El sistema de propulsión es uno de los componentes principales de los vehículos. Los expertos esperan que el mercado de los sistemas de propulsión del sector de la automoción crezca a una tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) del 5 % en los próximos años. Las estrictas normativas sobre emisiones/consumo de combustible del motor y dióxido de carbono conducen a una demanda cada vez mayor de vehículos limpios y respetuosos con el medio ambiente.
La Industria 4.0 y la Producción de Sistemas de Propulsión
La producción de sistemas de propulsión del sector de la automoción implica tecnologías de muchos tipos diferentes: aplicaciones automatizadas, semiautomatizadas, de dispensación industrial, de prensado y mucho más. La Industria 4.0 es un factor importante en esta transformación. La mejora de la productividad, la flexibilidad y la eficiencia de la planta es fundamental. Más de una década de desarrollo específico nos proporciona la experiencia necesaria para colocarle a la vanguardia de la Industria 4.0.
Smart Connected Assembly: Powered by data. Esta es nuestra visión de la Industria 4.0. Imagine una tecnología que recopila y analiza datos a lo largo del ciclo de vida de su programa de productos y que, de esta manera, puede recomendar un plan de mantenimiento óptimo y reducir sus costes de producción.
Las tecnologías de los sistemas de propulsión del sector de la automoción incluyen una amplia combinación de soluciones automatizadas/semiautomatizadas, soluciones de prensado y soluciones de dispensación industrial. El auge de la Industria 4.0 trae consigo una creciente demanda de opciones de herramientas inteligentes y muy avanzadas. Las herramientas inteligentes ofrecen una gran cantidad de ventajas: orientación y comentarios para el operario, funciones de recopilación de datos, trazabilidad total y mucho más.
El sector de la automoción está en constante evolución. Mantenga la agilidad y sitúese a la vanguardia de estas tendencias del sector de la automoción con las soluciones inteligentes y conectadas.
Tipos de Autos Híbridos
La movilidad sustentable ha llegado para quedarse. Como prueba de ello, los distintos tipos de autos híbridos representan una evolución tecnológica importante en la industria automotriz, porque combinan motores de combustión interna con motores eléctricos. Por lo tanto, su naturaleza les permite ser más eficientes a la hora de usar combustible, así como también ser más amigables con el medioambiente, reduciendo la contaminación. Sin duda representan una de las mejores opciones que puedes tomar a la hora de reducir tu huella de carbono, porque te permiten disfrutar de su comodidad, rendimiento y eficiencia mientras cuidas del entorno. Te invitamos a conocerlos a detalle para que sepas sus diferencias, lo que pueden ofrecerte y que tengas las herramientas para seleccionar el que mejor se adapte a tus necesidades y estilo de vida.
Uno de los puntos en común que encontrarás dentro del sistema híbrido en autos es que cuenta con una batería eléctrica recargable y, a su vez, un motor de combustión. Hasta el momento pueden parecerte similares, pero lo que cambia es la forma en que estos componentes interactúan entre sí. De esto se derivan los distintos tipos de autos híbridos y cada uno de ellos funciona con un sistema diferente. Su clasificación va a depender, por ejemplo, de factores como:
- Sistema de propulsión.
- Fuente principal de energía.
- Nivel de electrificación.
Tipos de autos híbridos
Como te contábamos, dentro de los autos híbridos encontramos diversos tipos. Entre ellos, los más destacados son el híbrido ligero (MHEV), el híbrido completo (HEV) y el híbrido enchufable (PHEV). ¡Conócelos!
MHEV: Híbrido ligero
Este modelo funciona con un motor eléctrico ligero y pequeño, el cual se encarga de asistir al motor de combustión interna, que es el propulsor principal del vehículo. Así se obtiene mayor potencia en tareas pesadas, como echar a andar el auto y cuando se necesita acelerar. Con esto mejora la eficiencia del uso de combustible. Es perfecto para hacer rendir la gasolina o el diésel, al mismo tiempo que genera menos gases de efecto invernadero. Además, es de los más económicos del mercado.
