Prototipo didactico de auto hibrido solar

Prototipo de Carro Hibrido

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Introducción

Como manera de crear apoyo didáctico a las nuevas generaciones, se hizo un prototipo con los fundamentos de un auto hibrido, éste a su vez apoyado con celdas solares; se busca que pueda permitir al personal que lo utilice, adquirir conocimientos acerca del uso de celdas solares y a su vez, hacer las correspondientes conexiones con los diferentes tipos de fuentes con los que cuenta el sistema; debido a la problemática ambiental que afronta el mundo actual, se buscan día con día implementar nuevos sistemas que actúen en armonía con el medio ambiente, para reducir la emisión de gases de efecto invernadero.

El prototipo del vehículo eléctrico hibrido con celdas solares, tiene como propósito tener un sistema en el cual, con el motor de combustión interna al estar en funcionamiento, producirá energía mecánica, la cual será aprovechada por un generador, que tendrá como finalidad convertirla a energía eléctrica para cargar la pila del prototipo; por otra parte, aunque no contribuye de manera importante, ésta también será alimentada por los fotones de luz que absorba la celda solar, los cuales se toman como corriente directa, así mismo la pila le brindara la energía eléctrica a nuestro motor de corriente directa que será el encargado de suministrar la fuerza necesaria a nuestros neumáticos.

Objetivo General

Como lo es cualquier apoyo didáctico, su principal razón a crear es ayudar a facilitar el conocimiento de las personas interesadas en el tema, cumpliendo así con su deber principal que es ganar conocimientos al usar una celda solar en un sistema con dos tipos de fuente y crear interés sobre una posible realización de un vehículo renovable.

Objetivos Específicos

Cumplir con las variables marcadas, como lo son las eficiencias de los motores, parámetros de la pila, como principales variables y sus conexiones que lleguen a ser con una lógica practica para las personas dispuestas a hacer de su servicio.  

Justificación

El aprendizaje por la vía de la practica en muchas ocasiones generan mayor entendimiento; como tal el prototipo tratará de impulsar el acercamiento al público interesado para operar y combinar diferentes tipos de energía simultáneamente, y al ser un prototipo, su escala menor hace que económicamente sea más viable que trabajar con modelo real, y a su vez ir creando conciencia humana, ya que al contar con celdas solares, es una energía renovable y ayudar así como disminuir problemas ambientales, como el reducir la contaminación principalmente urbana.

Comienzo del auto híbrido.[pic 2]

Desde principios del siglo XX, en 1900.

El Profesor Ferdinand Porsche mostró al mundo

el “Lohner Porsche”, un coche eléctrico con motores

en la maza de rueda con tracción delantera. 

Poco después, este coche apareció con tracción y frenos en las cuatro ruedas, otra primicia mundial. Un punto culminante de sus primeros años como diseñador de automóviles fue el Lohner-Porsche Semper Vivus que pasó a la historia hace 111 años como el primer coche híbrido funcional del mundo. En este vehículo, dos generadores combinados con motores de gasolina forman una unidad de carga única, proporcionando al mismo tiempo electricidad para los motores en la maza de la rueda y baterías. En el otoño de 1900, el Profesor Porsche puso a trabajar en un primer prototipo con propulsión híbrida diésel-eléctrica. Este fue el nacimiento de propulsión híbrida en serie. Como concepto híbrido, el Semper Vivus también fue capaz de cubrir distancias más largas puramente en energía de la batería hasta que el motor de combustión tuvo que ser colocado para recargar las baterías.

Otros autos híbridos pioneros fueron:

Toyota Prius: Apareció en 1997 y su gran mérito ha sido popularizar los híbridos y demostrar que son una alternativa real a los coches con motor térmico. Contaba con un motor eléctrico de 45 CV –alimentado por unas baterías, que se recargaban mientras el coche estaba en movimiento– asociado a un propulsor de gasolina de 1.5 litros y 72 CV que le permitía alcanzar los 170 km/h. En la actulidad, la tercera generación del Toyota Prius cuenta con versiones enchufables y monovolumen.

