motores que
resultan de combinar el motor térmico de combustión convencional con un motor
eléctrico. La finalidad de la aplicación de los motores híbridos en los automóviles
es reducir al mínimo el nivel de emisiones contaminantes y el consumo de
combustible, sin necesidad de conectarse a una red eléctrica para recargarse.
Esta parece ser la apuesta y tendencia de los constructores de automóviles. En
el mercado actual existen ya varias marcas de constructores que están
incorporando algún tipo de motor híbrido en diversos prototipos y modelos de
automóviles, entre los que se pueden destacar los siguientes: Audi DUO,
Chrysler CITADEL, Citroën DYNALTO, Fiat Multipla Hibrid, Ford P2000 HEV, GM
IMPACT, Mitsubishi SUW ADVANCE, Renault VERT y Volvo ECC.

Las características básicas de diseño de estos automóviles con propulsores

híbridos son: la incorporación de motores de baja cilindrada y una carrocería
construida en materiales ligeros con una aerodinámica optimizada para
minimizar la resistencia del viento, y compensar así el peso de las baterías.

La comercialización de estos automóviles híbridos pretende conseguir una amplia

serie de ventajas frente a los automóviles tradicionales, sin que se produzcan
pérdidas sustanciales tanto en el rendimiento del vehículo, como en su
autonomía y seguridad.

En este artículo destacamos las características generales de dos vehículos

híbridos como son el Honda INSIGHT, que puede ser comercializado en el
mercado español en breve, y el Toyota PRIUS, de venta en España desde el año
2000.

AUTOMOVIL HIBRIDO
Un coche híbrido utiliza más de una fuente de energía, es decir, un motor de
combustión interna y un motor eléctrico. Los vehículos híbridos se clasifican en
dos tipos: paralelo, tanto el motor térmico como el eléctrico pueden hacer girar
las ruedas; y serie, el motor térmico genera electricidad y la tracción la
proporciona sólo el motor eléctrico.

En el caso de híbridos gasolina-eléctricos, cuando el motor de combustión

interna funciona, lo hace con su máxima eficiencia. Si se genera más energía de
la necesaria, el motor eléctrico se usa como generador y carga las baterías del
sistema. En otras situaciones, sólo el motor eléctrico funciona al alimentarse de
la energía guardada en la batería. Todos los coches eléctricos utilizan baterías
cargadas por una fuente externa, lo que les ocasiona problemas de autonomía
de funcionamiento sin recargarlas. Este inconveniente habitual se evita con los
coches híbridos.

En algunos es posible recuperar la energía cinética al frenar, que suele disiparse

en forma de calor en los frenos, convirtiéndola en energía eléctrica. Este tipo de
frenos se suele llamar "regenerativos".

La combinación de un motor de combustión operando siempre a su máxima

eficiencia, y la recuperación de energía del frenado (útil especialmente en la
ciudad), hace que estos vehículos alcancen mejores rendimientos que los
vehículos convencionales.

Todos los coches eléctricos utilizan baterías cargadas por una fuente externa, lo
que les ocasiona problemas de autonomía de funcionamiento sin recargarlas.
Esta queja habitual se evita con los coches híbridos.

El término propulsión híbrida es utilizado para referirse a vehículos con más de

una fuente de propulsión. Los sistemas híbridos pueden incorporar varios tipos
de acumuladores de energía y/o conversores de energía.

El objetivo del desarrollo de las tecnologías híbridas es combinar dos fuentes de

energía, de manera que las cualidades de cada sistema sean utilizadas bajo
condiciones de generación variables, de tal forma que las ventajas globales del
desarrollo del sistema híbrido pesen más que el costo de su configuración.

Ya en Europa, Japón y Estados Unidos los coches híbridos se ven con facilidad en
las automotoras y revistas del tema. Y aunque empresas dominantes del
mercado como Toyota están con planes de sacar más de estos autos al mercado,
la pelea, sobre todo con la industria petrolera, aún está en ebullición.

Los vehículos híbridos están siendo fabricados en la actualidad con bastante

éxito por varias empresas de automoción. Un coche híbrido utiliza más de una
fuente de energía, es decir, un motor de combustión interna y un motor
eléctrico. Los vehículos híbridos se clasifican en dos tipos: paralelo, tanto el
motor térmico como el eléctrico pueden hacer girar las ruedas; y serie, el motor
térmico genera electricidad y la tracción la proporciona sólo el motor eléctrico.

AUTOMOVIL HIBRIDO
El primer vehículo con motor híbrido que apareció en el mercado fue el Prius de
Toyota en 1997, y fue el único en combinar ambos sistemas para maximizar sus
ventajas. Se alcanzó un menor consumo y una mayor reducción en la emisión de
gases.

