INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE MISANTLALA CONTAMINACIÓN POR MOTORES DE COMBUSTION INTERNAAndrés de Jesús Carmona GuerreroEdson Samuel Nieva LemusJavier Montoya SolísFundamentos de Investigación (Lic. Leticia Díaz Domínguez)Misantla Ver, 9 de diciembre de 2010

ContenidoINTRODUCCIÓN 3JUSTIFICACIÓN 3Planteamiento del problema 3Planteamiento de objetivos 4Planteamiento de hipótesis 4CAPÍTULO I 4CAPITULO II 5Marco Teórico Conceptual 5La contaminación de motores de combustión interna 5CAPITULO III 361.1METODOLOGÍA 363.1 POBLACIÓN 363.2. MUESTRA 36CAPÍTULO IV 371.3 CONCLUSIONES 374.1 SUGERENCIAS 384.2 LIMITACIONES 39

INTRODUCCIÓN

En este proyecto les explicaremos acerca de los motores de combustión interna como también los eléctricos e híbridos, y con esto explicar su funcionamiento de cada uno, en que afectan al medio ambiente, sus ventajas y desventajas, como también sus dificultades técnicas, su funcionamiento, su eficiencia, algunos ejemplos de vehículos con motor hibrido, el consumo de combustible y su impacto ambiental que sería el tema de la contaminación.JUSTIFICACIÓN

Este proyecto se hizo con el fin de analizar los automóviles que año con año se están fabricando y que la mayoría de estos son los principales contaminantes del medio ambiente y así evitar menos esto y porque hoy en día se contamina cada vez más al medio ambiente con la emisión de los

gases que provienen de los autos y de algunas fabricas y van a dar a la atmosfera, y de una manera evitar

la contaminación es por eso que les hablaremos de la gran importancia de los autos híbridos y eléctricos que se han fabricado con la intención de evitar la contaminación al medio ambiente es por eso que este fue el tema que a nosotros nos intereso y pues dar algunas alternativas a esto.

Planteamiento del problema

Dentro de las mayores causas de contaminación en el mundo se encuentra la emisión de gases contaminantes a la atmosfera por parte de los motores de combustión interna (MCI). En la unión europea los medios de locomoción son los responsables del 25% de las emisiones de CO², y cada vez es más grande a nivel mundial el incremento de los gases de invernadero. De acuerdo a lo anterior surge la necesidad de investigar acerca de los nuevos avances tecnológicos para hacer de los automóviles un medio de transporte mas amigable con el planeta.

Planteamiento de objetivos

Objetivos generales * Conocer mas acerca de las fuentes de locomoción alternativas para el transporte.Objetivos específicos * Poder saber con certeza que implementar las nuevas tecnologías en automóviles ayudara a reducir la contaminación * Saber cómo funcionan los vehículos eléctricos e híbridos

Planteamiento de hipótesis

* Los automóviles que lleven en su interior motores hibridos tendrán un ahorro muy bajo en el consumo de hidrocarburos. * Algunos motores eléctricos montados en autos pequeños no tendrán el rendimiento suficiente para desempeñar velocidades que se pueden alcanzar con motores a gasolina.

CAPÍTULO I

El

4 de Agosto de 1994, el Licenciado Patricio Chirinos Calero, Gobernador Constitucional del Estado y el Licenciado Ángel Pescador Osuna, Secretario de Educación Pública, firman el Convenio de Coordinación para la Creación, Operación y Apoyo Financiero para el Instituto Tecnológico Superior de Misantla.El Decreto de Creación es publicado en la Gaceta Oficial el 26 de Noviembre de 1994. El Instituto Tecnológico Superior de Misantla, se crea como un Organismo Público Descentralizado con

