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SISTEMAS HIBRIDOS

ING. EDUARDO ROJAS VALENZUELA

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¿QUE ES UN HIBRIDO?

. MOTOR ELECTRICO

. MOTOR DE GASOLINA

. MOTOR CON GLP

. MOTOR CON GNC

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ME + MCI

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El vehículo híbrido es aquel que tiene su planta motriz

compuesta por motores de distinto tipo, normalmenteeléctricos y de gasolina.

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TIPOS DE HIBRIDOS

Hay dos tipos de híbridos. Los llamados "paralelos"funcionan con una doble propulsión térmica yeléctrica; el motor térmico asegura la velocidad

máxima, buena aceleración y un radio de acciónamplio; el eléctrico se utiliza en ciudad. Casitodos los fabricantes (Volvo, Renault, Peugeot,Chrysler, Ford, etc.) están trabajando envehículos eléctricos e híbridos, aunque algunos

utilizan como segundo combustible gas natural oGLP en vez de gasolina o gasoil.

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PARALELO

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El segundo tipo, "de serie", incorpora un alternador impulsado

por un pequeño motor térmico, que se utiliza para recargar lasbaterías y para obtener algo más de empuje en cuestas y

adelantamientos; no obstante, este motor térmico funciona arégimen constante, lo que evita golpes de acelerador,

responsables de la contaminación.

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FUNCIONAMIENTO Y TIPOS

HÍBRIDO SERIE

En la configuración serie el motor térmico se usa solamente para alimentar almotor eléctrico y recargar las baterías, no interviene en la tracción. El motor térmico impulsa un generador eléctrico, normalmente un alternador trifásico,que recarga las baterías, una vez rectificada la corriente, alimenta al motor o

motores eléctricos y estos son los que impulsan al vehículo

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HÍBRIDO PARALELO 

La configuración paralelo es la más utilizada. En esta configuración tanto el motor 

térmico como el eléctrico están conectados a la transmisión pudiendo funcionar cadauno en solitario o los dos a la vez.

TiposDentro de los paralelos hay principalmente dos tipos: usando un generador 

independiente para cargar las baterías, o usar el mismo motor como generador.

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Híbrido paralelo usando el motor eléctrico como generador.

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COMPONENTES DEL SISTEMA

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Batería: sería el depósito. El problema es su peso; para 100 Km deautonomía, el peso está entre 200 y 300 Kilos. Hay dos tipos: frías

(funcionan a temperatura ambiente) y calientes (funcionan a 300grados y necesitan un circuito de refrigeración de aceite).

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- Cargador : transforma la corriente alterna de 220

voltios obtenida en las tomas en corriente continuaa la tensión determinada.

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.- Motor: actualmente se utilizan motores de corriente continua.

Se investigan, por razones de ligereza, robustez y rendimiento,motores de alterna trifásica, cuyo funcionamiento sería

parecido a un motor de 3 cilindros.

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Variador: Toma energía de la batería y la inyecta en el motor en

función de la posición del acelerador. Es decir, que transforma

corriente continua procedente de la batería en alterna variable.

Sería comparable con la bomba de inyección de un motor de

explosión. 

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http://slidepdf.com/reader/full/hibridos-erv-1 17/59Toyota Prius

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Toyota Previa o Estima 

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Toyota Crown  

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PRINCIPALES VENTAJAS DEL SISTEMA HÍBRIDO TOYOTA

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COMPARADO CON LOS VEHÍCULOS CONVENCIONALES CON

MOTOR A GASOLINA, EMITE SOLO LA MITAD DE CO2

VENTAJAS 

190

140

120

0 50 100 150 200

Corolla (1.6 L)

Prius 1997

Prius 2002

CO2 g/km

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LOS CO, HC Y NOX, SON REDUCIDOS POR DEBAJO DE LAS

NORMAS EURO 4 (CEE) Y LA CLASIFICACIÓN SULEV DECALIFORNIA

VENTAJAS 

g/km

0.03

0.02

0.2

0.25

0.25

2.1

0 0.5 1 1.5 2

NOX

HC

CO

Euro 4SULEV: Super ultra low emission vehicle

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NO NECESITA DE FUENTE EXTERNA PARA CARGAR SUS

BATERIAS.

VENTAJAS 

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9.2

6

4.5

0 2 4 6 8 10

Corolla (1.6 L)

Prius 1997

Prius 2002

L/100 Km

DOBLE ECONOMIA DE COMBUSTIBLE

VENTAJAS 

(85 km/gal)

(63 km/gal)

(41 km/gal)

Patron de marcha de la EEC (Euro 4)

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5

7.5

0 2 4 6 8

Carina 1.5L

Prius 2002

 Segundos

RÁPIDA RESPUESTA Y UNIFORME ACELERACIÓN

VENTAJAS 

 A/T

 Aceleración de 40 – 70 km/hr

Fuente: Toyota

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PRINCIPALES PARTES DEL SISTEMAHÍBRIDO TOYOTA

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Motor agasolina

BateríaNi-MH

Inversor 

Transeje híbridoP111

PRINCIPALES PARTES DEL THS

PARTES

ECU Delsistema

Tanque de

combustible

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Bateria

PRINCIPALES PARTES DEL THS

Motor Generador N° 1Motor a gasolina

Motor 

Generador N° 2

Inversor 

Engranajesplanetarios

PARTES

TRANSEJE HÍBRIDOP111

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DISPOSITIVO DE DIVISIÓN DE POTENCIA

