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Soy un ingeniero mecánico con pasión por los autos y la tecnología automotriz. Me dedico al diagnóstico, reparación y optimización de sistemas mecánicos en vehículos.

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Mantenimiento preventivo y correctivo de motores.

Diagnóstico con escáner automotriz (OBD-II).

Sistemas eléctricos y electrónicos en vehículos modernos.

Transmisiones manuales y automáticas.

Sistemas de frenos ABS y suspensión.

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Proyecto 1: Reparación y optimización de un motor de combustión interna.

Proyecto 2: Implementación de mantenimiento preventivo en flotas de autos.

Proyecto 3: Diagnóstico de fallas electrónicas con software especializado.

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https://revoshop.com.pe/blog/que-es-mejor-gnv-glp/

https://www.cibertec.edu.pe/noticias/de-que-trata-carrera-mecanica-automotriz/

https://autoleap.com/blog/best-automotive-mechanic-books-for-beginners/

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Overview

Actualmente, hay más vehículos eléctricos e híbridos eléctricos en nuestras carreteras que nunca antes. Por eso es importante entender cómo funcionan estos vehículos, desde los autos compactos hasta las camionetas, y cómo se diferencian de los vehículos con motor a gasolina. Además, compartimos información sobre cómo operar estos vehículos de manera segura, cómo contribuyen al ahorro de combustible y costos, y cómo estos vehículos son más amigables con el medio ambiente que los vehículos convencionales a gasolina.

Energía disponible convertida en potencia de manejo

El Tema

Por fuera, un vehículo eléctrico o híbrido puede parecer un vehículo a gasolina, pero la diferencia está en lo que hay bajo el capó y cómo funciona. Actualmente, hay dos tipos de vehículos eléctricos y varios tipos de vehículos híbridos-eléctricos.

Vehículos Eléctricos

Los Vehículos Eléctricos a Batería, también conocidos como (BEV), funcionan con electricidad y se enchufan para cargar sus baterías. Los BEV no liberan emisiones desde el tubo de escape.

Los vehículos eléctricos de pila de combustible, también conocidos como (FCEV), funcionan con hidrógeno y convierten el hidrógeno en electricidad en la pila de combustible. Los FCEV solo emiten vapor de agua y aire caliente.

Vehículos Eléctricos Híbridos

Los Vehículos Eléctricos Híbridos (HEV), funcionan tanto con gasolina como con electricidad. En muchos HEV, el motor eléctrico utiliza la energía de la batería para ayudar al motor o para mover el vehículo de forma independiente en distancias cortas. A medida que el motor está en funcionamiento, la batería se va recargando. Hay varios niveles de vehículos híbridos-eléctricos.

Los Vehículos Eléctricos Micro (HEV Micro) tienen beneficios limitados de ahorro de combustible debido a la tecnología inactiva de parada y arranque, pero aun así ahorran combustible en comparación con sus contrapartes que solo funcionan con gasolina. Estos vehículos no requieren que el fabricante rediseñe todo el tren motriz, por lo que el costo del vehículo es similar al de un vehículo a gasolina. Estos HEV no son capaces de frenado regenerativo.

Los Vehículos Eléctricos Ligeros (HEV Ligeros) usan tecnología inactiva de arranque y parada, pero también pueden regenerar electricidad cuando se detienen. Algunos fabricantes también pueden emplear el modo de asistencia eléctrica del motor para impulsar desde una parada (pero no a altas velocidades).

Los HEV Medianos emplean tecnología inactiva de arranque y parada, frenado regenerativo y asistencia de potencia del motor a velocidades más altas. Estos vehículos, sin embargo, no están equipados para impulsar el vehículo usando solo el motor eléctrico.

Los Vehículos Eléctricos Híbridos Fuertes o Completos (HEV Fuertes o Completos) usan funciones de vehículos híbridos: tecnología inactiva de arranque y parada, frenado regenerativo, asistencia de potencia del motor y funcionamiento temporal (generalmente alrededor de 1 milla) solo eléctrico.

Los Vehículos Eléctricos Híbridos Enchufables (HEV Enchufables), también conocidos como PHEV, utilizan las mismas funciones híbridas que los HEV Fuertes, pero tienen un alcance eléctrico más largo (por lo general, entre 20 y 70 millas, según el diseño del vehículo y su batería). Los PHEV son vehículos híbridos eléctricos avanzados que se conectan a un cargador para reponer la carga de la batería. Una vez que se agota la batería del PHEV, el motor ayuda a recargar la batería para continuar la conducción, lo que refleja el funcionamiento de un HEV Fuerte.