HEV: Híbrido completo
El sistema híbrido en autos puede ser de tipo completo. Esto quiere decir que es capaz de funcionar tanto con el motor de combustión interna como con el motor eléctrico de manera totalmente independiente. Otra posibilidad que tienen estos vehículos es combinar ambos motores. Su ventaja es que cuenta con una batería eléctrica que se recarga automáticamente mediante el frenado regenerativo. Permite utilizar aisladamente el modo eléctrico para viajes dentro de la ciudad, porque estos implican menos velocidad y distancias limitadas.
PHEV: Híbrido enchufable
Los autos híbridos enchufables tienen mayor autonomía eléctrica que los anteriores, ya que sus baterías son más grandes y pueden recargarse por medio de una fuente de energía externa, a la que se conectan a través de un enchufe. Este tipo de auto permite recorrer distancias considerables usando únicamente el modo eléctrico, siendo uno de los más eficientes en su gasto de energía.
Tipos de Tracción en Vehículos
En el mundo del automovilismo, la tracción se define como el mecanismo que permite llevar la fuerza y el movimiento generado por el motor hasta las ruedas para que el vehículo se mueva.
¿Qué tipos de tracción existen?
Las marcas y las necesidades del mercado hoy en día nos ofrecen un gran número de opciones para elegir: FWD, RWD, AWD y 4WD (o 4x4).
Tracción FWD (Front Wheel Drive)
FWD o también conocida en español como tracción delantera, es la más usual de todas y consiste en que el motor transmite la fuerza solamente a las ruedas delanteras, siendo el eje frontal el encargado de mover el auto, además de doblar y frenar. Las marcas más accesibles prefieren este sistema, ya que economiza costos y simplifica la fabricación de los vehículos. Para el usuario, este representa un sistema confiable y seguro para la vida diaria, siendo la ciudad el lugar ideal para este tipo de tracción.
Tracción RWD (Rear Wheel Drive)
RWD o tracción trasera es el sistema donde el motor envía el movimiento al eje trasero, es decir, el eje delantero queda liberado de tener que mover el auto y toda la potencia se va a las ruedas posteriores. Esto equilibra el vehículo, ya que el movimiento de piezas de transmisión hacia atrás distribuye mejor el peso, quedando más holgado el eje delantero. Este sistema es muy utilizado en autos de alto rendimiento y camionetas pick-up, debido a que otorga más potencia, porque el auto es empujado desde atrás apoyado por su propio peso, lo que le permite desenvolverse bien en cualquier tipo de terreno.
Tracción AWD (All-Wheel Drive)
AWD o tracción total es un sistema donde todas las ruedas reciben fuerza del motor, esta fuerza es controlada por un computador que decide en tiempo real qué porcentaje de potencia otorga a cada rueda, dependiendo de las condiciones de adherencia al terreno y estilo de conducción. Este sistema es ideal para condiciones de caminos cambiantes, ya que se adapta fácilmente a la ruta sin que el conductor tenga que hacer nada. Como desventaja, esta modalidad implica un mayor consumo de combustible al existir un mayor número de piezas agregando peso al motor.
Tracción 4WD (Four Wheel Drive)
4WD o tracción a las 4 ruedas (4x4), este sistema entrega fuerza a las cuatro ruedas, pero a diferencia de la tracción AWD, en esta modalidad es el conductor quien determina cuándo y cómo debe usarse la tracción. Las opciones más comunes son:
- 2H: Da tracción en un eje del vehículo (2 ruedas) a una velocidad promedio. Usualmente utilizado para su uso en ciudad o condiciones normales.
- 4H: Da tracción en las 4 ruedas considerando una velocidad adecuada. Usado en caminos de tierra o resbalosos, esperando tener una velocidad moderada a alta.
- 4L: También da tracción en cuatro ruedas, pero considerando la opción en baja velocidad.
