tte. publico y autobuses hibridos
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I CONGRESO DE INGENIERIA INDUSTRIALI CONGRESO DE INGENIERIA INDUSTRIAL
TRANSPORTE PUBLICO Y
AUTOBUSES HIBRIDOS
Rafael Orihuela Navarro
MADRID, 23 DE OCTUBRE DE 2012
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INDICEINDICE
HISTORIA
VENTAJASDELVEHICULOELECTRICO
OBJETIVOSyBARRERAS
ALMACENAMIENTO
VEHICULOSHIBRIDOS
Definicionesytipos
Prototiposyrendimientos
LINEASDETRABAJO
CONCLUSIONES
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HISTORIA
Primeros vehculos a motor: traccin elctrica Primeros vehculos a motor: traccin elctrica. Rendimiento superior a combustin interna Fcil regulacin de velocidad y par motor Sin caja de cambiosSin caja de cambios
Las dificultades para acumular la energa elctrica impidieron su desarrollo, permitiendo que se impusieran los motores de combustin interna.p q p
Donde no son necesarias bateras, los vehculos elctricos han demostrado su adecuacin: tranvas y ferrocarriles. EMT-> Trolebusesy
El actual desarrollo de acumuladores permite la posibilidad de la utilizacin de propulsin elctrica en automviles
Capacidad de recuperar y acumular la energa en los periodos de frenadoSin consumo en las paradasSSin contaminacin local
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VENTAJAS DEL VEHICULO ELECTRICO
MAYOR EFICIENCIA ENERGETICA Recuperacin energa en la frenadap g Sin consumo a vehculo parado Rgimen del motor trmico en punto optimo de consumo Rendimiento elctrico mayor que el trmicoRendimiento elctrico mayor que el trmico
MENOR CONTAMINACIONMENOR CONTAMINACION Sin contaminacin local Menores emisiones well to wheel
Menor contaminacin acstica Menor contaminacin acstica Reduccin de las emisiones asociadas al transporte en su
uso. Incorporacin de energas renovables al sistema en horas
valle.
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OBJETIVOS Y BARRERAS
AUTONOMIA COSTE DE ACUMULADORESDISPONIBILIDAD DE RECARGA
PRINCIPAL BARRERA A SUPERAR: ALMACENAMIENTO DE ENERGA
BATERIASCONDENSADORES
VOLANTES DE INERCIA
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ALMACENAMIENTO
SUPERCONDENSADORES
VOLANTES DE INERCIA
En 1900 lo usaba el Porsche Lohner Semper Vivus
En 2010 lo monta en el GTE R Hybridy
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VEHICULOS HIBRIDOS
PROBLEMAS DE ALMACENAMIENTO VEHCULOS HIBRIDOS
El vehculo hbrido enchufable es la tecnologa de transicin al elctrico Vehculos sin limitacin de abastecimiento Adems del G2V (conexin del vehculo a la red para la recarga de batera), ( p g ),
a largo plazo ofrece dar mayor estabilidad a la red: V2G Infraestructura de recarga elctrica Estandarizacin del interface de recarga con el vehculoEstandarizacin del interface de recarga con el vehculo
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VEHICULOS HIBRIDOS
AUTOBUSES HIBRIDOS AUTOBUSES ELECTRICOStransicin
RACIONALIZACION DEL USO DEL AUTOBUSEl motor trmico:El motor trmico:
no est en funcionamiento en paradas y semforospuede funcionar en rgimen de mnimo consumose apaga cuando las bateras alcanzan su cargase apaga cuando las bateras alcanzan su carga
El motor elctrico:tiene mayor rendimiento que el trmicoy qrecupera energa en los procesos de frenado
Sistema de acumulacin:baterascondensadores.pueden recargar con conexin a la red.
Motores trmicos con diferentes combustibles.
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VEHICULOS HIBRIDOS
DEFINICION: AUTOBUS HIBRIDO es aquel que posee dos tipos de accionamiento Adems emplea acumulacin de energaaccionamiento. Adems emplea acumulacin de energa.
Estos ACCIONAMIENTOS son, generalmente,
-- motor de combustin internamotor de combustin interna
-- uno o mas motores elctricos
TIPOS DE SISTEMAS HIBRIDOSBATERIAS
SUPERCONDENSADORES
TIPOS DE SISTEMAS HIBRIDOS
Segn la arquitectura:
SERIEVOLANTES de INERCIA
SERIE
PARALELO
Segn los objetivos:
Reduccin CONSUMO
Reduccin EMISIONES
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VEHICULOS HIBRIDOS
Motor de combustin y motor elctricoConexin en lnea motor de
SERIE PARALELOvs
Motor de combustin y motor elctrico ACOPLADOS MECANICAMENTE a las ruedas motrices.
