L’Híbrid, és el futur?

Nom: Sergi Cerrato Nogués

Treball de Recerca

Àrea: Tecnologia

Tutor: Rafa Figueroa

Data de lliurament: 26 de gener de 2011

• Índex1- Introducció

2- Història de l’automòbil

3- Evolució de l’automòbil

4- El primer motor

5- El motor actual

6- El cotxe híbrid

7- Funcionament motor híbrid

8- Avantatges i desavantatges

9- Honda Insight vs Toyota Prius

10- 96 x 17’3cm x 12’5cm x 4’5cm = 160Km

11- El Kers

12- Implantació en el món quotidià

13- Curiositats

14- Visita als concessionaris

15- Enquesta

16- Conclusions del treball

1• IntroduccióLa idea de fer el treball sobre aquest tema sorgeix per diverses causes:- La primera i més important, aquesta idea va sorgir quan sense adoranme’n em vaig

creuar amb un cotxe normal, però que no feia soroll, a partir d’aquí em va entrar la curiositat i vaig començar a investigar.

- La segona, quan a 4t d’ESO vaig fer el Projecte Recerca, que el vaig fer sobre el router el wifi...doncs durant aquest treball vaig conèixer l’híbrid i ja no podia canviar el tema del treball i ara no he dubtat sobre quin tema fer-ho.

I com diu el títol, vosaltres penseu que l’híbrid és el futur? Sí, no, perquè. Ho saveu tot

sobre aquests cotxes?

2• Història de l’automòbilLa història del automòbil comença amb els vehicles autopropulsats per vapor d’aigua al

segle XVIII, sent al 1885 quan es va crear el primer motor de combustió interna amb

gasolina. Es divideix en etapes:- Etapa de la invenció.- Etapa veterana.- Etapa del llautó.- Etapa de pre-guerra.- Etapa de postguerra.

3• Evolució de l’automòbilAquí es fa referència a diferents invents i enginys que han fet evolusionar el món de l’automòbil.

-1769: El primer vehicle propulsat a vapor va ser creat per Nicholas-Joseph Cugnot. Consistia en un tricicle amb rodes de fusta, llantes de ferro i pesava 4’5 tones.

- 1888: John Boyd Dunlop inventa el pneumàtic amb càmera d’aire.

- 1934: L’aerodinàmica començà ha tenir més importància, com el Chrysler airflow.

- 1988: El Chrysler va ser el primer cotxe en incorporar el airbag.

4• El primer motorEl creador d’aquest invent va ser Herón, va viure entre els anys 10 a 70 dC, el invent va ser anomenat Eolípia. Consisteix en un tanc tancat d’aigua escalfada am foc i que està unit mitjançant dues canonades una bola buida per dintre i en surten dos de la pilota, de cares oposades formant un angle de 90º amb l’eix. Quan el vapor d’aigua ascendeix i surt pels tubs produeix un moviment rotacional de l’esfera amb virtut de la força reactiva del vapor.

La part dolenta del invent va ser que després del gran esforç ningú no va saber que fer amb el invent i va queda com un joguet.

5• El motor actual

Un motor de combustió interna és una maquina que barreja oxigen amb gas de combustible, Un cop barrejats i es troben en un mateix espai denominat cambra de combustió, els gasos són encesos per cremar-se. Degut al seu disseny, produeix un moviment giratori.

Funcionament del motor de quatre temps:

6• El cotxe híbridS’anomena “híbrid” als automòbils que utilitzen un motor elèctric, i un altre de combustió interna. Es recarreguen amb els frens regeneratius i un generador.

La combinació d’un motor de combustió i un que aprofita l’energia de la frenada fa que aquests vehicles aconsegueixin un major rendiment, especialment en entorns urbans, on es concentra la major part de tràfic, i es redueix notablement el consum i les emissions contaminants.

•Elements:

- Sistema de frens regeneratius.

- Generador.

- Motor elèctric.

- Inversor.

- Divisor de potència.

- Bateries.

- Ultracapacitadors.

•Tipus de sistemes híbrids:

- En paral·lel.

- Combinat.

- En sèrie.

7• Funcionament motor híbridEl cotxe híbrid s’equipa amb motors de combustió interna, disenyats per funcionar amb la seva màxima eficiència.

Els híbrids permeten recuperar l’energia cinètica al frenar, que es sol perdre en forma de calor als frens, en energia elèctrica, “frens regeneratius”.

Ec = ½·m·v2

• Els híbrids es poden fabricar amb diferents configuracions:

- En paral·lel.

- En sèrie.

•Segons el tipus de càrrega de les bateries es classifiquen en:

- Regulars.

- Endollables.

8• Avantatges i desavantatges

> Les principals avantatges d’aquests tipus de cotxe són:

- Estalvi de combustible.

- Redueixen els gasos contaminants.

- No produeixen gaire so.

> Les principals desavantatges d’aquests tipus de cotxe són:

- Pesen més que un cotxe convencional.

- Les revisions i reparacions són més complexes.

- Són una mica més cars que els cotxes convencionals.