¿Cuál es el mejor sistema de tracción?
La verdad es que no hay un sistema de tracción mejor que otro, lo que sí existe es un abanico de sistemas que se acomodan mejor a la necesidad de cada usuario y por ello es el conductor quien debe definir dónde y cómo va a usar su auto antes de comprarlo.
Fuentes de Energía Alternativas
Nobleza obliga y del primer recurso energético alternativo que hablaremos es de la electricidad. Al contrario de lo que algunos piensan, la energía voltaica no es algo nuevo en la industria automotriz, porque fue en 1834 cuando se patentó el primer electromotor con la fuerza necesaria para mover un vehículo (obra del inglés Thomas Davenport), y luego en 1852 se comercializó lo que en estricto rigor sería el primer automóvil eléctrico del mundo, un ejemplar sin nombre aunque parezca extraño.
Finalizando el siglo XIX el desconocimiento en materia de electricidad y baterías abundaba, pero igual se realizaron ensayos atrevidos. El gran problema de esa época era crear una batería con una larga vida útil, que soportara varias recargas, una dificultad que nos suena conocida incluso hoy; antiguamente la autonomía apenas superaba los 10 kilómetros. Las baterías recargables mediante proceso electroquímico se patentaron en 1852, un valioso aporte de los franceses Gaston Planté y Camille Faure.
Vapor de agua
En 1763 el ingeniero militar Nicolás-Joseph Cugnot diseñó y construyó un extraño carruaje equipado con una caldera en la parte frontal. Al igual que las locomotoras, este vehículo bautizado como el “chariot de Cugnot”, obtenía energía cinética de la ebullición del agua, más precisamente del vapor comprimido. Este aparato fue creado con el propósito de mover piezas de artillería, tarea que cumplió con eficiencia, aunque no sin antes sufrir un par de accidentes; al señor Cugnot se le olvidó equiparlo con algún dispositivo de freno.
Lo más curioso es que pese a haberse descartado el uso de este medio energético al consolidarse la era del automóvil, el vapor de agua se transformó en la tabla de salvación en las dos guerras mundiales, porque al no estar disponible la gasolina ni el diésel para el uso de civiles muchos usuarios de automóviles les injertaron calderas a sus vehículos para seguir utilizándolos; quemaban lo que tenían a mano para obtener energía térmica.
Aire comprimido
A esta tecnología se le conoce como “motor neumático”, y fue a principios de los noventa cuando surgieron voces que defendían sus supuestas ventajas. También hubo quienes denunciaron que este tipo de propulsión estaba siendo objeto de una “conspiración petrolera”, porque era un invento tan eficiente que terminaría por hacer quebrar a esos grandes distribuidores de combustibles fósiles; obviamente que el aire comprimido no era la solución mágica a los males de la humanidad.
Un motor alimentado con aire comprimido trabaja en tres fases: compresión, inyección y expansión. Solo basta con inyectar aire a temperatura ambiente al interior del cilindro, donde otra ración de aire se comprimió hasta 20 bares para provocar su calentamiento (400° C), proceso que culmina con un fuerte aumento de presión y posterior expansión del aire, por el brusco cambio de temperatura, lo que por supuesto impulsa con fuerza el pistón hacia abajo; es un principio bastante parecido al de un motor térmico convencional.
El problema de esta tecnología es que se requiere de unos compresores de tamaño considerable, que además de aumentar el peso del vehículo lo transforman en un explosivo rodante; el aire sometido a altas presiones posee la fuerza suficiente para generan un enorme estallido. Si una válvula de descarga falla o se produce alguna anomalía en la fase de compresión, ese vehículo terrestre se transformará en uno de tipo aéreo.
