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Transmisión gasolina-eléctrica

La transmisión gasolina-eléctrica (en inglés británico) o transmisión gasolina-eléctrica o transmisión gas-eléctrica (en inglés estadounidense) es un sistema de transmisión para vehículos propulsados ​​por motores de gasolina . La transmisión gasolina-eléctrica se utilizó para una variedad de aplicaciones en el transporte por carretera, ferroviario y marítimo a principios del siglo XX. Después de la Primera Guerra Mundial , fue reemplazada en gran medida por la transmisión diésel-eléctrica , un sistema de transmisión similar utilizado para motores diésel ; pero la transmisión gasolina-eléctrica ha vuelto a ser popular en los vehículos eléctricos híbridos modernos .

La transmisión eléctrica por gasolina se utilizó en ciertos nichos de mercado a principios del siglo XX, como en las locomotoras eléctricas por gasolina fabricadas en Gran Bretaña para su uso en los Ferrocarriles Ligeros del Departamento de Guerra durante la Primera Guerra Mundial o para los Ferrocarriles Unidos Arad & Csanad, de propiedad privada . En Francia, el sistema de transmisión eléctrica por gasolina Crochat se utilizó para locomotoras de ancho de vía estándar (hasta 240 kW de potencia eléctrica).

Descripción

Los vehículos de gasolina y electricidad siguen una arquitectura híbrida en serie . Un motor de combustión interna (CI) con encendido por chispa actúa como motor principal, alimentando un generador que convierte la energía rotacional en energía eléctrica. El generador carga un paquete de baterías y acciona un motor de tracción que proporciona fuerza de tracción para que el vehículo se mueva. [1]

Arquitectura híbrida en serie
Representación esquemática del tren motriz de un vehículo híbrido en serie.

El motor suele ser más pequeño que el necesario para propulsar un vehículo de gasolina convencional del mismo tamaño. El motor suele funcionar a sus RPM óptimas de alta eficiencia , alimentando el generador. Cuando se necesita potencia adicional para acelerar o para subir pendientes, tanto el motor como la batería alimentan el motor. Cuando el motor produce más potencia de la que se necesita en las ruedas, el excedente se utiliza para cargar la batería.

Los vehículos de gasolina y electricidad normalmente no requieren ningún tipo de transmisión, ya que los motores de tracción eléctrica pueden funcionar en un amplio rango de rpm con la máxima eficiencia. El par motor-generador es una unidad compacta que no está conectada mecánicamente a las ruedas de la carretera. La conexión es puramente eléctrica.

Ventajas

Desventajas

Aplicaciones históricas

Camino

Entre los vehículos de carretera que utilizan transmisión gasolina-eléctrica se incluyen el autobús Tilling-Stevens (Reino Unido) [7] y el automóvil de turismo Owen Magnetic (Estados Unidos). [8]

Carril

Entre los ejemplos de vehículos ferroviarios de gasolina y electricidad se incluyen el autocar eléctrico de gasolina de 1903 de North Eastern Railway , el Doodlebug (vagón de ferrocarril) , el vagón con cabina de gas y electricidad de 57 toneladas de GE , [9] el motor ferroviario Weitzer y las locomotoras de gasolina y electricidad construidas para los Ferrocarriles Ligeros del Departamento de Guerra por Dick, Kerr & Co. y British Westinghouse . [10] En Francia, el sistema Crochat-Colardeau de Henry Crochat y Emmanuel Colardeau se utilizó en algunos vagones de gasolina y electricidad.

Marina

La mayoría de los submarinos que sirvieron en la Primera Guerra Mundial eran diésel-eléctricos . Sin embargo, algunos submarinos petroeléctricos se habían construido antes de la guerra. Algunos ejemplos incluyen: submarino de clase Plunger (EE. UU.), [11] submarino de clase A (1903) (Reino Unido), [12] SM U-1 (Austria-Hungría) , submarino ruso Krab (1912) .

Vehículos militares

Los sistemas de gasolina y electricidad se probaron en el tanque británico Mark II , el tanque estadounidense Holt de gas y electricidad y el Saint Chamont francés en 1917. Este último utilizó el sistema Crochat-Colardeau de Henry Crochat y Emmanuel Colardeau. Esto permitió que los motores de tracción izquierdo y derecho funcionaran a diferentes velocidades para la dirección y se detalla en la patente US1416611. [13] El prototipo Char G1 P de 1936 también fue diseñado con un sistema de propulsión de gasolina y electricidad. [14]

Ferdinand Porsche fue el principal desarrollador de estos trenes de potencia para vehículos militares en la Alemania nazi . Creó el prototipo VK 3001 (P) y el VK 4501 , de los que se produjeron 91 unidades como Porsche Tiger. [15] Más tarde se convirtieron en cazacarros Ferdinand y, posteriormente, Elefant . [16] Otro diseño destacable fue el prototipo Porsche tipo 205 de 188 toneladas, comúnmente conocido como el tanque superpesado Maus .

