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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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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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7/28/2019 Hibridos Erv 1
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