PARTES

CADENA SILENCIOSA 

UNIDAD DEENGRANAJESPLANETARIOS

CONTRAENGRANAJEDE IMPULSIÓN

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MOTOR ELÉCTRICO Y GENERADOR 

PARTES

45 HP

3

3MG 2 (Generador)

MG 1 (Motor eléctrico)

MG 1 33KW a 1040-5600 RPM

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INVERSOR 

PARTES

Corriente

alterna

MG1 - MG 2

INVERSOR

BATERIA Ni-MH

Corriente

continua

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BATERÍA Ni-MH

PARTES

Tensión nominal 273.6 V

228 célulasTensión de cada célula 1.2V

38 módulos de 6 células C/U

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MOTOR A GASOLINA 1NZ-FEX

PARTES

1500 CC 16V VVT-i  53KW(72HP) @ 4500 RPM 

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El sistema VVT-i controla el árbol de levas de admisión dentro

del margen de 60° (Del ángulo del cigueñal)

MOTOR A GASOLINA 1NZ-FEX

PARTES

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VENTAJAS DEL VVT-I

(manejo en ciudad) mejorado

Economía de 6 % 

Combustible disminuido

NOx 40 % 

MOTOR A GASOLINA 1NZ-FEX

PARTES

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MODELO YARIS SD

MOTOR 1NZ-FE 1500 CC – VVT-i

105HP @ 6000RPM

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MODELO COROLLA SD

MOTOR 3ZZ-FE 1600 CC

110HP @ 6000RPM VVT-i

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MODELO RAV-4

MOTOR 1AZ-FE 2.0 CC

139HP @ 5600RPM

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ECU del sistema HV 

PARTES

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OPERACIÓN

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Bateria

PRINCIPALES PARTES DEL THS

(RESÚMEN)

Motor Generador N° 1Motor a gasolina

Motor Generador N° 2

Inversor 

Engranajesplanetarios

TRANSEJE HÍBRIDOP111

OPERACIÓN

OPERACIÓN

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Bateria

 ARRANQUE Y RECORRIDO CON BAJA CARGA 

Motor Generador N° 1

Motor a gasolina

Motor Generador N° 2

Inversor 

Engranajesplanetarios

OPERACIÓN

ELECTRICIDAD

OPERACIÓN

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Bateria

RECORRIDO NORMAL 

Motor Generador N° 1

Motor a gasolina

Motor Generador N° 2

Inversor 

Engranajesplanetarios

OPERACIÓN

ELECTRICIDAD

GASOLINA

OPERACIÓN

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Bateria

 ACELERACIÓN COMPLETA 

Motor Generador N° 1

Motor a gasolina

Motor Generador N° 2

Inversor 

Engranajesplanetarios

OPERACIÓN

ELECTRICIDAD

GASOLINA

OPERACIÓN

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Bateria

DESACELERACIÓN O FRENADO 

Motor Generador N° 1

Motor a gasolina

Motor Generador N° 2

Inversor 

Engranajesplanetarios

OPERACIÓN

ELECTRICIDAD

GASOLINA

OPERACIÓN

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Bateria

PARADA 

Motor Generador N° 1

Motor a gasolina

Motor Generador N° 2

Inversor 

Engranajesplanetarios

OPERACIÓN

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THS 4 WD

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Lo más distintivo del Previa o Estima THS con relación al Priuses la adición de un motor eléctrico, que se regula por si mismoy tambien coordina la distribución de poder en las cuatroruedas para obtener rapidez durante las aceleraciones bruscas.

EL Previa o Estima 4x4 para vehículos híbridos

¿COMO OPERA EL SISTEMA HÍBRIDO TOYOTA ( THS)?THS 4-WD

THS 4 WD

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THS-C 4X4 para vehículos híbridos 

Motor a gasolinaTranseje híbrido

Motor eléctricoposterior

BateriaHíbrida

Motor eléctricodelantero

C=Control

Vehicle

Traction

¿COMO OPERA EL SISTEMA HÍBRIDO TOYOTA ( THS)?THS 4-WD

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Mild hybrid

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CROWN HÍBRIDO

El Crown lleva instalado el THS-M o “Mild hybrid” es más simpley menos costoso que el THS. Un motor generador es conectadoen el eje propulsor del motor a gasolina vía faja y embragueelectromagnetico.

¿COMO OPERA EL SISTEMA HÍBRIDO TOYOTA ( THS)?Mild hybrid

Í

Mild hybrid

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Motor a gasolina

 “Mild hybrid”  

Embrague magnetico

Motor eléctrico/generador

Inversor

¿COMO OPERA EL SISTEMA HÍBRIDO TOYOTA ( THS)?Mild hybrid

COMO OPERA EL SISTEMA HÍBRIDO TOYOTA ( THS)?

Mild hybrid

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MOTOR A GASOLINA BATERIA DE 36V 

MOTOR ELÉCTRICO GENERADOR  INVERSOR 

¿COMO OPERA EL SISTEMA HÍBRIDO TOYOTA ( THS)?Mild hybrid

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