I CONGRESO DE INGENIERIA INDUSTRIALI CONGRESO DE INGENIERIA INDUSTRIAL

TRANSPORTE PUBLICO Y

AUTOBUSES HIBRIDOS

Rafael Orihuela Navarro

MADRID, 23 DE OCTUBRE DE 2012

INDICEINDICE

HISTORIA

VENTAJASDELVEHICULOELECTRICO

OBJETIVOSyBARRERAS

ALMACENAMIENTO

VEHICULOSHIBRIDOS

Definicionesytipos

Prototiposyrendimientos

LINEASDETRABAJO

CONCLUSIONES

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

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.

OBJETIVOS Y BARRERAS

AUTONOMIA COSTE DE ACUMULADORESDISPONIBILIDAD DE RECARGA

PRINCIPAL BARRERA A SUPERAR: ALMACENAMIENTO DE ENERGA

BATERIASCONDENSADORES

VOLANTES DE INERCIA

ALMACENAMIENTO

SUPERCONDENSADORES

VOLANTES DE INERCIA

En 1900 lo usaba el Porsche Lohner Semper Vivus

En 2010 lo monta en el GTE R Hybridy

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

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.

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

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.

VEHICULOS HIBRIDOS

RENDIMIENTO

FrenadoTraccin

Fuente: MAN

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 %)

VEHICULOS HIBRIDOS

REDUCCION POTENCIAL DE COMBUSTIBLE (y emisiones)

Fuente: MAN

Experiencia en EMT Madrid

CastrosuaMAN

Disminucin de consumo:Solaris

Disminucin de consumo:entre 24 y 26 % (frente a un autobs diesel Euro IV)

PROTOTIPOS DE VEHICULOS HIBRIDOS

EVOBUSSCANIAVOLVOMANIVECOSOLARISSOLARISVAN-HOOLTATA-HISPANODENNIS

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..)

LINEAS DE TRABAJO

ALMACENAMIENTO DE ENERGIA BATERIAS ? CONDENSADORES VOLANTES

CARGA DE ENERGIA VEHICULO ENCHUFABLE TROLEBUS/TRANVIA SIN CATENARIA INDUCCION

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

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

CONCLUSIONES

VENTAJAS TANGIBLES:

Menor coste de mantenimiento

Menor coste de explotacin Menor coste de explotacin

Aumento del confort

Vida muy, muy extendida

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)

Gracias por su atencin