tecnologías de combustibles alternativos
DESCRIPTION
Tecnologías de Combustibles Alternativos. Cambios en la demanda de camiones. Pasado. Presente. Futuro. Reducción en el costo debido al ciclo de vida (costo-efectivo). Mayor demanda . Ecología. Seguridad. Reducción de costo en fase inicial (cost-efectivo). Menor demanda. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Tecnologías de Combustibles Alternativos
Cambios en la demanda de camiones
Comodidad del equipo y Comodidad del equipo y poder de motor poder de motor
EcologíaEcología
Reducción en el costo debido al Reducción en el costo debido al ciclo de vida (costo-efectivo)ciclo de vida (costo-efectivo)
May
or
dem
and
a
M
eno
r d
eman
da
FuturoFuturoPasadoPasado PresentePresente
SeguridadSeguridad
Reducción de costo en Reducción de costo en fase inicial fase inicial (cost-efectivo) (cost-efectivo)
Reducción de costo en Reducción de costo en fase inicial fase inicial (cost-efectivo) (cost-efectivo)
Nuestra posición referente a los combustibles alternativos
・ CNG-MPI
・ Híbrido
・ Bio Diesel
・ GTL
・ DME
・ Celdas de
Combustible
Comercializados
Programa de Investigación y
Desarrollo
Prioridadmás alta
Reglamentación Ambiental Intl
07 EPA_step1/ 2007~2009
0.2
0.1
2 4
g/kWh
PM
NOx g/kWh
Japan
New Short Term/ 2003-04
4.5
0.18
Steady State D13 ModeJE05 Transient Mode (New Long Term)0.2
0.1
2 4
g/kWh
PM
NOx g/kWh
EURO2 / 1995Brazil / 1998
EURO3 / 2000ADR / 2002
5
0.10
0.15
Steady State 13 Mode (Euro 2)New Steady State 13 Mode (Euro 3)New Steady State 13 Mode + Transient Mode(Euro 4 or later) - PM of Transient Mode testis 0.03g/kWh
NOx=7
0.2
0.1
2 4
g/kWh
PM
NOx g/kWh
USA(EPA, CARB)/Australia
07 EPA_step2/ 2010 ~
0.013(0.01
g/HPh)
FTP Mode (Transient)FTP Mode + Supplemental Test (07FED)
0.134(0.1g/HPh)
3.35( NOx+NMHC)(2.5g/HPh)(NOX+NMHC)
5.4(4g/HPh)
GVW > 3.5 ton
GVW > 3856kg (8500lb)
EURO5 /2008
0.02(ESC) 3.52
(0.05)
0.27(0.2g/HPh)
04 EPAADR / 2006
(05CARB)
0.027
New Long Term/ 2005
JE05 Mode(Transient Mode)
~ New Short Term: GVW > 2.5 tonNew Long Term ~ : GVW > 3.5 ton
98 EPAADR / 2002
1.63(1.22g/HPh)
EURO4 /2005ADR / 2006
EU / Brazil / Australia
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010CY
DOM
2011
04EPA 07(1) 07(2)US
EUEURO 4 EURO 5
NST≦12t NLTNST>12t
;new、 ;current
0.01
0.7
Ultra Low PM(★★★)
2.0
3.38
Ultra Low PM(★★★★)
Post NewLong Term(05/02/22)
PNLT>12t
3.5<GVW≦ 12t
07 EPA_step1/ 2007~2009
0.2
0.1
2 4
g/kWh
PM
NOx g/kWh
Japan
New Short Term/ 2003-04
4.5
0.18
Steady State D13 ModeJE05 Transient Mode (New Long Term)0.2
0.1
2 4
g/kWh
PM
NOx g/kWh
EURO2 / 1995Brazil / 1998
EURO3 / 2000ADR / 2002
5
0.10
0.15
