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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE TAMAZULA DE
GORDIANO
TRABAJO:
Proyecto de Investigación
''Autos Electricos Vs Autos Combustión Interna"
CARRERA:
Electromécanica.
NOMBRE DEL ALUMNOS:
Omar Padrón Torres
6º Semestre.
FACILITADOR
René Gudiño Venegas
MATERIA:
Taller de investigacion 1
Tamazula de Gordiano, Jalisco a 3/04/14.
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Índice
1. Antecedentes del problema ........................................................ Pág. 3
2. Planteamiento del problema ....................................................... Pág. 7
3. Objetivo general y específicos.................................................... Pág. 9
4. Hipótesis y justificación .............................................................. Pág. 10
5. Marco teórico .............................................................................. Pág. 12
6. Bosquejo del Método ……………………………………………….. Pág. 16
7. Cronograma ………………………………………………………….. Pág. 20
8. Presupuesto ………………………………………………………….. Pág. 21
9. Referencias bibliográficas ………………………………………….. Pág. 22
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Antecedentes del problema
Los vehículos eléctricos se encontraban entre los primeros automóviles construidos
durante los primeros años de la industria automotriz. El primer vehículo independiente
que funcionaba con electricidad se construyó en la década de 1830 en Escocia. La
fuente de energía de este vehículo no era recargable, y esto constituía un problema
importante. Otros vehículos eléctricos llegaron a las rutas a lo largo del siglo XIX, pero
el primer automóvil eléctrico real apareció en 1891, salido del taller de William Morrison,
de Des Moines, Iowa. Para el año 1897, funcionaba una flota de taxis eléctricos en la
ciudad de Nueva York. En 1900, el 28 % de todos los automóviles de los Estados
Unidos funcionaban con electricidad. Sin embargo, poco después de ese auge de
popularidad, el automóvil eléctrico entró en decadencia. Henry Ford introdujo el Modelo
T con motor a combustión fabricado en serie, lo que hizo que los automóviles
comenzaran a ser más accesibles para las masas. Para el año 1920, el automóvil
eléctrico casi había desaparecido y había sido reemplazado por automóviles que
podían recorrer mayores distancias y más rápidamente con más energía. La rápida
disponibilidad de la gasolina contribuyó a la transición al motor de combustión interna.
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Fotografía cortesía del El Smithsoniano (inglés)
Thomas Edison trabajó durante muchos años en una batería que pudiera utilizarse para
dar energía a un automóvil. Aunque su batería no tuvo éxito, él fue propietario de un
automóvil eléctrico.
La idea de un automóvil eléctrico para las masas resurgió en la década de 1960. Pero
no se puso de moda hasta la década de 1970, cuando tomaron lugar ciertas
preocupaciones acerca de la contaminación y los precios en aumento de la gasolina. El
primer vehículo eléctrico fue el CitiCar de Vanguard-Sebring, que salió en 1974. Este
pequeño vehículo podía ir a más de 48 km/h y recorrer aproximadamente 64 km con
cada carga. Se fabricaron alrededor de 2.000. El CitiCar no era muy seguro, y en el año
1976 el fabricante dejó de construirlos.
Fotografía cortesía deHighTechScience.org
El CitiCar, que se fabricó de 1974 a 1977, funcionaba con electricidad generada por
ocho baterías de ácido-plomo. La mayor parte de la carrocería de este vehículo liviano
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estaba hecha de plástico. Por lo tanto, el CitiCar no pudo cumplir con las exigentes
normas de seguridad de finales de la década de 1970.
Los vehículos eléctricos fueron probados para otros usos. El Servicio Postal de los
Estados Unidos compró alrededor de 350 Jeeps eléctricos para repartir el correo en
1975. Estos vehículos podían recorrer hasta 64 km y tenían una velocidad máxima de
80 km/h. Cada vehículo requería 10 horas de tiempo de recarga. Éste parecía ser un
buen uso para un vehículo eléctrico: distancias cortas para recorrer en un período
limitado de tiempo. Sin embargo, el programa fue discontinuado.