Hay varios niveles de vehículos eléctricos híbridos. Una cosa en particular que debe comprobar cuando compre un vehículo nuevo es la eficiencia de combustible de un HEV.

Varias Funciones de los Vehículos Eléctricos

Así como hay varios niveles de vehículos híbridos eléctricos, también hay varias funciones dentro de un EV o HEV que contribuyen a la electrificación.

Frenado regenerativo: el motor eléctrico de un vehículo eléctrico se puede utilizar para reducir la velocidad del vehículo, recargando energía en el proceso. De lo contrario, con un sistema de frenado mecánico (o convencional), esta energía se perdería en forma de calor. El vehículo aún utiliza frenos convencionales para reducir la velocidad del vehículo durante algunos eventos de frenado, como el frenado de emergencia o cuando la batería está completamente cargada.

Conducción solo eléctrica: mientras que los EV siempre dependen de la energía de la batería, algunos HEV también pueden impulsar un vehículo usando solo energía de la batería para el rango de alcance de la batería, sin el apoyo del motor de gasolina.

Tecnología inactiva de arranque y parada: cuando el vehículo se detiene, el motor del HEV se apaga temporalmente para ahorrar combustible y reducir las emisiones del vehículo. El motor vuelve a arrancar una vez que el conductor suelta el pedal del freno.

Modo de asistencia de potencia del motor: durante velocidades más altas del vehículo, el motor eléctrico puede ayudar al motor del HEV al proporcionar más potencia para impulsar el vehículo.

El Tema

Los componentes comunes del tren motriz eléctrico existen en todos los vehículos eléctricos. En los vehículos eléctricos a batería, estos componentes reemplazan al motor de gasolina y gran parte de sus componentes relacionados. En los vehículos híbridos, estos componentes se agregan al motor de gasolina y los componentes relacionados a bordo del vehículo. Las siguientes ilustraciones describen la ubicación típica de los componentes para ambos tipos de vehículos.

Conector de carga: solo encontrará el conector de carga en vehículos enchufables, ya que estos vehículos dependen de una fuente de alimentación externa para recargar sus baterías. Debe familiarizarse con los distintos tipos de enchufes (en inglés), ya que pueden variar según el vehículo.

Baterías; Carga y Seguridad

Los vehículos eléctricos a batería usan paquetes de baterías para almacenar energía y utilizan el motor eléctrico para mover el vehículo. Estos paquetes de baterías podrían durar la vida útil del vehículo; pero, de acuerdo a FuelEconomy.gov y el modelo predictivo del Laboratorio Nacional de Energía Renovable, hay muchos factores que podrían afectar la duración de una batería.

La mayoría de los paquetes de baterías de vehículos eléctricos modernos emplean algún tipo de química de iones de litio, como NMC (Níquel-Manganeso-Cobalto) o NCA (Níquel-Cobalto-Aluminio); estas químicas de batería utilizan materiales más costosos que ofrecen un mayor rango de manejo. Otra química de iones de litio, el Fosfato de Hierro y Litio (LFP), utiliza materiales menos costosos que ofrecen un rango moderado con un ciclo de vida más largo.

Baterías y Temperatura

Los paquetes de baterías EV incluyen celdas, hardware y software interconectados para administrar el funcionamiento de la batería; esto se conoce como el sistema de gestión de la batería. El control de la temperatura es importante para las baterías, ya que las temperaturas extremas pueden afectar el rendimiento y reducir su vida útil. Los sistemas de gestión térmica mantienen las baterías dentro del paquete a una temperatura óptima, incluso en los ambientes más duros, pero esto puede afectar negativamente su autonomía de conducción, ya que parte de la energía de la batería se utiliza para la gestión térmica en lugar del uso del motor.

Batería e Inundaciones

Las baterías de los vehículos híbridos y eléctricos son altamente corrosivas y no deben exponerse al agua estancada. Los vehículos inundados generan peligros de descargas eléctricas de alto voltaje, lo que podría provocar un incendio. Si su EV ha estado expuesto a condiciones de inundación y sospecha que su batería está dañada, comuníquese con su distribuidor o con los servicios de emergencia.

Carga

Muchos vehículos eléctricos tienen una autonomía de conducción de alrededor de 300 millas con una carga completa, mientras que algunos tienen una autonomía de más de 400 millas con una carga simple. Cuando la carga de la batería está baja, el EV debe conectarse a una fuente de energía eléctrica para reponer la carga de la batería; esto puede ocurrir en el hogar, el trabajo o cualquier otro lugar público a lo largo de su ruta. Sin embargo, no todos los vehículos y estaciones de carga cobran la misma tarifa. Los cargadores rápidos de CC pueden reponer la carga de la batería en menos de una hora, mientras que los cargadores domésticos pueden tardar toda la noche en recargar la batería.