Steady State 13 Mode (Euro 2)New Steady State 13 Mode (Euro 3)New Steady State 13 Mode + Transient Mode(Euro 4 or later) - PM of Transient Mode testis 0.03g/kWh
NOx=7
0.2
0.1
2 4
g/kWh
PM
NOx g/kWh
USA(EPA, CARB)/Australia
07 EPA_step2/ 2010 ~
0.013(0.01
g/HPh)
FTP Mode (Transient)FTP Mode + Supplemental Test (07FED)
0.134(0.1g/HPh)
3.35( NOx+NMHC)(2.5g/HPh)(NOX+NMHC)
5.4(4g/HPh)
GVW > 3.5 ton
GVW > 3856kg (8500lb)
EURO5 /2008
0.02(ESC) 3.52
(0.05)
0.27(0.2g/HPh)
04 EPAADR / 2006
(05CARB)
0.027
New Long Term/ 2005
JE05 Mode(Transient Mode)
~ New Short Term: GVW > 2.5 tonNew Long Term ~ : GVW > 3.5 ton
98 EPAADR / 2002
1.63(1.22g/HPh)
EURO4 /2005ADR / 2006
EU / Brazil / Australia
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010CY
JPN
2011
04EPA 07(1) 07(2)US
EUEURO 4 EURO 5
NST≦12t NLTNST>12t
;new、 ;current
0.01
0.7
Ultra Low PM(★★★)
2.0
3.38
Ultra Low PM(★★★★)
Post NewLong Term(05/02/22)
PNLT>12t
3.5<GVW≦ 12t
Comparativo de los efectos de las regulaciones sobre las emisiones
Los vehículos híbridos han logrado un nivel de emisiones más bajo gracias a una
reducción en el consumo de combustible. Los Vehículos de Gas Natural Comprimido son los que más contribuyen a la
protección del ambiente.
Niveles Oficiales
NOx (g/kwh)1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0
1998 Regulación de Emisiones
2003 Regulación de Emisiones
PM(g/kwh)
0.0272005 Regulación de Emisiones
ELF-300
Modelo Diesel ultra bajas PM
Sistema que certifica a los vehículos que cumplen con los estandares de ultra bajas emisiones de
partículas de materia
Rango del ELF HíbridoRango del ELF-GNC
Red
ucci
ón d
el 7
5% e
n em
isio
nes
de e
scap
e
Red
ucci
ón d
el 7
5% e
n em
isio
nes
de e
scap
e
ELF Híbrido
ELF GNC
Comparativo de diversos camiones compactos amigables con el ambiente.
GNC
Camión Diesel Híbrido
Alto Camión Diesel (modelo Isuzu de
ultrabajas emisones de PM)
GNC
AltoCO Infraestructura Bajo
Partículas de Materia
(PM) y Óxidos de Nitrógeno
(NOx)
MEJORMEJOR
Amigable con el Ambiente Amigable con el Ambiente Alto
Bajo
Camión Diesel (modelo Isuzu de ultrabajas
emisones de PM)
Camión Diesel Híbrido
MEJORMEJOR
Alto
Conveniencia y Emisiones Conveniencia y Emisiones de Escapede Escape
Partículas de Materia
(PM) y Óxidos de Nitrógeno
(NOx)
Como Isuzu resuelve las regulaciones de emisión
La política de Isuzu
acerca del cuidado
ambiental
La política de Isuzu
acerca del cuidado
ambiental
Necesidades regionales para el cuidado ambiental en principales ciudades - GNC vehículo con las más bajas emisiones.
Necesidades sociales para protección ambiental en áreas locales – Híbrido Diesel con menor emisión de CO2
Necesidades regionales para el cuidado ambiental en principales ciudades - GNC vehículo con las más bajas emisiones.