El motor eléctrico funciona en el arranque, que es el momento en el que se

consume más gasolina. Cuando las baterías del motor eléctrico se agotan o es
necesaria mayor potencia entra en funcionamiento el motor convencional.

El año pasado las ventas de los Tres Grandes -GM, Ford y Chrysler- tocaron
fondo en EEUU, volvieron a caer por segundo año consecutivo al punto más bajo
de su historia. Y en medio de esta crisis, sin representar aún una parte
significativa del mercado, los híbridos han pasado a ser una buena posibilidad.
De los casi 17 millones de matriculaciones que registró este país en 2004,
100.000 correspondieron a vehículos híbridos. Según la consultora JD Power, la
cifra se multiplicará por cuatro en cuatro años.

Por otro lado, Toyota está trabajando en el desarrollo de diez modelos de

vehículos híbridos con motores eléctricos para que sean puestos a la venta antes
de 2010. La empresa japonesa espera vender, con esta incorporación al
mercado, cerca de un millón de unidades al año en todo el mundo. De igual
manera, la compañía japonesa ya ha puesto a la venta tres modelos de coches
ecológicos en Estados Unidos, el Toyota Prius y Highlander, y el Lexus RX 400H,
y adelantó que dos de los diez nuevos modelos híbridos que están fabricando
son el Lexus GS sedan y el Toyota Camry.

Vehículos híbridos
Un coche híbrido utiliza más de una fuente de energía, es decir, un motor de
combustión interna y un motor eléctrico. Los vehículos híbridos se clasifican en
dos tipos: paralelo, tanto el motor térmico como el eléctrico pueden hacer girar
las ruedas; y serie, el motor térmico genera electricidad y la tracción la
proporciona sólo el motor eléctrico.

Híbridos en serie.

Estos vehículos utilizan un pequeño motor de combustión interna para mover un

generador eléctrico y producir la energía necesaria para alimentar un banco de
baterías que a su vez alimentan un motor eléctrico que es quien proporciona
torque a las ruedas del auto para moverse. Diagrama de un automóvil
híbrido en serie

AUTOMOVIL HIBRIDO
Este sistema es muy popular en vehículos de gran tamaño como buses, donde el
peso y tamaño de los motores no es un factor significativo.

Entre sus ventajas se cuenta que el motor de combustión interna puede operar a
una velocidad constante, óptima para su desempeño reduciendo así su nivel de
emisiones contaminantes y aprovechando al máximo su energía, además en
lugares donde la contaminación es alta (típico de las áreas urbanas), estos
autobuses pueden funcionar únicamente con baterías produciendo cero
emisiones.

Híbridos en paralelo.

Esta configuración es la más común entre los autos de pasajeros pequeños y

medianos.

Existen varias formas de acoplas los componentes de este sistema en un auto,

por ejemplo, el motor eléctrico puede brindar poder a las llantas traseras
mientras que el motor de combustión interna mueve las ruedas delanteras.

También se pueden acoplar ambos motores a un mismo eje, en este caso el

motor eléctrico proporciona fuerza a las llantas cuando el auto empieza moverse
y al alcanzar determinada velocidad (entre 20 y 64 kilómetros por hora) entra a
funcionar el motor de gasolina, entonces el motor eléctrico (que también es un
generador eléctrico) se dedica a recargar las baterías.

Diagrama de un automóvil híbrido en paralelo

 AUTOMOVIL HIBRIDO
Cuando el auto entra en una situación en la que se le demanda más potencia (en una
cuesta o al presionar a fondo el pedal del acelerador por ejemplo) el sistema que
monitorea y controla los motores activa el motor eléctrico para proporcionar esa
"ayuda" extra al motor de gasolina, así mismo cuando el auto se detiene o baja
su velocidad (como cuando se parquea) este sistema apaga el motor de
combustión interna para ahorrar gasolina y no producir emisiones.

Además los autos híbridos cuentan con otro recurso para recargar las baterías
conocido como "sistema de frenos regenerativo", cada vez que el auto
desacelera o se aplican los frenos, el motor eléctrico actúa como un generador
utilizando la energía cinética de las ruedas y convirtiéndola en electricidad.

A diferencia de los autos eléctricos, no es necesario conectar un híbrido a una

toma de corriente para recargar las baterías, el generador y el sistema de frenos
regenerativos se encargan de mantener la carga de las mismas.

Mitos de los autos híbridos

Es necesario conectar los autos híbridos a una toma de corriente. Si bien los
híbridos funcionan con electricidad, ellos mismos pueden generar su propia
corriente para mantener las baterías cargadas.