9• Honda Insight vs Toyota Prius

Des del meu punt de vista el Toyota Prius té tres clares avantatges amb el Honda Insight, la primera és que la carrosseria és més ampla i dona sensació de més qualitat, la segona és que gasta menys combustible en qualsevol de les circumstàncies, per últim, el Prius accelera millor.

Toyota Prius Honda Insight

• Toyota Auris Híbrid: bon cotxe en relació qualitat-preu, de canvi automàtic i mesura 4’2 metres de llarg, 1’7 metres d’ample i 1’5 metres d’alt. Contamina 89g/km i consumeix 3’8l/100km.

Com híbrid que és, té diferents tipus de conducció:

1. El mode elèctric (EV): Arrenca suaument i pot arribar amb

el motor elèctric fins als 50km/h.

1 2. Acceleració màxima: Té una acceleració adicional provinent de les bateries.

3. Conducció normal: utilitza els dos motors per reduir el consum i les emissions.

4. Dessacceleració/Frenat : en aquest cas les bateries esrecarreguen mitjançant els frens regeneratius.

5. Sense necessitat de recàrrega manual: no cal endollar-lo

a la xarxa elèctrica ja que s’autocarrega.

• Toyota Prius Plug-In: no està al mercat encara tot i que sortirà dintre de poc. Pot circular fins a 20km amb el motor elèctric. Es recarrega amb una connexió de 230V durant una hora i mitja.

El Prius normal tan sols pot circular al voltant de 3 km amb el motor elèctric i el Plug-In uns 20km. I una altra diferència i molt important és el pes, degut al pes de les bateríes que porta de més el Plug-In.

• Honda CR-Z: és dels pocs cotxes híbrids que tenen un canvi manual, un cotxe híbrid, urbà i alhora esportiu. El seu petit tamany és un avantatge ja que tan sols fa 1’5 metres d’amplada i 1’3 metres d’alt.

El motor termic proporciona 114CV i l’elèctric 14CV més. Gasta 5l/100km.

10• 96x17’3cmx12’5cmx4’5cm=160km96 són les bateries de ió liti, 17’3 és que fa de llarg cada una de les bateries, per 12’5cm d’ample i 4’5 cm de profunditat. Moltes marques lluiten per un futur lliure d’emissions.

Els paràmetres d’un acumulador són: la tensió, la quantitat de corrent que pot acumular l’element, la capacitat elèctrica en carregar-se o l’energia que pot subministrar, que depen de la seva capacitat i voltatge.

11• El Kers

El Kers és un dispositiu de la Formula 1, que permet aprofitar l’energia cinètica en enèrgia mecànica, es basa en els cotxes híbrids, ja que utilitzan un sistema mol similar com són els frens regeneratius.

El kers ha estat en alguns casos perillos degut a la electricitat que ha rebut alguna persona del sistema.

12• Implantació al món quotidiàUn exemple són els autobusos del municipi tres cantos que ja conta amb tres autocars híbrids, permet estalviar el 40% de benxina i redueix les emissions.

Catalunya també participa en aquest tipus d’iniciatives com el que ha iniciat l’ajuntament de Barcelona, posar punts de recàrrega per a cotxes híbrids al carrer, fins a 1170 punts al 2012.

13• Curiositats - Al 1997 ja va començar un projecte de cinc autocars híbrids a Aalborg.

- Al 1998 van fer un altre projecte d’autocars híbrids a Nova Zelanda.

- Al 1999 es venen els 5 primers autocars híbrids, a Nova York.

- Lleva neus híbrida, creada per la marca Honda, té un motor de benzina de 438c.c i una

batería electrica que treballa a baixes revolucions i realitza l’arrancada.

14• Visita als concessionarisEl passat 7 de gener del 2011 vaig fer dues visites als concessionaris de Toyota i d’Honda.

• Concessionari Toyota: En tot moment quan vaig interessar per un cotxe híbrid d’aquesta marca, el venedor em va dirigir cap a l’Auris i no el Prius, per l’estil, el tamany... Preu: 21103€.

• Concessionari Honda: Quan jo vaig anar a la Honda, el venedor un altre cop sorprès pel meu interès amb els cotxes híbrids, i em va dirigir més cap al CR-Z, cotxe que jo desconeixia, que cap a l’Insight.

15• EnquestaL’enquesta va ser passada a 50 persones, de diverses edats i d’amdos sexes. L’enquesta consta de 9 preguntes i he tret les següents conclusions:

La majoria de la gent sí que sap què és un cotxe híbrid, o almenys sap cap a on està relacionat i força gent es pensa que es connecta a la xarxa elèctrica.

Les altres preguntes depenen molt de la primera, tot i això un 20% es compraria un híbrid al 2011 i es veu afectat perquè el 22% de la gent es pensa que són molt més cars del que costen.

16• Conclusions del treball

Penso que l’híbrid és el futur clarament, com ho poden ser els vehicles totalment elèctrics, però crec que la gent no està prou involucrada dins aquest tema i crec que cal perquè són part de l’actualitat.

Si fas un treball sobre algun tema que t’agrada no es fa gens pesat i gaudeixes

fent-lo, jo he ampliat els meus coneixents i estic força content.

Moltes gràcies!