En 1976, el Congreso de los Estados Unidos aprobó una ley para incentivar el
desarrollo de vehículos eléctricos e híbridos. El objetivo de la ley era, en parte, mejorar
la tecnología de baterías. Sin embargo, los fabricantes no mostraron interés hasta
1988. Ese año, General Motors (GM) comenzó a aportar dinero para la investigación
con vistas a la construcción de un automóvil eléctrico para el mercado de
consumidores. Ese automóvil, denominado el EV1, se fabricó desde 1996 hasta 1999.
El EV1 estuvo disponible para los consumidores de California para alquiler únicamente.
Inicialmente, fue fabricado con una batería de ácido-plomo. En 1999, GM cambió a la
batería de níquel metal hidruro (NiMH), que se recargaba mejor.
Fotografía © GM Corp.
El EV1 de General Motors fue el primer automóvil eléctrico construido por una fábrica
automotriz de Estados Unidos. Se podía alquilar únicamente en California. Cuando
General Motors dejó de fabricar el vehículo, los EV1 devueltos fueron destruidos.
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Pronto se sumaron otros vehículos eléctricos al EV1. El Toyota RAV4 EV, una versión
enchufable del popular vehículo deportivo utilitario pequeño, fue probado en Japón a
mediados de la década de 1990 y comercializado en California. Las empresas pudieron
alquilar el RAV4 EV entre los años 1997 y 2000. De 2001 a 2003, Toyota dispuso el
automóvil para alquileres personales en los Estados Unidos, con la concreción de
algunas ventas en 2002. No obstante, para el año 2003, el RAV4 EV fue discontinuado.
El RAV4 EV alcanzaba velocidades de hasta 130 km/h y tenía un alcance de 130 a 190
km. Utilizaba baterías NiMH.
Fotografía cortesía de Toyota Motor Corp.
Toyota fabricó una versión eléctrica de su popular RAV4, un vehículo deportivo utilitario
pequeño. El RAV4 EV estuvo disponible en California desde 1997 hasta 2003. Aunque
la mayoría eran alquilados y luego devueltos, algunos de los modelos más recientes
fueron vendidos a los consumidores. Estos aún están funcionando y circulando.
Muy pocos de estos modernos vehículos eléctricos de primera generación todavía
existen; la mayoría de los EV1 fueron recobrados por GM y destruidos. Sin embargo,
algunos de los RAV4 EV permanecen en funcionamiento y en circulación.
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Planteamiento del problema
Un problema que afecta a la edad moderna y ya desde hace algunas décadas es la
contaminación y una de las principales causas es provocada por los gases invernadero
debido a tantas industrias y demás sistemas de manufactura que deben eliminar gases
de desecho a nuestro ambiente. Ahora bien otro gran culpable que seguro más de un
90% de la población mundial tiene estacionado afuera de su casa, es claro los
automóviles de combustión interna, que en la actualidad, son causas de mucha
contaminación y claro esta esto debido a la demanda y dependencia que tenemos de
ellos, solo para ponerlo más claro vallamos a los números tan solo en el año 2009 el
registro de vehículos en el mundo era de 980 millones de unidades y en 2010 se llegó a
1.015 billones de unidades y tomen en cuenta que estos datos se tomaron sin contar
con camiones (ligeros, medianos y pesados) y autobuses registrados. No se tuvo en
cuenta maquinaria pesada, ahora imaginen el daño que estamos provocando a nuestro
ambiente, nuestro alrededor, nuestro planeta, es en verdad devastador.
Una solución para el problema de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) que
proviene de los residuos de vehículos de combustión interna es el vehículo eléctrico,
que no genera ningún tipo de emisión. El motor de combustión interna es reemplazado
por un motor eléctrico, que funciona con baterías recargables en vez de gasolina u
otros combustibles. A largo plazo, el objetivo es obtener electricidad de una fuente de
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energía limpia, lo que permitiría que los vehículos eléctricos dejasen una huella de
carbono menos notable.