personalidad jurídica y patrimonio propios. Sí mismo el 12 de Septiembre de 1997 es instaurada la Honorable Junta Directiva como máximo Órgano de Gobierno del Instituto Tecnológico Superior de Misantla. Es así, como el 12 de Septiembre de 1994, inicia operaciones el INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE MISANTLA, ofreciendo dos carreras: Licenciatura en Informática y la carrera de Ingeniería Industrial, con una población de 166 alumnos egresados de las escuelas de nivel medio superior de Misantla y la región; posteriormente en 1999 se apertura la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales en respuesta a las necesidades de las organizaciones de encontrar soluciones computacionales en sus procesos; en el 2002 se da cabida a dos carreras más, Ingeniería Electromecánica e Ingeniería Bioquímica, ambas en apoyo a los requerimientos del sector productivo de la región , finalmente en el 2004 en apoyo al desarrollo de la sociedad a través de la operación de obras civiles se apertura la carrera de Ingeniería Civil, y para el año 2010, para mantenerse en la vanguardia

se apertura la carrera Ingeniería en Tecnologías de la Información y Comunicaciones en sustitución de la Licenciatura en Informática, además de incrementarse la oferta educativa con las ingenierías de Gestión Empresarial y Ambiental. El Instituto Tecnológico superior de Misantla, está marcando un crecimiento afortunado, esto nos permite asegurar que en estos próximos años la institución estará consolidada, es así como lo refleja su matrícula que ha ido en acenso y que para el ciclo escolar 2009-2010 es de 1,589 estudiantes.CAPITULO IIMarco Teórico ConceptualLa contaminación de motores de combustión interna

La sociedad se define como un grupo de personas que desean lograr ciertos objetivos en común de acuerdo con (Ramón García-Pelayo y Gross,2002,pag.545) la define como: ¨medio humano en el que está integrada una persona¨ es decir la sociedad es el punto de partida para cualquier ser humano ya que debe estar al día con los cambios tecnológicos que se presentan en la actualidad.Tecnología se define aquí (Ramón García-Pelayo y Gross,2002,pag.568) como: ¨conjunto de instrumentos, procedimientos y métodos empleados en las distintas ramas industriales¨ es decir la tecnología nos conlleva a tener un estilo de vida consumista aumentando la contaminación por causas de la producción en serie de diversos artículos que en ocasiones resultan ser innecesarios.Contaminación se define aquí (http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n) como: ¨La contaminación es cualquier sustancia o forma de energía que puede provocar algún daño

o desequilibrio (irreversible o no) en un ecosistema, en el medio físico o en un ser vivo. Es siempre una alteración negativa del estado natural del medio ambiente, y por tanto, se genera como consecuencia de la actividad humana¨ es decir la contaminación presenta muchas desventajas.Algunas consecuencias de la contaminación se definen aquí (http://www.docstoc.com/docs/893311/efectos-de-la-contaminacion-ambiental) El aire contaminado produce enfermedades broncopulmonares que afectan las vías respiratorias, produce alergias e irritaciones de los ojos y de la piel. Además, el aire contaminado destruye la capa de ozono que protege la Tierra de los rayos ultravioletas provenientes del Sol, produce el

smog y aumenta la temperatura ambiental. De acuerdo con esto es necesario encontrar soluciones a este problema.Algunas soluciones al problema de la contaminación se describen aquí (http://www.monografias.com/trabajos32/contaminacion-soluciones/contaminacion-soluciones.shtml)El tráfico rodado está considerado como el responsable de las principales emisiones de NO2, NO3, CO y de algunos compuestos orgánicos volátiles. Para disminuir la cantidad de estos gases en la atmósfera se utilizan catalizadores o mediante una combustión a bajas temperaturas. Una de las medidas que se ha tomado es la utilización de gasolina sin plomo, que ha reducido visiblemente la contaminación producida por este elemento. Es decir, necesariamente hemos de buscar maneras de sustituir a los motores de combustión interna convencionales por motores diseñados para cuidar

