Desarrollo de un equipo didáctico de Vehículo Híbrido

Debido a la implantación que están teniendo los vehículos híbridos en la sociedad, y a la futura implantación que se prevé de los vehículos eléctricos, en Tknika estamos trabajando por adecuar la formación de la familia profesional de Automoción en este campo. Uno de los objetivos del proyecto “Motores Híbridos” que se desarrolla actualmente en Tknika, es diseñar y desarrollar un equipo didáctico que permita conocer los conceptos de los motores híbridos y estudiar las diferentes situaciones que se puedan dar en estos tipos de motores.

Para el desarrollo de este equipo, se ha contado con la ayuda de importantes fabricantes, tanto de vehículos como de material didáctico. Cabe destacar las aportaciones de Toyota, Bosch España y Alecop.

En una primera fase el grupo de profesores que participa en el proyecto ha sido formado en esta tecnología, tipos de hibridación, funcionamiento y composición de los diferentes motores,… También se ha dedicado mucho tiempo a la captura de datos reales que se ha realizado con un Toyota Prius, datos de funcionamiento en las diferentes formas de conducción y su análisis. Estos datos han servido para validar el equipo didáctico.

En una segunda fase se ha procedido al desarrollo del equipo didáctico de vehículo híbrido en estrecha colaboración con la empresa Alecop S. Coop. y el resultado es un producto denominado “Equipo didáctico Vehículo Híbrido ADA 307”. Así, se ha realizado el diseño de un primer prototipo con todas las especificaciones técnicas detalladas y resueltas. También se está elaborando un material didáctico para la realización de prácticas con dicho equipo y una guía metodológica de cómo impartir esta materia en el aula, tanto para el grado medio como para el grado superior.

El conocimiento adquirido en este desarrollo será transferido a todos los centros de la familia de Mantenimiento de Vehículos Autopropulsados de la Comunidad Autónoma Vasca. Para finales del presente curso se prevé tener fabricadas 15 unidades y poder dotar, como mínimo, con un equipo didáctico a cada uno de los centros de la red pública. A finales de este curso se realizará una transferencia de los conocimientos adquiridos y se impartirá formación de dicha tecnología con los propios equipos didácticos. Esta formación se impartirá de una forma teórico-práctica antes de entregar los equipos a cada centro.

El objetivo de este equipo didáctico es familiarizar al alumnado con la tecnología empleada actualmente en los vehículos híbridos. Se ha desarrollado el tipo de motores híbridos de ciclo combinado plug-in. Este tipo de ciclo está considerado como el sistema más completo y eficiente dentro de las distintas categorías y modelos de híbridos que existen actualmente en el mercado, además de ser técnicamente uno de los más complejos.

El equipo permite

• Realizar el estudio conceptual de un vehículo híbrido de ciclo combinado PLUG-IN, simulando el funcionamiento de un vehículo real en distintos recorridos y situaciones.
• Se pueden analizar los flujos de corriente de alta tensión a través de un cuadro sinóptico y analizar la combinación de fuerzas entre motor térmico y motores / generadores eléctricos.
• Medir y grabar los valores reales (rpm, par, corriente de batería HV, velocidad de vehículo etc..), incluso ofrece la posibilidad de poder diseñar y programar un recorrido    predeterminado.
• La aplicación es interactiva con el software a través de los diferentes componentes joystick (acelerador, freno, caja de cambios automática) y permite realizar medidas.

El equipo está compuesto por

1. La aplicación: donde están montados todos los elementos de control, incluyendo un sistema de adquisición de datos.

Esta aplicación representa los distintos elementos de un sistema de motorización híbrida, incluyendo un sistema de adquisición de datos comunicando a través de puerto USB. Integra los mismos comandos de un vehículo: contacto, arranque, acelerador, freno, selección de velocidad a través de la caja de cambios, pulsador de A/C, pulsador de carga externa de batería (plug-in). Además, se pueden estudiar las distintas fases de funcionamiento de los motores (eléctrico, combustión), así como el estado de batería (carga, descarga, generador) del mismo modo que se representa en el software virtual.

2. Un software interactivo con la aplicación que permite realizar la simulación del funcionamiento, supervisión de las posibles medidas a realizar, programación de recorridos, visualización y lectura de parámetros de funcionamiento.

El software permitirá configurar las distintas condiciones de circulación de vehículos equipados con motores híbridos, se podrán ver las distintas etapas de funcionamiento de los diferentes motores, y además, obtener información de las diferentes fases a modo de gráficas y tablas (para su posterior explotación).

Para terminar, podemos decir que este proyecto es una propuesta innovadora, para el diseño y fabricación de un producto que intentará dar respuesta a las necesidades y carencias formativas en el campo de la Automoción. Debemos hacer especial hincapié que, tanto en los Centros de Formación Profesional como en empresas multi-marca, este producto tendrá una especial aceptación.