Siga siempre el manual del propietario y las instrucciones del fabricante con respecto a los protocolos de seguridad de carga, los requisitos de mantenimiento y otras operaciones relacionadas.

Recursos de Carga

Antes de conducir un EV, es importante familiarizarse con las estaciones de carga y su nivel de carga, tipo de enchufe y ubicación. El Departamento de Transporte de los Estados Unidos ofrece información sobre las velocidades de carga de los vehículos eléctricos y los tipos de enchufes (en inglés). Entender cómo funcionan los cargadores de los vehículos eléctricos y conocer sus ubicaciones a lo largo de su ruta lo ayudará a planificar cuando conduzca un EV. El Departamento de Energía de los Estados Unidos ofrece información sobre las ubicaciones de las estaciones de carga para vehículos eléctricos (en inglés).

Baterías; Carga y Seguridad

Comparar Electricidad con Gas

All vehicles, regardless of whether they are gasoline or electric, use energy differently. The vehicle's energy use depends on its powertrain efficiency, environmental conditions, and the user's driving habits.

En FuelEconomy.gov (en inglés) puede comparar vehículos eléctricos y de gasolina y obtener un ahorro estimado en el costo del combustible.

A diferencia de los vehículos a gasolina, el uso de energía con los vehículos eléctricos enchufables se mide en kilovatios-hora por 100 millas o kWh/100mi.

Ejemplo: un automóvil compacto BEV "eficiente en combustible" puede consumir 30 kWh/100 millas, mientras que una camioneta grande BEV puede consumir 50 kWh/100 millas.

Para comparar más fácilmente los vehículos eléctricos enchufables con los vehículos a gasolina, a menudo se usa una métrica equivalente a millas por galón (MPGe), utilizando el contenido de energía de un galón de gasolina (aproximadamente 33 kWh por galón) como factor de conversión.

Ejemplo: automóvil compacto BEV "eficiente en combustible" puede tener una clasificación de 110 MPGe, mientras que una camioneta grande BEV puede tener una clasificación de 65 MPGe

Historia de los Vehículos Eléctricos

Primeras Décadas del Siglo 1900s

Si bien los vehículos eléctricos han evolucionado significativamente en los últimos años, no son un concepto nuevo. De hecho, a principios del siglo XX, el 38% de los vehículos estadounidenses eran eléctricos, el 22% a gasolina y el 40% a vapor. Pero, a lo largo de los años 1900, la popularidad del vehículo eléctrico se desvaneció debido a inventos como la línea de ensamblaje de automóviles (para vehículos a gasolina), el motor de arranque a gasolina y una infraestructura de carga y alcance eléctrico limitado a medida que se expandían las carreteras.

A Finales del Siglo

En la década de 1990, los vehículos eléctricos tuvieron un resurgimiento temporal con vehículos como GM EV1.

A En la Actualidad

El mercado de los vehículos eléctricos ha crecido rápidamente en los últimos años. En 2021, el Presidente firmó una Orden Ejecutiva que tiene como objetivo que la mitad de todos los vehículos nuevos vendidos en 2030 sean vehículos de cero emisiones, incluidos los vehículos eléctricos de batería, eléctricos híbridos enchufables o eléctricos de pila de combustible.

Más Eficiencia Energética

Los vehículos eléctricos a batería son más eficientes energéticamente en comparación con los vehículos a gasolina. Los BEV pueden convertir del 80 al 85% de la energía disponible en movimiento hacia adelante, mientras que los vehículos convencionales a gasolina solo convierten del 25 al 36 % de la energía de la gasolina.

La frecuencia de carga (basada en el rango de capacidad del vehículo y la tasa de consumo de energía), la ubicación del lugar de carga y el costo de la carga (costo por kWh) pueden contribuir al costo total de operación del vehículo.

Reducir Nuestro Impacto Ambiental

Los vehículos eléctricos a batería no emiten emisiones por el tubo de escape como lo hacen los vehículos convencionales, ya que no tienen motores de gasolina. Sin embargo, los vehículos se conectan a la red eléctrica, que a menudo utiliza combustibles fósiles para generar electricidad, generando emisiones en el proceso. A pesar de esto, incluso en áreas del país que dependen en gran medida del carbón para la generación de electricidad, los vehículos eléctricos a batería producen menos emisiones durante su vida útil en comparación con los vehículos convencionales. Además, la red eléctrica sigue siendo más limpia, lo que convierte a estos vehículos en una opción más amigable con el medioambiente. Menos Mantenimiento Programado

Los vehículos eléctricos requieren menos mantenimiento programado que los vehículos convencionales porque el vehículo no tiene un motor de gasolina. (Los HEV y PHEV todavía tienen un motor de gasolina y necesitan mantenimiento y reparación del motor).