del medio ambiente.Algunas alternativas a los motores se describen aquí (http://www.undiadefuria.org/node/view/3498) Todos sabemos que los vehículos de hoy en día funcionan con derivados del petróleo, hoy en día está totalmente demostrado que el petroleo es un bien escaso, por lo tanto caro y además el efecto sobre el medio ambiente es terrorífico, pues bien mi bitácora viene a raiz de unas noticias que leí hace tiempo de los nuevos motores alternativos, y buscando en la red descubrí una empresa que desde hace unos años tiene un motor que funciona con aire comprimido, fabrica coches y este es totalmente ecológico (las emisiones al exterior es aire a 0º) y se puede recargar con un compresor en casa (3 o 4 horas), es cierto que el proyecto tiene sus inconvenientes al comparalo con los vehículos de hoy, potencia, velocidad y autonomía, pero si las empresas fuertes del sector quisiera mejorar el proyecto en poco tiempo tendríamos un vehículo mucho más económico y ecológico.Pero claro los señores de REPSOl perderían el chollazo y los gobiernos dejarían de ingresar fortunas en impuestos.El automóvil más información en (http://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%B3vil) El término automóvil (del idioma griego αὐτο "uno mismo", y del latín mobĭlis "que se mueve") se refiere principalmente a un vehículo autopropulsado por un motor propio y destinado al transporte terrestre de personas o mercancías sin necesidad de carriles.

Aunque el término automóvil es utilizado por antonomasia para referirse a los automóviles de turismo, existen otros

tipos de automóviles, como camiones, autobuses, furgonetas, motocicletas, motocarros o cuatriciclos. El automóvil, fue inventado en la ciudad alemana de Stuttgart en 1886 por Karl Benz. Poco después otros pioneros, como Gottlieb Daimler y Wilhelm Maybach presentaron a su vez sus modelos. El primer viaje largo en un automóvil lo realizó Bertha Benz en 1888, al ir de Mannheim a Pforzheim, ciudades separadas entre sí por unos 105 km. Cabe destacar que fue un hito en la automovilística antigua, dado que un automóvil de esta época tenía como velocidad máxima unos 20 km/h, gastaba muchísimo más combustible de lo que gasta ahora un vehículo a esa misma velocidad y la gasolina se compraba en farmacias, donde no estaba disponible en grandes

cantidades.En 1910, Henry Ford comenzó a producir automóviles en una cadena de montaje, sistema totalmente innovador que le permitió alcanzar cifras de fabricación hasta entonces impensables.Futuro del automóvilActualmente se estudian nuevas formas para movilizarse de manera más rápida y eficiente lo que incluye mejores carreteras por las que moverse. La antigua visión futura del automóvil volador está desechada en la actualidad, ya que la energía necesaria para hacerlos sostenerse en el aire sería mucho mayor.Un futuro posible del automóvil es su sustitución por medios de transporte público, que presentan una mayor eficiencia energética. Esto puede suceder a causa de la escasez de petróleo y su consecuente aumento de precio.

Otra línea futura será la de los automóviles autónomos, sin conductor.

Hasta la fecha han tenido lugar dos ediciones de la competición DARPA Grand Challenge, organizada por el Departamento de Defensa de Estados Unidos, en que varios coches autónomos han hecho un recorrido sin conductor. en el primer caso por el desierto de Mojave y en el segundo por un circuito urbano.Motores más información en (http://auto.idoneos.com/index.php/Notas_Tecnicas/Tipos_de_motor) La fuerza que impulsa a ambos tipos de motores no es, en términos estrictos, una “explosión”, aunque reciba este nombre el tiempo en que la fuerza actúa. Los combustibles que se utilizan se encienden con rapidez, pero se queman con relativa lentitud si se los compara, por ejemplo, con la dinamita. Esta característica permite que el pistón vaya impulsado en su cilindro sin daño, mientras que una explosión lo destruiría. La gran mayoría de los motores de combustión interna destinados a los vehículos automóviles son de movimiento alternativo. En ellos, el vaivén de uno o varios pistones se convierte, por medio de un cigüeñal, en movimiento rotatorio, de forma muy semejante a aquella en que los movimientos más o menos verticales de las piernas de un ciclista hacen girar la rueda dentada de la bicicleta. Los motores de movimiento alternativo, a su vez, son de dos tipos. En el motor de dos tiempos, el pistón recibe fuerza impulsora una vez cada revolución del cigüeñal (o cada dos golpes del pistón). En el motor de cuatro tiempos, la fuerza actúa una vez cada dos revoluciones del cigüeñal (o cuatro golpes del pistón). MOTOR WANKELEl motor Wankel