Necesidades sociales para protección ambiental en áreas locales – Híbrido Diesel con menor emisión de CO2
Principales
Ciudades
Principales
Ciudades
Áreas LocalesÁreas Locales
Demandas ambientalesDemandas
ambientales
Necesidades Regional de
cuidado ambiental NOx PM
Necesiades Sociales para la
protección ambiental -
CO2
Camión Diesel Híbrido
Camión Gas Natural Comprimido
Perfil de los Camiones ELF Híbridos
35% mejora [M15 mode] (10% - 20% aumento en uso cotidiano)
35% mejora [M15 mode] (10% - 20% aumento en uso cotidiano)
Mejor en la claseEconomía de Combustible
Gases de Escape Vehículo poco contaminante Ha logrado una reducción de 85% en
partículas de materia. CO2 reducción del 25%
Gases de Escape Vehículo poco contaminante Ha logrado una reducción de 85% en
partículas de materia. CO2 reducción del 25%
Mejora en los gases de escape
Preliminar
Funcionamiento de Camión Híbrido
ELFELFELFELF
ELF
Tipo 4J J1-TCS
Layout (mm) In-Line4 95×105
Desplazamiento (c.c.) 2,999
Potencia (kw(HP)/rpm) 110(150)/2800
Torque (Nm(lbpie)/rpm) 375(276)/1600
①Arranque,Aceleración
②Velocidad Constante
③Desaceleración ④Parada
Motor Diesel +
Assist Eléctrica
Motor DieselRecarga de
Batería(regeneración)
Motor se
Apaga
Sistema Sistema HíbridoHíbridoSistema Sistema HíbridoHíbrido
Clutch desconectadoClutch desconectado
Consumo de Combustible M15
26% reducción de consumo 35% mejora en eficiencia
Desaceleración
Velocidad Constante
Aceleración
Ralentí
10
2
73
52
12
12
8
100
74
5
25
50
75
100
Vehículo como benchmark
(Vehículo diesel)
Híbrido
Patrón de la modalidad M15
0
10
20
30
40
50
0 20 40 60 80 100 120Tiempo (sec)
Vel
ocid
ad d
el v
ehíc
ulo:
km
/h
135
Velocidad Promedio:15km/h
Consumo de Combustible
Peor 3% (sin mejora)
Mejora del 21% (efecto de asistencia)
Reducción de ralentí mejora del 8%
Con
sum
o de
Com
bust
ible
Igual (sin mejora)
Preliminar
Como afecta la velocidad a la Economía de Combustible
・ Relación entre velocidad y economía de combustible de un vehículo híbrido.
26
20
11
516 7
7
30
-15.0-10.0-5.0
0.05.0
10.0
15.020.0
25.0
30.035.0
40.0
45.050.0
55.0
60.0
65.0
0 10 20 30 40 50 60 70
Velocidad promedio del vehículo (km/h)
Ra
dio
de
me
jora
de
l c
on
su
mo
d
e c
om
bu
sti
ble
(%
)
Con parada de ralentí
Sin parada de ralentí
◇ Mientras que la velocidad promedio sea baja y aunque el número de paradas en ralentí así como la frecuencia de aceleración, desaceleración y paradas totales se torne alta, la eficiencia será buena.
Economía de combustible del híbrido
Vs. Vehículo Diesel
Evaluación Híbrido
・ M15
Evaluación Híbrido
・ M15Baja Velocidad
・ Promedio de
velocidad: 15km/h
Baja Velocidad
・ Promedio de
velocidad: 15km/h
Manejo en Ciudad
・ Promedio de
velocidad: 30km/h
Manejo en Ciudad
・ Promedio de
velocidad: 30km/h
En un vehículo híbrido, al realizar el arranque asistido y las paradas en ralentí de manera adecuada es posible mejorar desde un 10-20% más en una ruta urbana comparada a un vehículo de diesel normal.
