88386548-HSDdesafíos medioambientales

download 88386548-HSDdesafíos medioambientales

of 124

  • date post

    13-Apr-2015
  • Category

    Documents

  • view

    10
  • download

    2

Embed Size (px)

Transcript of 88386548-HSDdesafíos medioambientales

HSDMIGUEL GONZLVEZ Instructor Tcnico Instituto Toyota Toyota Espaa, S.L.U.

INSTITUTO TOYOTA

Contenido La problemtica medioambiental y los desafos medioambientales. Definiciones. Sistema HSD en Prius. Tecnologas asociadas a los vehculos hbridos

INSTITUTO TOYOTA

LA PROBLEMTICA MEDIOAMBIENTAL

INSTITUTO TOYOTA

Qu ha trado consigo la motorizacin?CRECIMIENTO ECONMICO DESAROLLO SOCIO-CULTURAL

AUTOMVILES

Emisin de gases Congestin de Trfico Accidentes de Incremento de Trfico CO2 Ruido Agotamiento de recursos

GENERACIN DE PROBLEMAS SOCIALESINSTITUTO TOYOTA

La Problemtica Medioambiental El automvil genera residuos:- En el proceso de fabricacin. - Durante la vida til del vehculo. - Al final de su vida til (VFU).

INSTITUTO TOYOTA

La Problemtica Medioambiental El automvil es un generador de residuos:- Slidos: Elementos de carrocera (chapa metlica, plsticos, vidrio,...), neumticos, bateras, componentes mecnicos, elctricos, metales pesados,... - Lquidos: Aceites de motor y transmisin, los existentes en sistemas de frenos y direccin, refrigerantes, grasas, lacas y pinturas, disolventes, parafinas... - Gaseosos: Emisiones producidas por los motores trmicos (CO2, CO, HC, NOx, SO2...), sistemas de climatizacin, amortiguadores, Airbags,...

INSTITUTO TOYOTA

La Problemtica Medioambiental Residuos gaseosos (Emisiones de gases):- Dixido de Carbono (CO2): Producido durante la combustin y responsable del efecto invernadero. - Anhdrido Sulfuroso (SO2): Se genera durante la combustin, especialmente en motorizaciones diesel que emplean combustibles con alto contenido de azufre. Produce lluvia cida (SO4H2). - Nitrxidos (NOx): Durante la combustin y causantes de la lluvia cida (NO3H). - Partculas (PM): En la combustin, especialmente en ciclo diesel. Producen neblinas y enfermedades respiratorias. - Hidrocarburos (HC): Muy voltiles. Gasolina. Producen neblinas. - Monxido de Carbono (CO): Muy txico. Casi inexistente.

INSTITUTO TOYOTA

La Problemtica MedioambientalImpacto Impacto Medioambiental Medioambiental a a Nivel Nivel Global Global Calentamiento Global Destruccin de Capa de Ozono Lluvia Acida Disminucin de Rec. Naturales Reduccin Disponibilidad Agua Impacto Impacto Medioambiental Medioambiental a a Nivel Nivel Local Local Ruido y Vibraciones Polucin del Agua Olores Empleo de Sustancias Qumicas Contaminacin de Ocanos Disminucin Masa Forestal Desertizacin Disminucin de Biodiversidad Transferencias de Residuos

Polucin del AireINSTITUTO TOYOTA

Residuos

Apuesta de Toyota: ECO-car ProjectEl coche ecolgico definitivo

HSD HV THS

FCHV

Tecnologa HbridaToyota D-CAT CNG Common-rail D4 Lean-burn VVT-i EV

Combustibles alternativos

Diesel

Gasolina

Elctrico

INSTITUTO TOYOTA

DEFINICIONES

INSTITUTO TOYOTA

Definicin Vehculo Hbrido Segn la Comisin Econmica para Europa de la ONU, un hbrido es un vehculo que para su propulsin cuenta con dos conversores de energa diferentes (por ejemplo, de combustible y de electricidad) y dos sistemas de almacenamiento de energa diferentes (por ejemplo, un depsito de combustible y una batera).

INSTITUTO TOYOTA

Funcionamiento de un vehculo convencionalEn marcha Frenado

Energa del combustible

Energa Prdida de calor Prdida de calor

INSTITUTO TOYOTA

- Refrigeracin - Gas caliente de escape - Friccin mecnica - Resistencia del viento - Resistencia de la carretera

- Frenado

Funcionamiento de un vehculo hbridoEn marcha+

Frenado+

-

-

Batera

Batera

Energa de combustible

Energa Prdida de calor Prdida de calor

Regeneracin de energa

INSTITUTO TOYOTA

- Refrigeracin - Gas caliente de escape - Friccin mecnica - Resistencia del viento - Resistencia de la carretera

- Frenado

Funcionamiento de un vehculo hbrido

ES CAPAZ DE RECUPERAR ENERGA !!!

INSTITUTO TOYOTA

Clasificacin de los sistemas hbridosPuede funcionar como un vehculo Elctrico Motor elctrico ayuda al trmico en aceleraciones Poseen freno regenerativo

Parada del motor en semforosStop & StartINSTITUTO TOYOTA

Hbrido serie

Hbrido medio

Hbrido puro

Vehculo Stop & Start No considerado con vehculo hbrido, pero poseedor de una de las cualidades de los mismos, stos realizan la parada del motor en condiciones de caravana, semforos, etc., en la cuales no se necesita el funcionamiento a ralent.

INSTITUTO TOYOTA

Vehculo Hbrido Serie El motor trmico mueve un generador elctrico y los motores elctricos proporcionan traccin al vehculo. El motor trmico nunca mueve el vehculo directamente, ya que no existe unin mecnica entre el motor trmico y el sistema de propulsin.