Hace mucho tiempo que se están desarrollando vehículos eléctricos y actualmente se
ha estado optado por fabricarlos cada vez más que cuando empezó todo esto, debido
al problema contaminante de los autos de combustión interna y al estado de nuestro
planeta que cada vez se va deteriorado mas, ahora bien, como es difícil retomar este
reto se opta por alternativas como vehículos híbridos que son autos que cuentan con
los dos sistemas, a que me refiero con esto, a que cuentan tanto con un motor de
combustión interna como uno eléctrico y son muy eficientes puesto que cuando se
termine la carga del motor eléctrico se acciona el motor de combustión interna y sigues
tu camino, ahora bien este tipo de vehículos cuentan con generadores en las ruedas
que permiten que mientras usas el motor de combustión interna recargas el eléctrico y
cuando este cargado de nuevo usas el motor ecológico el eléctrico. Bien, con el avance
tecnológico es cuestión de tiempo, un tiempo no muy lejano cuando estos sean
totalmente eléctricos como lo eran antes, como cuando empezó todo esto, con una
autonomía tan envidiable como para dejar de lado los vehículos contaminantes, los
vehículos de combustión interna.
Diseños concepto de compañía BMW
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Objetivo general
Demostrar las ventajas económicas y beneficios ecológicos por la utilización de
vehículos eléctricos frente a los vehículos de combustión interna.
Objetivos específicos
Dar a conocer las desventajas de un auto de combustión interna.
Demostrar cómo están constituidos los autos eléctricos.
Mostrar los vehículos eléctricos disponibles en el mercado actual.
Dar a conocer las ventajas de los autos eléctricos.
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Hacer una tabla comparativa de los autos eléctricos frente a los autos de
combustión interna.
Hipótesis
Los autos eléctricos son mejores en tecnología, innovación y ecología y mucho mejores
frente a los autos de combustión interna que contaminan con gases provenientes de la
combustión, son ruidosos, y crean desechos por recambios, además tienen poco
período en vida útil; en cambio los autos eléctricos desechan todos estos problemas y
mejoran la comodidad del conductor tecnológicamente más avanzados y limpios.
Justificación
Se demuestra en esta investigación el impacto benéfico tanto ecológico, económico,
social y cultural en pro de la humanidad, siendo esta por la producción de autos
eléctricos ante la contamínate producción de autos de combustión interna que nos
genera tanta de la contaminación actual. Ahora bien la utilización de autos eléctricos
para la humanidad beneficia en que:
Este tipo de vehículo no emite gases contaminantes al medio ambiente.
No presentan desechos como aceites, filtros, repuestos, etc., que luego podrían
contaminar el medio ambiente.
Pueden ser utilizados de 2 formas: Ya sea con un motor hibrido (usando
combustión y electricidad) o solamente uno eléctrico.
Mientras que en los autos que usan combustible derivado del petróleo, rinden
alrededor de 800 Km por tanque siendo eso un costo de 600 pesos, los autos
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eléctricos rinden 400 Km aproximadamente, los que tienen un costo de 70
pesos.
No tiene gastos de mantenimiento, lo cual ahorra más dinero frente a los que
genera un vehículo convencional.
No producen contaminación acústica, tan molesta en algunas zonas muy
transitadas de las ciudades.
Un motor eléctrico es más compacto, más barato y mucho más simple que un
motor de combustión interna
La investigación demanda cierto capital y a lo mejor sería más barato seguir
construyendo vehículos de combustión interna debido al mercado actual y la utilización
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de combustibles fósiles pero, hay que recordar que estos combustibles no son
renovables por la tanto algún día se acabaran es por eso tenemos que ver las
alternativas actuales como los autos eléctricos y veremos la recompensa reflejada en el
gran beneficio para el medio ambiente y los seres vivientes que habitamos.
Marco Teórico
La teoría del prototipo de automóvil eléctrico, va direccionada a resolver el máximo
problema de contaminación ambiental.
No necesita un motor a combustión para recargar la batería como el automóvil eléctrico
de combustión interna(Hibrido). Ya que este automóvil eléctrico puede autogenerar su
propia electricidad, aprovechando el hecho de que la forma de girar de una rueda en un
automóvil es similar al giro constante de un molino de energía eólica cuyo resultado es
la producción de energía eléctrica limpia.
Este automóvil aprovecha el mismo principio usado en las hidroeléctricas, que
convierten la velocidad y el peso del agua en electricidad. Estos ejemplos demuestran
que es posible convertir la velocidad y peso del desplazamiento de un automóvil en
energía eléctrica.
Funcionamiento
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El auto eléctrico funciona con una batería, previamente recargada por una fuente
externa (como el tomacorriente), que envía la electricidad que el motor necesita para
impulsar el automóvil. La aceleración del automóvil hará que al girar los generadores
de las ruedas, estos produzcan electricidad, que es almacenada en la batería, y que a
su vez se vuelve a enviar al motor para que este mueva el automóvil.