Si usted es dueño de un BEV, ya no necesita pagar por artículos de mantenimiento y reparaciones regulares del motor, tales como:

Filtro y bomba de combustible;

Aceite de motor y filtro;

Líquido de transmisión o embragues;

Bujías y bobinas de encendido;

Cinturones (por ser todos de funcionamiento eléctrico); y

Componentes de escape como silenciadores, convertidores catalíticos, tubos de escape; sin emisiones del tubo de escape y, por lo tanto, sin pruebas de smog/emisiones.

Sin embargo, poseer un BEV no está libre de mantenimiento. La mayoría de los vehículos modernos, incluidos los BEV, aún necesitan mantenimiento en elementos como:

Componentes y líquido del sistema de freno tradicional (aunque el frenado regenerativo prolonga la vida útil de los frenos tradicionales);

Componentes del sistema de refrigeración y anticongelante;

Sistema de aire acondicionado y componentes;

Componentes de dirección y suspensión, incluidos neumáticos y alineación; y

Batería de 12 voltios: para alimentar sistemas de bajo voltaje, como luces y radio.

Hay elementos de mantenimiento únicos a considerar, tales como:

La posibilidad de reemplazo de la batería de alto voltaje

Cambios de neumáticos potencialmente más frecuentes, debido al peso de la batería

NHTSA en Acción

Para abordar el cambio climático y reducir las emisiones de los vehículos, el Presidente Joe Biden firmó una Orden Ejecutiva (en inglés) que tiene como objetivo que la mitad de todos los vehículos nuevos vendidos en 2030 sean vehículos de cero emisiones, incluidos los vehículos eléctricos de batería, eléctricos híbridos enchufables o eléctricos de pila de combustible.

El Departamento de Transporte de los Estados Unidos (DOT) es parte de la Oficina Conjunta de Energía y Transporte (en inglés). El equipo ayuda a coordinar y aprovechar la experiencia entre el Departamento de Energía de los Estados Unidos y el Departamento de Transporte para seguir avanzando en una infraestructura de transporte de cero emisiones. Además, el DOT ha lanzado varios programas (en inglés) para ayudar a financiar el desarrollo de la carga de vehículos eléctricos en comunidades de todo el país.

La seguridad está en un primer plano en el desarrollo de vehículos eléctricos. NHTSA está trabajando en varias propuestas para:

Agregar requisitos de seguridad, incluyendo la mitigación de incendios durante las operaciones normales del vehículo, durante la carga y después de un choque, para las baterías de propulsión en vehículos eléctricos.

Agregar un nuevo Estándar Federal de Seguridad para Vehículos a Motor, para el contenedor de combustible y el sistema de combustible de hidrógeno y celdas de combustible.

La agencia ha lanzado una Iniciativa de Seguridad de Baterías (en inglés) para coordinar las actividades de recopilación de datos, la investigación, el cumplimiento y los estándares de seguridad para abordar los posibles riesgos de seguridad relacionados con las baterías de los vehículos eléctricos. Además, NHTSA ha copatrocinado el Reglamento Técnico Global n.º 20; "Seguridad de los Vehículos Eléctricos".

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Actualmente, hay más vehículos eléctricos e híbridos eléctricos en nuestras carreteras que nunca antes. Por eso es importante entender cómo funcionan estos vehículos, desde los autos compactos hasta las camionetas, y cómo se diferencian de los vehículos con motor a gasolina.

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Actualmente, hay más vehículos eléctricos e híbridos eléctricos en nuestras carreteras que nunca antes. Por eso es importante entender cómo funcionan estos vehículos, desde los autos compactos hasta las camionetas, y cómo se diferencian de los vehículos con motor a gasolina.

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El GNV (Gas Natural Vehicular) es un combustible compuesto principalmente por gas metano, el cual se presenta en forma comprimida (Gas Natural Comprimido) o licuada (Gas Natural Licuado) cuando se usa como combustible vehicular. Su producción suele ser más costosa, pero tiene una composición que favorece una combustión limpia y eficiente.

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El GLP (Gas Licuado de Petróleo), también conocido como autogás, es una mezcla de propano y butano en una proporción aproximada de 60%-40%. Se presenta en estado líquido y es conocido por su amplia disponibilidad en estaciones de servicio, lo que lo convierte en una opción más accesible para muchos conductores.

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Licencia : Creative commons

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Introducción al Curso de Mecánica Automotriz | Vol. II