Aplicaciones modernas

En el siglo XXI, la transmisión gasolina-eléctrica ha cobrado nueva vida en los vehículos eléctricos híbridos . Algunos ejemplos son: Ford Fusion Hybrid ; Honda Civic Hybrid ; Toyota Prius .

Véase también

Referencias

  1. ^ León, Rogelio; Montaleza, Christian; Maldonado, José Luis; Tostado-Véliz, Marcos; Jurado, Francisco (septiembre 2021). "Vehículos eléctricos híbridos: una revisión de las configuraciones y ciclos termodinámicos existentes". Termo . 1 (2): 134-150. doi : 10.3390/termo1020010 . ISSN  2673-7264.
  2. ^ Pielecha, Ireneusz; Cieślik, Wojciech; Merkisz, Jerzy (1 de octubre de 2019). "Análisis del uso del modo de conducción eléctrica y el flujo de energía en las unidades híbridas de SUV en condiciones de tráfico urbano y extraurbano". Revista de ciencia y tecnología mecánica . 33 (10): 5043–5050. doi :10.1007/s12206-019-0943-4. ISSN  1976-3824. S2CID  208845980.
  3. ^ Cai, William; Wu, Xiaogang; Zhou, Minghao; Liang, Yafei; Wang, Yujin (1 de febrero de 2021). "Revisión y desarrollo de sistemas de motores eléctricos y trenes de potencia eléctricos para vehículos de nueva energía". Innovación en automoción . 4 (1): 3–22. doi : 10.1007/s42154-021-00139-z . ISSN  2522-8765. S2CID  232051914.
  4. ^ Capata, Roberto (noviembre de 2018). "Vehículos híbridos urbanos y extraurbanos: una revisión tecnológica". Energies . 11 (11): 2924. doi : 10.3390/en11112924 . hdl : 11573/1179587 . ISSN  1996-1073.
  5. ^ Singh, Krishna Veer; Bansal, Hari Om; Singh, Dheerendra (1 de junio de 2019). "Una revisión exhaustiva de los vehículos eléctricos híbridos: arquitecturas y componentes". Revista de transporte moderno . 27 (2): 77–107. doi : 10.1007/s40534-019-0184-3 . ISSN  2196-0577. S2CID  116131313.
  6. ^ Singh, Krishna Veer; Bansal, Hari Om; Singh, Dheerendra (1 de junio de 2019). "Una revisión exhaustiva de los vehículos eléctricos híbridos: arquitecturas y componentes". Revista de transporte moderno . 27 (2): 77–107. doi : 10.1007/s40534-019-0184-3 . ISSN  2196-0577. S2CID  116131313.
  7. ^ "Bonhams: Autobús de dos pisos abierto a gasolina y electricidad Tilling-Stevens TS3A de 1922, n.º de chasis TS3A 2559, n.º de motor 2174". www.bonhams.com . Consultado el 9 de diciembre de 2022 .
  8. ^ MCG (24 de junio de 2014). «Otros cinco coches olvidados fabricados en Detroit». Mac's Motor City Garage . Consultado el 9 de diciembre de 2022 .
  9. ^ "Museo del Transporte de Minnesota". Archivado desde el original el 14 de febrero de 2015 . Consultado el 14 de febrero de 2015 .
  10. ^ Davies, WJK (1967). Ferrocarriles ligeros de la Primera Guerra Mundial . David y Charles. Págs. 157-159.
  11. ^ "Índice de fotografías de submarinos".
  12. ^ "MaritimeQuest – Descripción general de la clase de submarinos Clase A (1902)".
  13. ^ "Espacenet - Documento original".
  14. ^ Steven J. Zaloga (2014). Tanques franceses de la Segunda Guerra Mundial (1) . Osprey. ISBN 9781782003922.
  15. ^ Thomas L Jentz (1997). Panzerkampfwagen VI P (Sd.Kfz.181): La historia de los Porsche Typ 100 y 101 también conocidos como Leopard y Tiger (P) . Producciones Darlington. ISBN 978-1892848031.
  16. ^ "Fernando/Elefante". Achtung Panzer . Consultado el 7 de febrero de 2010 .