Al contrario del auto eléctrico el vehículo de combustión interna es un tipo de máquina
que obtiene energía mecánica directamente de la energía química producida por un
combustible que arde dentro de una cámara de combustión, la parte principal de un
motor.
Entre las varias ventajas de un automóvil eléctrico frente a uno de combustión esta
primero que no contamina el medio ambiente en mayor medida. Resultando una
saludable alternativa al calentamiento global. Segundo es su económica fabricación. Un
automóvil de combustión tiene alrededor de 7000 piezas diferentes. El 40% del negocio
de los fabricantes de autos proviene de piezas y reparaciones posventa que los
vehículos eléctricos prácticamente no necesitan. Este automóvil eléctrico no requiere
obviamente el motor a combustión, la caja de cambios, la corona, el cardan etc. Que si
son imprescindibles en un automóvil de motor a combustión. Esto significa que se
reducirían los costos de producción o fabricación. Resultando en precios más
accesibles para todo público. A lo que habría que agregar un mínimo y económico
mantenimiento ya que al no necesitar combustible, el ahorro crece mucho más y a
favor del propietario, pero por sobre todo el medio ambiente.
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Desventajas de un auto a combustión interna
El motor de combustión interna es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica
directamente de la energía química producida por un combustible que arde dentro de
una cámara de combustión, la parte principal de un motor.
Existe diversa normativa de la UE que aborda los distintos aspectos relacionados con
el problema de los residuos y su gestión. En ellos se hace a las empresas
responsables de garantizar el tratamiento de los residuos que generan de una forma
eficiente, segura y respetuosa con el medio ambiente.
Europa;
Gran parte de la legislación existente en la UE adopta un enfoque específico para cada
producto, y regula sectores tales como el de envases, vehículos, pilas o aparatos
eléctricos. Merced a la adopción del principio de “responsabilidad del productor”, estas
leyes obligan a las empresas productoras o manipuladoras de determinados productos
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a garantizar su tratamiento satisfactorio una vez que llegan a la basura (así como a
pagar la gestión de dichos residuos).
Las normas relativas a los residuos de automóviles y otros vehículos de carretera
estipulan que los fabricantes deben limitar la utilización de sustancias peligrosas,
fabricar vehículos más reciclables en el futuro e incluir cada vez mayor cantidad de
materiales reciclados.
Existen diversos sistemas nacionales de recogida de vehículos usados al final de su
vida útil, cuya financiación corre a cargo de los fabricantes de automóviles, y de
tratamiento de vehículos usados, para eliminar los componentes contaminantes y
fomentar su reciclado. La UE ha fijado una serie de objetivos cada vez más ambiciosos
con respecto a la reutilización o el reciclaje de los materiales que incorpora un coche,
que debe alcanzar un porcentaje del 95% en el año 2015 y esto se ve en beneficio a la
utilización de autos eléctricos en pro de la humanidad y beneficios del medio ambiente.
Bosquejo del Método
Esta es una Investigación documental, donde se reúne información de diferentes
fuentes, generando nuevas conclusiones e ideologías, en este caso sobre los autos
eléctricos determinado las ventajas y desventajas de los mismos, ahora bien se
tomaron en cuenta páginas de internet, revistas y documentales televisivos donde se
obtuvo información y se plantearon aquí para realizar este proyecto de investigación,
donde se hará una tabla comparativa donde se muestre las diferencias entre autos de
combustión interna y autos eléctricos para dejar en claro las ventajas y desventajas de
uno respecto del otro y ver la realidad de la viabilidad de los autos en cuestión.
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Tabla comparativa
Autos eléctricos VS Autos de combustión interna
Autos eléctricos Autos combustión interna
Ventaja Desventaja Ventaja Desventaja
Respetan el
medioambiente,
produce menos
cantidad de CO2 que
un vehículo
convencional.
Carga de las baterías y
precio. Las baterías de
más de 400 km de
autonomía son muy
costosas y se recargan
en unas 9 horas.
La autonomía es
mucho mejor y
más durable
Multitud de fuentes
emisoras de CO2
No hacen apenas
ruido, su motor evita
la contaminación
acústica.