Chevrolet Volt: En 2010, el Chevrolet Volt se el primer vehículo híbrido enchufable que se vendió en Europa -el BYD F3DM ya se vendía con anterioridad en otros mercados-. Esta berlina de 4,48 metros de largo es idéntica mecánicamente al Opel Ampera, equipa un propulsor eléctrico alimentado por unas baterías de ión-litio... pero, además, añade un pequeño motor 1.4 gasolina de 82 CV que recarga las mencionadas baterías. Gracias a ello, este Chevrolet puede recorrer 60 km en modo eléctrico.... y su autonomía total es de 500 kilómetros.

Marco Teórico (Explicación cualitativa)

Nuestro sistema o proyecto diseñado se basa en un modelo de vehículo híbrido que posee tanto un motor eléctrico, como un motor de combustión interna.

Cabe mencionar que hay tipos de vehículos híbridos como El híbrido paralelo, hasta ahora el más utilizado en el automóvil, consiste en que los dos sistemas de propulsión son posibles para mover las ruedas. El motor térmico a través de su caja de cambios (más o menos compleja) puede desplazar el automóvil. También se puede mover con motor/e eléctrico/s. Ambos sistemas de propulsión pueden colaborar para el desplazamiento del automóvil. Durante la marcha en retenciones, descensos y frenadas el motor térmico recarga las baterías de propulsión mediante un generador. Hay diferentes formas de utilizar esta tecnología híbrida paralelo; desde cierta autonomía exclusivamente eléctrica, con inicio de la marcha incluida, a que sea el motor térmico siempre el protagonista y la electricidad le apoye según la carga de las baterías de propulsión. Los híbridos paralelos pueden disponer de cargador mediante conexión a la red doméstica o especializada, se denominan “plug in”. En serie que en este caso es el que haremos nosotros En el híbrido serie el movimiento es siempre a través del/los motor/es eléctrico/s alimentados por las baterías de propulsión. El motor térmico mueve un generador para producir electricidad y recargar las baterías cuando sea necesario, pero no actúa sobre las ruedas. Se inicia la marcha con el motor térmico parado y se pondrá en marcha en aceleraciones fuertes y/o cuando las baterías necesiten carga. Suelen incluirse mandos para forzar la recarga de las baterías y mantenerla con el motor térmico y así llegar al entorno urbano con la máxima autonomía eléctrica. Los híbridos serie son todos “plug in”.

La forma de combinar estos dos motores es mediante una configuración donde ambos contribuyen a la tracción del vehículo, es decir funciona con una doble transmisión, una para el motor de combustión interna y otra para el motor eléctrico. El motor de combustión interna asegura la velocidad máxima, buena aceleración y un radio de acción amplio, en donde este alimenta un generador que carga la pila para poder usarla como energía para nuestro vehículo, al igual nuestra pila se carga por medio de una celda solar para que con ella se cargue antes de que entre en trabajo nuestro motor de combustión, la pila que tendremos es de iones de litio lo que nos asegura mayor durabilidad de energía, mayor tiempo de uso o trabajo. El motor eléctrico se puede utilizar al igual que el de combustión, alcanzando una velocidad promedio menor o igual que el de combustión, consumiendo la energía de la batería.

Coches híbridos

¿Qué es un coche híbrido?

Se define un vehículo de propulsión híbrida por combinar un motor de combustión interna o térmica y un motor eléctrico. La mayor utilización del motor eléctrico exigirá una mayor capacidad de batería y será tanto mayor su autonomía cuanto mayor sea su capacidad. 
La energía eléctrica se obtiene de la recuperación de energía durante el frenado o desaceleración y del motor de combustión, sin posibilidad de recarga de una fuente externa. Al añadir el motor eléctrico, se mejora el rendimiento con un menor consumo de combustible y menores emisiones contaminantes. Por contra, la dualidad de motores de propulsión, a parte de una mayor complejidad técnica, supone un mayor peso por el motor eléctrico y la batería.

Autonomía de un coche híbrido.

La autonomía total de un coche híbrido no supone ningún problema debido a que el depósito de combustible para el motor de combustión se dimensiona fácilmente según la tecnología y eficiencia del vehículo para cubrir la circulación de largas distancias sin repostar. Pero si nos centramos en la autonomía en modo eléctrico, al igual que en los coches 100% eléctricos, esta es muy dependiente de la capacidad de la batería. 
La capacidad de la batería de un vehículo híbrido suele ser menor que la de un híbrido enchufable.

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