Motor assist effect
Idling stop effectMotor assist effect
Idling stop effectMotor assist effect
Idling stop effectMejora 20%Mejora 20%Mejora 20%Mejora 20%
+-12%
Modalidad M15(Velocidad %:15km/h)
0
50
0 50 100 150Time (sec)
Veh
icle
spe
ed (
km/h
)
Mejora 35%Mejora 35%Mejora 35%Mejora 35%
Mejora 10%Mejora 10%Mejora 10%Mejora 10%+-5%
Ran
go
de
Mej
ora
en
Eco
no
mía
de
Co
mb
ust
ible
Perfil de los Camiones GNC
ELFELFELFELF
FORWARDFORWARDFORWARDFORWARD
Autobus Autobus
urbanourbano
Autobus Autobus
urbanourbano
ERGA mio
ERGA
ELFs F/Bus
Tipo 4HV1 6HF1
Layout (mm) In-Line4 115 X 110 In-Line6 115 X 125
Desplazamiento (c.c.) 4,570 7,790
Potencia (kw(HP)/rpm) 96(130)/3200 162(220)/2400
Torque (Nm(Lbpie)/rpm) 353(260)/1400 735(542)/1400
¿Por qué GNC?
・ Falta de infraestructura・ Falta de infraestructura
・ Protección Ambiental Emisiones de Escape Menores (CO2, PM y NOx) vs. Diesel (CO2) vs. Gasolina・ Menor ruido
・ Mas accesible que otras tecnologías alternas ・ Menor costo de combustible
・ Protección Ambiental Emisiones de Escape Menores (CO2, PM y NOx) vs. Diesel (CO2) vs. Gasolina・ Menor ruido
・ Mas accesible que otras tecnologías alternas ・ Menor costo de combustible
DesventajasDesventajas
VentajasVentajas
Valor Calórico del GNC
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
Jap
an
13A
Hi
Eu
ro H
i
Au
str
alia
Mala
ysia
Jap
an
12A
Lo
Ch
ina
Th
ailan
dH
i
Eu
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o
Th
ailan
dLo
Calo
ría d
e G
as
(k
cal/m
3)
Mundo
Japón
25%
◆ El valor calórico de GNC varía de país a país.
FuelPressureSensor
VacuumAir Tank
Exhaust BrakeMagnetic Valve
IgnitionCoil
Spark Plug
FuelTemperatureSensor
Fuel PressureRegulator
燃料遮断弁
燃料遮断弁
燃料容器元弁
燃料充填弁
充填口
燃料圧力センサ
MAPSensor
MATSensor
CrankshaftPositionSensor
エキゾーストサイレンサー
WaterTempSensor
エアクリーナ
Control
燃料圧力ゲージ
Cam AngleSensor Fuel Pressure
Relief Valve
Vacuum
Inyector
Tanque de Comb
Tanque de Comb
燃料遮断弁
λ Sensor
O2 Sensor
Motor GNC
Cont. Unit
Exhaust Brake Throttle
TWC Converter
Electric Throttle Control Valve with Throttle Position Sensor
Injection & ETC Driver Unit ( EDU )
Sin importar los diversos niveles de calorías del gas, el sistema MPI de Isuzu puede ajustar de manera automática la cantidad del gas para obtener de esta manera la mezcla ideal de aire y combustible.
Sin importar los diversos niveles de calorías del gas, el sistema MPI de Isuzu puede ajustar de manera automática la cantidad del gas para obtener de esta manera la mezcla ideal de aire y combustible.
Vehículos propulsados por GNC
Cerca de 5.5 millones de vehículos operando alrededor del mundo.
Cerca de 5.5 millones de vehículos operando alrededor del mundo.
5%
95%
1,000,000
Pakistan
98%
21,799
Thailand
2%
2%98%
5,500
Chile
94%6%
2,060
Australia
6%
94%
1,422,106
Argentina
70%
58,267
Bolivia
30%
27%
73%
8,900
France
39%
30,469
Japan
58%
69%
138,000
Colombia
31%95%
44,146
Venezuela
5%
99%
50,783
Bangladesh
1%
84%
69,376
Egypt
13%
2%
98%
148,392
Iran
4%
94%
334,820
India2%
98%
1,253,163
Brazil
1%
99%
412,550
Italy31%
69%
147,046
U.S.A.