Seguirán contaminado, ya
que en algunos casos la
electricidad utilizada para
recargar las baterías se
produce mediante
materias primas
contaminantes como el
carbón. En España, por
ejemplo, la electricidad
utilizada para las baterías
supone unas emisiones
de dióxido de carbono de
0,276 kg/KW generado.
Fuentes de
recarga en casi en
cualquier lugar
Supone el 70% del
consumo de
petróleo mundial
Su uso permite
prescindir de
combustible y así
Menor autonomía que un
coche convencional dado
que necesita recargas
Mejor potencia y
par motor
Contaminación por
ruido
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ahorra petróleo, una
materia prima
limitada y se puede
dedicar a otras
materias también
necesarias.
frecuentes.
Su mantenimiento y
coste del
"combustible" es
mucho menor al de
uno convencional. El
Tesla Model S, por
ejemplo, gasta 700$
de electricidad al
año; el Porsche
Panamera Turbo
gasta 3400$ de
combustible al año.
El fuerte costo de compra
inicial. En algunos casos
el precio de un coche
eléctrico triplica al de uno
coche convencional.
Ejemplo: Un Toyota
Corolla, gama alta de
Toyota, puede costar en
torno a 17.000 euros con
lo básico, un vehículo
eléctrico como el THINK
City alcanza en el
mercado los 30.114
euros.
Existe
actualmente
mucho personal
capacitado para
repararlos
Poco durables
recambios con cierto
periodo de vida útil.
Mayor eficiencia y
par motor a partir de
0 revoluciones y la
total ausencia de
marchas, lo que se
traduce en mejor
respuesta en
aceleración.
La poca accesibilidad que
existe en cuanto a las
recargas. Problema que
se irá solucionando poco
a poco, al suministrar los
puntos de recarga por
parte del país.
Actualmente los
más confiables y
conocidos por el
mercado
consumidor
Recambios caros
En los deportivos, el
uso de potencia
distribuida en las
Facilidad de
recambios
Demasiadas partes
móviles, más
complicados.
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ruedas y control del
par motor de cada
uno proporciona una
mayor estabilidad en
las curvas, y por
tanto, en seguridad.
Según Francisco
Laverón, Miguel
Ángel Muñoz y
Gonzalo Sáenz de
Miera, dos
economistas y un
ingeniero de la
compañía Iberdrola,
un coche consigue
una eficacia de un
77% si la electricidad
procede de fuentes
renovables, mientras
que 42 % si procede
de energía eléctrica
basada en gas
natural. Además
estos autores
aseguran que un
coche eléctrico podría
recorrer casi el doble
de kilómetros que uno
de gasolina.
Mas espaciosos y
poderosos
En comparación al
nivel de tecnología
actual atrasados en
ayuda al medio
ambiente.
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Cronograma
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 28 29 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
SELECCIÓN DEL TEMA.
ANTECEDENTES DEL PROBLEMA
PLANTEMIENTO DEL PROBLEMA
OBJETIVOS
HIPOTESIS
JUSTIFICACION
MARCO TEORICO
BOSQUEJO DEL METODO
PRESUPUESTO
CRONOGRAMA
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
PRESENTACION DEL TEMA
MODIFICACIONES
PRESENTACION FINAL
MARZO ABRIL MAYO
Temas/ Dias
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Presupuesto
En esta investigación no se necesitaron recursos económicos, los datos obtenidos y la
información planteada en esta investigación se realizó dentro de las instalaciones del
ITS Tamazula con ayuda de fuentes de consulta gratuitas que no generaron ningún
gasto por tanto los recursos económicos son innecesarios, por lo que un presupuesto
en este caso, no aplica.
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Referencias bibliográficas
Trabajos citados AUTOLIBRE, O. (2014). Vehículos eléctricos, desafíos y oportunidades.
Cousiño, C. C. (2013). Vehículos Eléctricos.
Dufour, P. p. ( 21 abril, 2009). Coche eléctrico frente al convencional.
Lía Brito, J. C. (2013). Autos Electricos.
magnano, E. p. Desventajas de los motores a gasolina.
Morales, J. (ublicado el enero 30, 2013). ¿Cuántos vehículos hay en el mundo?
Schlumberger Excellence in Education Development (SEED), I. (2014). Vehículos
energéticamente eficientes: vehículos completamente eléctricos.
