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Proyecto Integrador- Vehículos Ecológicos

“PROYECTO INTEGRADOR” INTEGRANTES: -

Rojas Romero, Antoni Alexander José Leguía, María Bocanegra Bartolo, Maritza Torres Ramos, Nahomi Ordoñez Reyes, Esmeralda SECCIÓN: “A” CARRERA: Producción y Gestión Industrial Mecatrónica Industrial Ciclo: II PROFESORES: Ernesto Zeña R. Miguel Maguiña O.

Rafael Gustavo Miranda Zacarias 2016-I

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INDICE

1. INTRODUCCIÓN……………………………………………….. (pág.3) 2. RESÚMEN……………………………………………………….. (pág.4)

3. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA………………………………… (pág.5) 3.1- JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA………………….. (pág.6) 3.2- OBJETIVOS……………………………………………. (pág.6) 3.2.1-OBJETIVO GENERAL……………………………….. (pág.6) 3.2.2-OBJETIVOS ESPECÍFICOS………………………….. (pág.6)

4. DESARROLLO DEL PROBLEMA……………………………….. (pág.7) 4.1- CONCEPTOS BÁSICOS……………………………….... (Pág.7-8) 4.2- ANTECEDENTES……………………………………….. (pág.9) 4.3- HERRAMIENTAS UTLIZADAS………………………... (pág.10)

5- ANÁLISIS DE RESULTADOS…………………………………….. (Pág.11-15) 6- CONCLUSIONES ………………………………………………….. (pág.16) 7- BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………….. (pág.17)

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1- INTRODUCCIÓN:

La contaminación del aire es uno de los problemas más grandes que hoy en día afecta a la población mundial, debido a las grandes emisiones de monóxido de carbono, dióxido de carbono y óxidos de azufre que realizan las distintas fábricas, industrias, vehículos e incluso los propios volcanes. Lo cual está generando, un desequilibrio ecológico; es decir, afecta a la salud de muchas personas y seres vivos. En estudios se ha podido observar que uno de los principales contribuyentes a este problema son los vehículos. Actualmente el transporte es un factor muy útil en la vida del hombre. Por ello se ha buscado estrategias de cómo evitar o minimizar la contaminación mediante el avance tecnológico. En la actualidad se ha generado el invento de los autos eléctricos, solares y las motocicletas eléctricas, por lo que en este proyecto ellos serán nuestros objetos de estudios, donde a estos vehículos se le analizarán cada uno de sus aspectos de estas nuevas incorporaciones tecnologías. En las posteriores páginas se ampliarán con mayor detalle cada aspecto que se realizó durante el proyecto.

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1- RESUMEN: En el presente proyecto integrador que se propuso como primera tarea fue escoger una problemática social, donde se optó por el tema de la contaminación del aire, basándonos específicamente, en una de las primeras fuentes contaminantes de este problema que son los actuales vehículos que utilizamos para movilizarnos. Debido a que casi todos estos vehículos emanan gases contaminantes, se empezó a buscar información sobre otras tecnologías que sean menos agresivas con el medioambiente y que estos podrían reemplazar a los vehículos convencionales, de manera que mediante artículos científicos se logró encontrar dicha información como el de un vehículo híbrido solar, un auto eléctrico de propulsión de pilas de hidrógeno y la de una motocicleta eléctrica. Por otro lado, teniendo ya en cuenta la información deseada se dispuso a identificar las diferentes variables que contenían en cada artículo para la posterior evaluación. Asimismo, se continuó con la comparación de cada una de las variables para poder realizar un estudio estadístico y poder determinar si estas tecnologías son capaces de satisfacer las mismas necesidades tal como lo realizan los vehículos convencionales, no obstante, se tienen que determinar cuál de estas tecnologías generan un mayor aprovechamiento tanto sus componentes tecnológicos como los de recursos energéticos además de ver cual resultaría más económico para la adquisición de su combustible.