Es necesario reemplazar las baterías. Todas las baterías recargables sufren

desgaste a lo largo de su vida, sin embargo la tecnología de las baterías
modernas las hace muy confiables, además, la mayoría de fabricantes ofrecen
una garantía bastante larga sobre todos los componentes híbridos de sus autos,
incluyendo las baterías.

Los vehículos híbridos son algo nuevo. Como vimos al principio del artículo, la
idea de combinar dos fuentes de energía para propulsar un vehículo ha estado
presente desde hace muchos años.

Los autos híbridos solo ahorran gasolina. En Estados Unidos es posible obtener
un crédito fiscal cuando uno compra un auto híbrido, lo cual también contribuye
a las finanzas de los usuarios, pero probablemente el aspecto más benéfico de
los autos híbridos es su carácter limpio. Al emitir menos emisiones nocivas
ayudamos a mantener una mejor calidad de medio ambiente para todo el
mundo.

Los híbridos son pequeños y no tienen tanta potencia. Si bien los motores de
algunos híbridos son pequeños hay que recordar que estos autos tiene dos
motores lo cual puede darles incluso más potencia que a un auto normal.

Las baterías de los autos híbridos pueden ser un peligro para los paramédicos en
un accidente. Como en todos los autos se han hecho muchas pruebas y ajustes
de seguridad para minimizar los daños en los accidentes, esto incluye las
baterías.
AUTOMOVIL HIBRIDO
Los híbridos son la solución definitiva para los problemas de transporte, energía y
medio ambiente. Esta tecnología representa una opción que nos permite
aprovechar mejor los recursos pero aun la mejor tecnología no podrá nunca
resolver nuestros problemas a menos que nosotros mismos tengamos un cambio
de actitud.

Planteamiento del problema

¿Cuáles son las Ventajas y Desventajas de la utilización de automóviles con
motores híbridos?

HIPOTESIS.

Esta Investigación no contiene hipótesis ya que es una investigación descriptiva

en la cual se van a conocer las ventajas y desventajas de la utilización de
automóviles con motores híbridos.

OBJETIVO.

OBJETIVO GENERAL: Conocer mas a fondo la efectividad de un Automóvil

Hibrido.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

a) El funcionamiento de los motores híbridos.

b) El impacto en la economía y ecología.

JUSTIFICACION.

La realización de esta investigación es para conocer mas sobre las nuevas

alternativas que están surgiendo en lo que respecta a vehículos automotores y
su economía, desempeño y nivel de contaminación.

DELIMITACION.

Nuestro proyecto esta enfocado a la preservación del medio ambiente con la

utilización de nuevas tecnologías que reduzcan las emisiones de contaminantes
así como también disminuir el consumo de recursos que están en peligro de
agotarse, así también en esta investigación estudiamos el funcionamiento de los
motores híbridos.

Impacto ético, social, tecnológico, económico y ambiental

El impacto que se a producido con los automóviles hibridos en el area
tecnológico es muy grande ya que ah sido un avance con respecto a eficiencia-
ecologia 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 ético pus no ha sido el que se esperaba ya
que en lo que respecta a Mexico pues lo hemos tomado como un lujo el adquirir
este tipo de automóviles en vez de verlo por el lado de concientizar hacia el
bienestar de nuestro planeta.

AUTOMOVIL HIBRIDO
Pensamos que en lo social también caemos en el mismo error de tomarlo como lujo
aunque en los Estados Unidos como mencionamos se puede adquirir un crédito
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 también las tenencias que se pagan y
los servicios de mantenimiento que se les tienen que realizar la única parte en
que el aspecto económico es bueno es en la reducción en el gasto de gasolina, y
por ultimo el impacto ambiental ah sido muy bueno ya que emiten muy pocos
gases contaminantes y ayudan a preservar mas las reservas de petróleo de
nuestro planeta.

Conclusión
Ventajas:

Ahorro energético. La eficiencia del combustible se incrementa notablemente y

también recupera energía en las deceleraciones.

Menor ruido.

Motor más elástico y de respuesta más rápida.

Menor contaminante.

En recorridos cortos no se utiliza el motor convencional, por lo que éste no

trabaja en frío y mejora su envejecimiento.

Mayor suavidad y facilidad de uso que un motor convencional.

Es muy difícil que se queda sin batería por dejarse algo encendido.

Se puede hacer uso por ejemplo del aire acondicionado con el motor apagado.

Desventajas:

Un coche híbrido tiene mayor peso que un coche convencional.

También tiene más complejidad y más posibilidad de desperfectos.