(http://funciondelmotor.blogspot.com/2009/09/motor-wankel.html) es un tipo de motor de combustión interna, inventado por Felix Wankel, que utiliza rotores en vez de los pistones de los motores alternativos.Wankel concibió su motor rotativo en 1924 y recibió su patente en 1929. Durante los años 1940 se dedicó a mejorar el diseño. Se hizo un considerable esfuerzo en el desarrollo de motores rotativos en la década de 1950 y los 1960. Eran particularmente interesantes por funcionar de un modo

suave, silencioso y fiable, gracias a la simplicidad de su diseño.

FUNCIONAMIENTOUn motor rotativo o Wankel, en honor a su creador el Dr. Felix Wankel, es un motor de combustión interna que funciona de una manera completamente diferente de los motores alternativos.En un motor alternativo; en el mismo volumen (mililitros) se efectúan sucesivamente 4 diferentes trabajos —admisión, compresión, combustión y escape. En un motor Wankel se desarrollan los mismos 4 tiempos pero en lugares distintos de la carcasa o bloque; con el pistón moviéndose continuamente de uno a otro. Más concretamente, el cilindro es una cavidad con forma de 8, dentro de la cual se encuentra un rotor triangular que realiza un giro de centro variable. Este pistón comunica su movimiento rotatorio a un cigüeñal que se encuentra en su interior, y que gira ya con un centro único.Al igual que un motor de pistones, el rotativo emplea la presión creada por la combustión de la mezcla aire-combustible. La diferencia radica en que esta presión está contenida en la cámara formada por

una parte del recinto y sellada por uno de los lados del rotor triangular, que en este tipo de motores reemplaza a los pistones.El rotor sigue un recorrido en el que mantiene sus 3 vértices en contacto con el "freno", delimitando así tres compartimentos separados de mezcla. A medida que el rotor gira dentro de la cámara, cada uno de los 3 volúmenes se expanden y contraen alternativamente; es esta expansión-contracción la que succiona el aire y el combustible hacia el motor, comprime la mezcla, extrae su energía expansiva y la expele hacia el escape.

A continuación se transcriben las ventajas de…“VENTAJAS * Menos piezas móviles: el motor Wankel tiene menos piezas móviles que un motor convencional, tan solo 4 piezas; bloque, rotor (que a su vez está formado por segmentos y regletas), árbol motriz y sistema de refrigeración/engrase (similar a los que montan los motores de pistón). Esto redunda en una mayor fiabilidad. * Suavidad de marcha: todos los componentes de un motor rotativo giran en el mismo sentido (apuntando al sol), en lugar de sufrir las constantes variaciones de sentido a las que está sometido un pistón. Están equilibrados internamente con contrapesos giratorios para suprimir cualquier vibración. Incluso la entrega de potencia se desarrolla en forma más progresiva, dado que cada etapa de combustión dura 90° de giro del rotor y a su vez como cada vuelta del rotor representa 3 vueltas del eje, cada combustión dura 270° de giro del eje, es decir, 3/4 de cada vuelta; compárenlo con un motor monocilíndrico, donde

cada combustión transcurre durante 180° de cada 2 revoluciones, o sea 1/4 de cada vuelta del cigüeñal. Se produce una combustión cada 120º del rotor y 360º del eje. * Menor velocidad de rotación: dado que los rotores giran a 1/3 de la velocidad del eje y al tocar