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2- DEFINICIÓN DEL PROBLEMA: Los vehículos que se utilizan actualmente en la ciudad de Lima, representan un peligro latente tanto para la salud de las personas como también al propio ecosistema, ya que estos emanan gases contaminantes, como el dióxido de carbono e hidrocarburos, de manera que se hace necesario combatir con esta problemática para que dejen de emitir contaminantes a lo que como consecuencia se obtendría un revertimiento de la problemática.

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3.1- JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA: Lo que se busca mediante este proyecto es la observación previa de cuál de estos vehículos ecológicos servirían mejor como

alternativa ante los vehículos

convencionales, por lo que, será necesario que se evalúen las tecnologías que poseen entre sí, para poder obtener los resultados que podrían llegar a satisfacer las mismas necesidades y demandas que las de un auto convencional.

3.2- OBJETIVOS: 3.2.1- OBJETIVO GENERAL: 1. Comparar las nuevas tecnologías de los vehículos ecológicos y analizar cuál de ellos vendría a ser la mejor opción a considerar para encajarlos en la sociedad.

3.2.2-OBJETIVOS ESPECÍFIOS: 1.1-

Relacionar las diferentes especificaciones de cada uno de los nuevos vehículos para determinar cuál de ellos presenta un mejor desempeño.

1.2-

Determinar que tecnología hace un mejor uso de sus recursos energéticos para su propio funcionamiento.

1.3-

Determinar qué vehículo ecológico suele tener las mejores prestaciones a la hora de adquirir su combustible de manera que sea el más económico.

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3- DESARROLLO DEL PROBLEMA:

4.1- CONCEPTOS BÁSICOS: 4.1.1- ¿Qué es la contaminación?

Es cuando en el ambiente se da la presencia de un tipo de agente ya sea químico, fisco o biológico que son nocivos para la salud o el bienestar de la población de la vida animal o vegetal.

Figura 1. Contaminación del planeta

4.1.2-¿Qué es la contaminación en el aire?

Es un tipo de contaminación que se debe a la presencia e integración de componentes tóxicos en la atmósfera en concentraciones lo suficientemente altas como parar causar daño a tipo de vida en la tierra y a su propio

Figura 2.contaminacion del aire

ambiente.

4.1.3- Los automotores o vehículos, fuente principal para la contaminación en el aire: Los vehículos que actualmente se utilizan para la movilización de las personas representan un peligro para el desarrollo de la sociedad debido a que la mayoría de estos vehículos son propulsados por combustión, lo cual hacen que estos emanen monóxido de carbono, hidrocarburos y óxidos de nitrógeno, de manera que estos componentes se alojan en la atmósfera haciendo que el aire sea dañino para todo tipo de vida en la tierra, permitiendo la extinción de especies y generando

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terribles enfermedades que comprometan al desarrollo y a la salud del ser humano.

4.1.4- Vehículos ecológicos: Son aquellos vehículos que sirven como medio de transporte, estos tiene la propiedad de no alterar el equilibrio ecológico ni condicionar la vida de los seres vivos, porque muchos de estos utilizan fuentes de energías limpias como son: la energía eléctrica y solar o el uso de otras fuentes como el hidrógeno, de manera que estos nuevos vehículos serían un gran alternativa de solución ante la crecida de la contaminación en el aire.

Figura 3.vehículo ecológico

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4.2- ANTECEDENTES: 

Por cada persona que muere en un accidente de tráfico, otras tres pierden la vida a causa de la contaminación emitida por los coches. El uso irresponsable de los coches produce una epidemia oculta, en definición de la Organización Mundial de la Salud (OMS), que se cobra muchas víctimas cada día.

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Según un estudio que realizado la CIES (Consorcio de Investigación Económica y Social) en la ciudad de Lima ha determinado que más de cinco mil personas han muerto por la contaminación en el aire, debido a la presencia de PM10 (quema de carbón, combustible o leña) y que el 80% los generan los vehículos de transporte.



Un informe difundido por la Organización Mundial de la Salud (OMS) señaló la que en el norte de la capital peruana, conocido como Lima Norte, encabeza los índices negativos en calidad de aire en la región. En este caso específico, el informe reportó 58 microgramos de partículas contaminantes PM 2,5 por metro cúbico, casi seis veces el límite establecido por la OMS.