26%
74%
127,120
China
10%
100,000
Ukraine
90%
93%
7%
60,000
Russia
21%
79%
55,000
Germany
99.8%
22,613
Malaysia
0.2%
12%88%
20,505
Canada99.6%0.4%
11,578
Korea
10%
90%
11,515
Sweden
85%
15%
5,500
Belarus
2%
98%
3,500
Trinidad and Tobago
71%
29%
3,037
Mexico
85%16%
503
United Kingdom
73%20%
281
New Zealand
[Source;Gas Vehicle Report Feb. ’07]
% de camiones y autobuses
% de coches pasajeros
**** Volumen Total
Estaciones de GNC
No. de estaciones corresponden al número de vehículos en cada país.
No. de estaciones corresponden al número de vehículos en cada país.
10
T rin id a d a n d T o b a g o
202
C o lo m b ia 1614
A rg e n tin a
148
V e n e z u e la
14
N e w Z e a la n d
29
U n ite d K in g d o m
127
A u s tra lia
6
M e x ic o
14
C h ile
24
B e la ru s125
F ra n c e
95
S w e d e n
107
K o re a
222
C a n a d a
76
T h a ila n d47
M a la ys ia
311
J a p a n
720
G e rm a n y
88
B o liv ia
215
R u s s ia
103
E g yp t
129
B a n g la d e s h
200
U k ra in e
415
C h in a
1600
U .S .A .
965
P a k is ta n
326
Ira n 1385
B ra z il
588
Ita ly
[Source;Gas Vehicle Report Feb. ’07]
Precios de GNC
Egypt
0.410.77
0.62
Brazil
0.39
0.53
Argentina
0.42Bolivia
0.290.45
Chile
0.350.66
Colombia
0.490.84
Iran
0.231.09
Mexico
0.420.60U.S.A.
0.680.77
Canada
0.460.68
Italy
0.440.41
Sweden
0.690.79
France
0.540.71Germany
0.470.67
Ukraine
0.340.39
India
0.370.60
0.59
Pakistan
0.34
Bangladesh
0.180.30
Malaysia
0.400.54
Thailand
0.290.33
New Zealand
0.510.90
Japan
0.450.66
Korea
0.410.56China
0.540.67
Belarus
0.440.63
Russia
0.320.41
United Kingdom
0.420.50
Venezuela
0.020.04Trinidad and Tobago
0.380.80
En general el GNC es más barato en todo el mundoEn general el GNC es más barato en todo el mundo
Precio GNC cuando precio de la gasolina es 1.0 [Source;Gas Vehicle Report Feb. ’07]
Precio de GNC cuando el precio diesel es 1.0
Pruebas en México Consumo
DIESEL CONVENCIONAL
Tipo de camión km/litro
Cada Km
recorrido
cost ar á
Por cada peso de
combustible
r ecor r er á Km
Consumo de Combustible
6
5.31
6.76
$1.305
$1.017
$1.158
.766
.983
.863
Precio X litro diesel: $7.83
Precio X litro diesel: $7.83
Precio X litro GNC: $5.4
Precios al 16 jun ‘09
Pruebas en México Emisiones
DIESEL CONVENCIONAL
Tipo de camión PM
g/kWh
HC
g/kWh
Nox
g/kWh
CO
g/kWh
CO2
mg/km
Emisiones
.03
0
.008 1.53
.051
.009 .19
3.28 0.04
0.37 346.8
379.2
N/A N/A N/A
Conclusiones
• Sólo se han hecho pruebas con diesel americano (15 ppm)
• Se han encontrado algunas dificultades y aún es prematuro identificar cuales son las causas.
• Se necesitan realizar aún más pruebas.
• Los resultados de las pruebas realizadas en México son razonables.
• En términos de protección al ambiente este tipo de unidades son la mejor opción.