Agua (hidrógeno)
Por favor no se ilusione, no se imagine llenando el estanque de su vehículo con la manguera que usa para regar el jardín o con una botella que recargó antes de salir de su casa. Lo que en realidad se difundió como un motor alimentado con agua no era tal, sino que se trataba de un proceso de combustión obtenido del hidrógeno, que es el resultado de una separación química del oxígeno presente en el agua; eso no es tan fácil de hacer, porque se requiere realizar una electrólisis, una termólisis, una reducción química o una intervención biológica del agua mediante algas o boro (un costoso metal conductor).
La verdad es que la eficiencia energética de este combustible no es tan alta, versus lo complicado que es obtenerlo, argumento más que poderoso para que, por ejemplo, BMW abandonara el desarrollo de esta tecnología en una variante de la Serie 7. Según los ensayos, con una carga de 4 kg de hidrógeno se cubren 100 kilómetros, y para producir tan solo 1 kg de hidrógeno se necesitan nueve litros de agua y casi cuatro kilos de boro, que como lo señalamos es un metal muy costoso.
Al final de cuentas, el motor de agua no existe como tal y el hidrógeno fue desechado por su baja eficiencia y alta complejidad para producirlo, a pesar de que varios fabricantes se entusiasmaron con este recurso energético.
Energía nuclear
Aunque parezca una locura en algún momento se pensó en la fisión atómica para impulsar un automóvil, con nada menos que un reactor nuclear de uranio acompañándonos en el viaje. Uno de los ejemplares más celebres de esta camada es el Ford Nucleon de 1958, un prototipo cuya doble turbina giraba por efecto de la evaporación de agua que producía el citado reactor; podía recorrer 8.000 kilómetros con cada recarga de uranio, en un marco teórico por supuesto.
Al menos el modelo que se realizó a escala reducida sí funcionaba, pero la firma del óvalo desistió de realizar un prototipo a escala natural no por falta de entusiasmo, sino que por el hecho de no poder conseguir un reactor con unas dimensiones que se adecuaran a un automóvil de pasajeros; por supuesto que los expertos en prevención de riesgos no daban crédito a tamaña irresponsabilidad… el vocablo atómico ya de por sí genera temor.
Al final solo fue un alarde tecnológico, un capítulo anecdótico en la historia del automóvil. Además de Ford otros fabricantes de Norteamérica realizaron sus prototipos, Studebaker-Packard entre ellos, con su avanzado modelo Astral.
Turbina de gas
Durante la Segunda Guerra Mundial comenzaron las reuniones y discusiones entre esos geniales inventores que le dieron forma a la turbina de gas, una creación que por supuesto no era para la industria del automóvil sino que para la aeronáutica. Empresas como BRM, Rolls-Royce y la Sociedad Francesa de Equipamiento Mecánico para la Aviación, aunaban esfuerzos para acelerar el desarrollo de las turbinas; para ganar la guerra, enfrentar nuevos conflictos o servir a la humanidad en tiempos de paz.
El asunto es que a uno de esos ingenieros se le ocurrió la idea de equipar un automóvil con una turbina, lo que resultó con un Rover P4 impulsado a base de reacción; todo esto pasó en 1948. Pero el futuro de esta tecnología no estaba en Europa sino que en Estados Unidos, porque al cabo de varios intentos y fracasos de franceses y británicos, fue General Motors la que continuó con las investigaciones hasta presentar a una de sus mayores celebridades de los años cincuenta, el XP-21 Firebird.
Era un avión terrestre, del que se obtenían 370 cv a nada menos que 13.000 rpm. De ahí en adelante se desató una especie de amor enfermizo por esta tecnología, hasta el punto de que el equipo de competición Lotus presentó unos veloces monoplazas impulsados mediante turbina para disputar las 500 Millas de Indianápolis de 1968 y algunas grandes premios de la Fórmula 1 en 1971… se trataba de los Lotus 56 y 56B.
Y en este apéndice no podemos olvidarnos del Chrysler Turbine, ejemplar para usarse en las calles y que fue presentado en 1964, aunque tres años más tarde fueron sacados del catálogo y destruidas las pocas unidades que se habían fabricado; el diseño exterior era obra del estudio italiano Ghia.
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