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4.3- HERRAMIENTAS UTLIZADAS:  En este presente proyecto se requirió de la utilización herramientas informáticas para la elaboración de cuadros y gráficos estadísticos, lo cual nos permitió tener una mejor visualización de los hechos que acontecían cuando se comparaban las variables y a partir de ello sacar conclusiones de cada acontecimiento.  La matemática fue fundamental en este proyecto puesto que es una herramienta que nos permitió realizar cálculos y conversiones de unidades.

 Se utilizó conceptos básicos de la estadística para poder diferenciar los tipos de variables que presentaban los artículos de investigación, además de calcular promedios y sus coeficientes de variación, herramienta que nos ayudó a simplificar la cantidad de datos que teníamos.

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4- ANÁLISIS DE RESULTADOS:

Gráfico N°1: Estadística comparativa de pesos

Comparativa de pesos (Kg)

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

906

170

165.5 Auto solar

Auto híbrido eléctrico Ligero (x<200 Kg)

Motocicleta eléctrica

Pesado (x>700 Kg)

Fuente: Autoría propia

Gráfico N°1: La similitud de peso entre el auto solar y la motocicleta eléctrica se debe a que esto vehículos son unipersonales y que sus componentes que la gran parte de sus componentes son ligeros como es el plástico. El auto híbrido eléctrico es quién presenta un mayor peso entre los tres vehículos debido a que este tiene una mayor dimensión y su capacidad de pasajeros (5) es más amplia.

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Gráfico N°2: Estadística de desempeño de los tres vehículos

Desempeño 140

6000

120

5000

100

4000

80

3000

60

2000

40

1000

20

0

0 Auto solar

Auto eléctrico Velocidad (Km/h)

Motocicleta eléctrica Potencia (W)

Fuente: Autoría propia

Gráfico N°2: Se puede ver en la gráfica que la potencia que ofrece el motor del auto eléctrico es mucho mayor a la del auto solar y a la de la motocicleta con una superioridad de 3375 W (61,36%) y 1500 W (27.27%) respectivamente. Además se puede apreciar las velocidades que logran alcanzar los vehículos a través de sus motores, los cuales presentan diferencias entre sí, donde el motor de la motocicleta es quién ofrece una mayor velocidad que los demás haciendo diferencias de 29 Km/h y 78 Km/h con el auto híbrido eléctrico y el auto solar respectivamente. Cabe señalar que el auto híbrido eléctrico es el vehículo que presenta un mayor dimensionamiento a diferencia del resto, es por eso que necesita de un motor más potente, por lo señalado anteriormente la potencia no será tan equivalente con su desempeño haciendo que su velocidad del vehículo solo pueda llegar a los 100 Km/h. En cambio el auto solar y la motocicleta eléctrica al ser vehículos ligeros su desempeño estará más acorde con la potencia que ofrecen sus motores, donde la motocicleta logra alcanzar una velocidad de 129 Km/h gracias a su motor de 4300 rpm a diferencia del auto solar que también presenta un buen rendimiento pero con una velocidad menor de 51 Km/h debido a que su motor es de 626 rpm.

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Gráfico N°3: Estadística de costo de manufacturación

Costo de manufacturación ($) Motocicleta eléctrica

Auto híbrido eléctrico

Auto solar

0

2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000

Fuente: Autoría propia

Gráfico N°3: La diferencia de costos que se presentan en esta gráfica se debe a que cada uno de ellos se hizo con distintos tipos de materiales en sus componentes y por las dimensiones que presentaban cada uno. La motocicleta es quién presenta el costo más elevado en su manufacturación haciendo unas diferencias de $3433 y $6153 con respecto al auto híbrido eléctrico y al auto solar. La motocicleta ha sido la más cara en elaborase porque todos sus componentes que se utilizaron para su ensamblaje fueron nuevos, a diferencia del auto híbrido que se utilizó un auto convencional de marca Renault Clio Mio 3 de unos aproximadamente $6000 y que solo se le cambió y adaptó a un sistema de eléctrico que funcione con pilas de combustible. Además también se utilizó componentes nuevos para la fabricación de del auto solar pero este a diferencia de la motocicleta eléctrica, utilizaba menor cantidad de componentes a la hora de su ensamblaje.