el freno, las piezas principales del motor se mueven más lentamente que las de un motor convencional, aumentando la fiabilidad. * Menores vibraciones: dado que las inercias internas del motor son muy pequeñas (no hay bielas, ni volante de inercia, ni recorrido de pistones, ni movimiento), solo se producen pequeñas vibraciones en la excéntrica. * Menor peso: debido al menor número de piezas que forman el motor en comparación con los de pistones y dado que generalmente se construyen motores de dos o tres rotores de 600 cc o 700 cc cada uno, ayuda a conseguir un menor peso final del mismo”

A continuación se transcriben algunas desventajas de…¨DESVENTAJASEmisiones: es más complicado (aunque no imposible) ajustarse a las normas de emisiones contaminantes, ya que trabaja igual que un motor de 2 tiempos, consumiendo aire, combustible y aceite.Costos de mantenimiento: al no estar tan difundido, su mantenimiento resulta costoso.Consumo: la eficiencia termodinámica (relación consumo-potencia) se ve reducida por la forma alargada de las cámaras de combustión y la baja relación de compresión.Difícil estanqueidad: resulta muy difícil aislar cada una de las 3 secciones del cilindro en rotación, que deben ser impermeables unas de otras para un buen funcionamiento.

Además se hace necesario cambiar el sistema de estanqueidad cada 6 años aproximadamente, por su fuerte desgaste.Sincronización: la sincronización de los distintos componentes del motor debe ser muy buena para evitar que la explosión de la mezcla se inicie antes de que el pistón rotativo se encuentre en la posición adecuada. Si esto no ocurre, la ignición empujará en sentido contrario al deseado, pudiendo dañar el motor.Encendido: Este motor necesita de tres "burro de arranque" para mover el motor.Mantenimiento: Las pastillas de freno deben ser reemplazadas regularmente debido al constante rozamiento de los vértices del rotor con el freno¨.A continuación se transcriben los problemas que se tuvieron en la fabricación de este motor…

¨DIFICULTADES TECNICASCurtiss-Wright demostró que el factor que controla las emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) era la temperatura de la superficie del rotor, a mayor temperatura, menos producción de HC, y demostró también que se podía ensanchar el rotor. Otros fabricantes proponen que la causa fundamental de la emisión de contaminantes a altas rpm es el laminado dentro de la cámara de combustión, y a bajas velocidades, las fugas de estanqueidad. El motor Wankel por sus propias características produce poca contaminación por NO; uno de los procedimientos clásicos de reducción de emisiones de NO ha sido la recirculación de los gases de escape, que en el motor Wankel era un rasgo intrínseco.Yanmar Diésel ha publicado información referente a las características propias de diversas formas

y posiciones del hueco de combustión en la superficie del rotor, (cosa que puede verse también en el libro de Kenichi Yamamoto "Rotary engine"); en sus motores de pequeño desplazamiento y refrigeración del rotor por mezcla aire/combustible, YD comprobaron que la colocación de una válvula de lengüetas (reed-valve) cerca de la lumbrera de admisión mejoraba las actuaciones bajo carga parcial y a bajas rpm.. Inicialmente, los motores Wankel tenían las lumbreras de admisión y escape en las caras laterales del rotor, lo que produjo algún problema de depósitos de carbonilla y distorsiones térmicas, que sólo llegó a resolverse en el motor Renesis de Mazda mediante la colocación de un segmento especial rascador en la cara lateral del rotor.De las dos disposiciones posibles para las lumbreras de admisión, la periférica y la lateral, se sabe que la periférica produce la máxima presión media efectiva (PME) en el motor, pero en uso automovilista se ha preferido (Mazda) la lumbrera lateral que proporciona un mejor régimen de ralentí y bajo carga parcial. El motor Renesis del RX8 de Mazda, emplea lumbreras de admisión y escape laterales, con lo que elimina totalmente el cruce o solapamiento entre las fases de admisión y escape, suprimiendo la recirculación de gases de escape y la fuga de mezcla aire/combustible sin quemar por el escape, posibilitando unos consumos razonables y cumpliendo al mismo tiempo las normas anticontaminación más severas. Algún motor de los primeros tiempos producía un ruido que los mecánicos comparaban al que hace un motor