Conexin en lnea motor de combustin-generador- motor elctrico
SIN enlace mecnico del motor de Es posible utilizar ambos motores (de combustin y elctrico) SEPARADA O CONJUNTAMENTE para mover el
combustin con las ruedas motrices.
Los componentes se pueden distribuir en el vehculo de forma flexible. vehculo.en el vehculo de forma flexible.
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VEHICULOS HIBRIDOS
RENDIMIENTO
FrenadoTraccin
Fuente: MAN
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HIBRIDACION SEGN OBJETIVO
Reduccin emisiones: SI d f i d
Reduccin consumo: NO d f i dSI puede funcionar en modo
elctrico puro a voluntad del conductor
NO puede funcionar en modo elctrico puro a voluntad del conductor
Objetivo: Reducir emisiones de forma selectiva: hay periodos con cero emisiones (elctrico puro en Zonas de
Objetivo: Reducir consumo (y, por tanto, emisiones) de forma global
( pBajas Emisiones)
Gestin electrnica mixta del uso de l b t t t i
Gestin electrnica total del uso de l b t t t ilas bateras y motor trmico
Motor trmico est apagado en torno al 40 % del tiempo de circulacin
las bateras y motor trmico
Motor trmico funciona gran parte del tiempo de circulacinal 40 % del tiempo de circulacin del tiempo de circulacin
En ambos casos: - el motor trmico puede estar apagado en las paradasse recupera energa en el frenado- se recupera energa en el frenado
- similar reduccin global de emisiones y consumo (30 %)
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VEHICULOS HIBRIDOS
REDUCCION POTENCIAL DE COMBUSTIBLE (y emisiones)
Fuente: MAN
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Experiencia en EMT Madrid
CastrosuaMAN
Disminucin de consumo:Solaris
Disminucin de consumo:entre 24 y 26 % (frente a un autobs diesel Euro IV)
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PROTOTIPOS DE VEHICULOS HIBRIDOS
EVOBUSSCANIAVOLVOMANIVECOSOLARISSOLARISVAN-HOOLTATA-HISPANODENNIS
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LINEAS DE TRABAJO
SISTEMAS EFICIENTES COMBUSTIBLES (electricidad, trmicos)( , ) PROPULSION (hibrida, elctrica,..)
HABITOS DE USO DEL VEHICULO CARGA DE COMBUSTIBLE (cuando, donde)
AUTONOMIA DEL VEHICULO ( id d l ) AUTONOMIA DEL VEHICULO (necesidades reales) NUEVA FORMA DE CONDUCCION (aceleraciones,
paradas )paradas..)
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LINEAS DE TRABAJO
ALMACENAMIENTO DE ENERGIA BATERIAS ? CONDENSADORES VOLANTES
CARGA DE ENERGIA VEHICULO ENCHUFABLE TROLEBUS/TRANVIA SIN CATENARIA INDUCCION
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CONCLUSIONES
VEHCULOS ELCTRICOS E HBRIDOS: Esenciales para reducir
D d i d l t l Dependencia del petrleo
Emisiones de CO2C t i i l i d d Contaminacin en las ciudades
HIBRIDOS: Etapa de transicin larga (50 aos) hacia los vehculos elctricos HIBRIDOS: Etapa de transicin larga (50 aos) hacia los vehculos elctricos
puros
SUPERAR BARRERAS DE LOS ACUMULADORES:
M j l t Mejorar la autonoma
Aumentar su vida til hasta la del vehculo
Reducir el precio
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CONCLUSIONES
AUTOBUSES HIBRIDOS
Puede ser interesante para operadores segn coste del
vehculo y del gasleo
Red ccin 30 % cons mo comb stible emisiones Reduccin 30 % consumo combustible y emisiones
Retrofit solo interesante si bateras y electrnica bajan de
precio y para largos periodos de amortizacin
Empleo de otros combustibles en motores trmicos: gnc Empleo de otros combustibles en motores trmicos: gnc,
Es imprescindible resolver el problema de la autonoma
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CONCLUSIONES
VENTAJAS TANGIBLES:
Menor coste de mantenimiento
Menor coste de explotacin Menor coste de explotacin
Aumento del confort
Vida muy, muy extendida
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CONCLUSIONES
QUIZS SE EST ENFOCANDO MAL EL Q
PROBLEMA:
El paradigma del vehculo ha de cambiar
Por qu cargar con el combustible? Por qu cargar con el combustible?
Fijmonos en otros cambios de la era digital
(Foto//mviles)
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Gracias por su atencin