14 Gráfico N°4: Estadística de eficiencia

Rendimiento 10000

350 300

8000

250 6000

200

4000

150 100

2000

50

0

0 Auto solar

Auto híbrido eléctrico Motocicleta eléctrica

Energía consumida (Wh)

Autonomía (Km)

Fuente: Autoría propia

Gráfico N°4: En esta grafica se puedo analizar que el auto solar necesita de 3860 Wh más de energía con respecto al auto híbrido eléctrico para una autonomía de recorrido casi similar. Ahora con respecto al auto solar y a la motocicleta eléctrica se aprecia que ambos vehículos utilizan grandes cantidades de energía para su funcionamiento pero con la diferencia de que la motocicleta logra recorrer 211 Km más que el auto solar. En la motocicleta eléctrica se aprecia una equivalencia entre consumo de energía y autonomía, donde se puede verificar que la autonomía que da es un 3,69% mayor con respecto a su energía consumida. De igual manera se ve la razón de equivalencia en el auto híbrido, donde su autonomía será un 3% ligeramente inferior con relación a su energía consumida.

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Gráfico N°5: Consumo de energía

Coste de consumo de energía promedio en ($) por KWh 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 Auto solar

Auto híbrido eléctrico

Motocicleta eléctrica

Fuente: Autoría propia

Gráfico N°5: La diferencia de costo de consumo de energía del auto híbrido eléctrico es 7/3 mayor a la de la motocicleta eléctrica, esto se debe a que el motor del auto tiene una mayor capacidad y por ende necesita de un mayor consumo. El auto solar es quién propicia un costo de consumo cero porque este vehículo se alimenta exclusivamente de la energía que le propicia el sol y no de otro tipo de fuente.

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5- CONCLUSIONES:  Se logró comparar estas nuevas tecnologías de los vehículos ecológicos donde a través de sus aspectos como la velocidad, autonomía, costo de manufacturación y costo de consumo de sus energías, quién fue el más equilibrado y eficaz en dichos aspectos fue la motocicleta eléctrica.  Al relacionar las especificaciones que presentaban los distintos vehículos se pudo determinar a través del análisis quién presentaba un mejor desempeño, los cuales fueron el auto solar y la motocicleta pues ellos aprovechaban mejor su potencia de sus motores para obtener unas velocidades equivalentes.  Se logró determinar qué vehículo ecológico presenta la tecnología que hace mejor aprovechamiento de sus recursos energéticos, el cual fue la motocicleta eléctrica, porque este utiliza sus fuentes de energías de manera eficaz y ahorrativa para poder lograr una mejor autonomía en su recorrido.

 A través de los estudios de los datos que se hicieron sobre los vehículos ecológicos se puedo determinar que el auto solar es el que utiliza la fuente de energía más económica, puesto que este solo se alimenta de energía solar, pero si lo pusiéramos en el caso de que estos vehículos se encuentren en zonas donde hay poca iluminación solar, el más conveniente sería la motocicleta eléctrica.  Viendo todos estos aspectos de estos nuevos vehículos ecológicos podríamos afirmar que llegan a cumplir y satisfacer los requerimientos para poder ser utilizarlos como un medio de transporte alternativo en cambio de los vehículos convencionales de combustión interna.

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6- BIBLIOGRAFÍA:  http://www.tagleweb.com.ar/automoviles/cliomio/especificaciones/fi chas  http://www.zeromotorcycles.com/es/zero-s-ficha-tecnica  http://www.ecoportal.net/EcoNoticias/La_contaminacion_de_los_coches_provoca_tres_veces_mas _victimas_que_los_accidentes  http://peru21.pe/actualidad/oms-lima-tiene-aire-mas-contaminadoamerica-latina-2182172