INSTITUTO TOYOTA

Vehculo Hbrido Paralelo o Medio El motor trmico y el motor elctrico pueden combinarse para proporcionar traccin. El motor trmico es la energa principal del sistema y el motor elctrico le ayuda en determinadas condiciones. El elctrico no puede mover directamente el vehculo.

INSTITUTO TOYOTA

Vehculo Hbrido Puro El sistema hbrido puro lleva con un generador elctrico independiente que recarga la batera y alimenta un motor elctrico. Capaz de seleccionar en cada momento la fuente de energa ms eficiente, eligiendo entre el motor elctrico, el motor trmico o una combinacin de ambos. Posee tambin freno regenerativo. Puede funcionar como un vehculo completamente elctrico sin tener que enchufarse a la red.

INSTITUTO TOYOTA

Vehculo Hbrido Puro El avanzado sistema de control permite una verdadera sinergia entre el motor trmico y el motor elctrico, para conseguir el mximo nivel de prestaciones reduciendo el impacto sobre el medio ambiente. La Combinacin inteligente del alto par constante del motor elctrico desde su arranque con el superior par a altas revoluciones del motor trmico. La idea es maximizar la fortalezas de cada tipo de propulsor y complementar sus debilidades.

INSTITUTO TOYOTA

Vehculo Hbrido Puro Adems, la capacidad de poder funcionar en elctrico, queda tambin a peticin del usuario, si dentro de unos parmetros de marcha, se pulsa el interruptor EV (Electrical Vehicle).

INSTITUTO TOYOTA

SISTEMA HSD EN PRIUS

INSTITUTO TOYOTA

SISTEMA HSD Componentes principales:- Motor. - Transeje hbrido: Motor elctrico, Generador, Tren epicicloidal y diferencial. - Conjunto Inversor. - Batera Alto Voltaje. - Cableras Alta Tensin. - Batera 12V. - Funcionamientos.

INSTITUTO TOYOTA

SISTEMA HSD Componentes principalesGenerador Motor trmico Dispositivo distribuidor de la potencia (conj. planetarios) Conj. DiferencialMo

Batera HVBa ter a12 V

HV

M

G

1

PS

MG

2

In v

tor

Inversor

Motor elctrico

En rojo los componentes del transeje hbridoINSTITUTO TOYOTA

SISTEMA HSD Diagrama de los componentes principales

Sensores seleccin de marcha

Transeje hbrido MG1 MG2

Compresor A/C

Sensor posicin pedal acelerador Interr. Modo EV ECU motor Actuador ABS ECU HV Inversor Inversor A/C

Booster

Conversor DC DC

ECU Skid

SMR1, 2 y 3 CANECU Batera

Sensores velocidad

DLC3

HV Battery

Auxiliary Battery

INSTITUTO TOYOTA

Motor trmicoMotor de gasolina Motor de gasolina de 1,5-litros, 16 vlvulas DOHC, VVT-I, ciclo Atkinson (puesta a punto especial VVT-i con relacin de compresin alta) con una potencia de 77,5 CV a 5000 rpm, y un par mximo de 115 Nm a 4000rpm Rendimiento trmico alto Desarrollado especialmente para el sistema hbrido Homologacin europea Paso IV

INSTITUTO TOYOTA

Motor trmicoMotor de gasolina Ciclo de alta relacin de expansin.

INSTITUTO TOYOTA

Motor trmico Descripcin:- Especificaciones.Item No. de cilindros y disposicin Mecanismo de vlvulas Distribucin por cadena, VVT-I Cilindrada (cm3) Calibre x carrera (mm) Relacin de Compresin Potencia Max. (EEC) Par Max. (EEC) 1497 75.0 x 84.7 13.0 : 1 57 kW @ 5000 rpm 115 Nm@ 4000 rpm 1NZ-FXE (NG - PRIUS) 4 cilindros en lnea 16-Valvulas DOHC,

INSTITUTO TOYOTA

Transeje hbrido

INSTITUTO TOYOTA

Transeje hbridoCaja de cambios hbrida. Acta como una CVT (Caja de cambios constantemente variable) Carece de correas ruidosas = caja de cambios inteligente con Dispositivo distribuidor de potencia (conj. de planetarios) Se acopla: al motor de gasolina al alternador y al motor elctrico y las ruedasPS

INSTITUTO TOYOTA

Transeje Hbrido

INSTITUTO TOYOTA

Tren de transmisin

INSTITUTO TOYOTA

Tren de transmisin

INSTITUTO TOYOTA

Tren de transmisin HSD

Tipo motor y n de cilindros Motor Fuente de alimentacin Motores elctricos Motor Rendimiento Motor elctrico Cilindrada (cc) Dimetro y carrera (mm) Tipo de motor elctrico Tensin nominal (V) Potencia mxima (CV/rpm) Potencia mxima (CV/rpm)

4 cilindros en lnea, refrigerado por agua 1.497 cc 75,0 x 84,7 mm Iman permanente motor sncrono 500 V 78/5.000 68/1200 1520

Par mximo (N.m (kg.m)/rpm) 115 (11,5) /4000 Par mximo (N.m (kg.m)/rpm) 400 (40,0) /0-1200

INSTITUTO TOYOTA

Tren de transmisin

INSTITUTO TOYOTA

Transeje hbrido Generador MG1:- Carga la batera HV - Alimenta de corriente al motor elctrico. - Arranca el motor de gasolina - Controla las funciones de CVT

INSTITUTO TOYOTA

Transeje hbrido Motor elctrico MG2:- Mueve el vehculo - Realiza una frenada regenerativa - Potencia mx.: 50 kW (68CV) - Par mx.: 400 Nm!

INSTITUTO TOYOTA

Transeje hbrido Dispositivo distribuidor de potencia-