convencional antes de fundir una biela; el ruido se debía a las tolerancias entre el engranaje del eje y el del rotor que era necesario establecer para no comprometer la duración del motor. Ya se ha solucionado.Otro problema inicial fue la aparición de ralladuras y fisuras en la superficie de la epitrocoide, llamadas "arañazos del diablo" por los ingenieros. Se resolvió colocando la bujía en un casquillo incrustado en el bloque, en vez de directamente sobre el bloque mismo, y también a través de la mejora de materiales del epitrocoide y rotor, y la eliminación de vibraciones en los segmentos de vértice.Los motores Wankel en producción actualmente son motores rápidos, que entregan su potencia a altas rpm, y con peor rendimiento en todos los sentidos en la zona de carga parcial y bajas rpm. David W. Garside, de Norton, declaró que habían conseguido solucionar el problema de la elasticidad, y construir un motor que daba toda su potencia a pocas rpm. Parece que una apertura más temprana en el ciclo de la lumbrera de admisión, y la existencia de unos conductos de admisión más largos, que favorecen la resonancia, con ondas de presión que mejoran el llenado, permiten conseguir motores con más par y potencia a bajo régimen de giro.

MATERIALESPara el estátor o bloque motor se utilizan aleaciones de aluminio, aluminio/silicio o Al/Si/Cu como por ejemplo la aleación Alcoa A-132, ya que el aluminio tiene una mayor conductividad térmica y un coeficiente de dilatación más adecuado. En el interior del bloque se coloca una lámina de acero con

la forma de la epitrocoide, con rugosidades en su cara externa para asegurar el anclado al bloque, y sobre esta lámina se aplica una capa de revestimiento antifricción, como por ejemplo el Nickasil

de Citroen. Los rotores se fabrican en fundición de hierro. Suzuki resolvió el problema de la duración del motor, extendiéndola a más de 250.000 km, empleando segmentos de vértice hechos de la aleación ferrotic.

COMBUSTIBLEDada la ausencia de puntos calientes en la cámara de combustión, se ha calculado que una gasolina con un octanaje de 87 es suficiente, lo que puede representar una ventaja práctica. Para la lubricación, que se hace como en los motores de dos tiempos mediante mezcla combustible/aceite, se han usado los sistemas de mezcla previa o una bomba dosificadora que añade una pequeña cantidad de aceite a la admisión, igual al empleado para lubricación y refrigeración del rotor. En los motores con refrigeración por la mezcla de aire/combustible, uno de los aceites que ha dado mejores resultados es el Shell Rotella 30. Los motores con refrigeración por líquido necesitan un lubricante multigrado para facilitar los arranques en frío, aceite que debe ser de naturaleza mineral y no sintético para evitar la producción de cenizas y gomas en la combustión¨.A continuación se transcriben las fases más importantes del funcionamiento de otro tipo de motores el cual es el más común de los propulsores usados en automóviles.

¨FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA(http://www.oni.escuelas.edu.ar/2001/santa-fe-sur/motor/mototto.htm)El

motor, para poder funcionar adecuadamente, requiere de la formación de una mezcla aire - combustible, que es introducida en cada cilindro, comprimida e inflamada, genera la presión necesaria dentro de dicho cilindro para mover el pistón, el pistón por medio de una biela hace girar el cigüeñal, y este comunica el giro las ruedas, pasando por la caja de velocidades y el diferencial, produciéndose el desplazamiento del pistón cómo resultado de la presión del cilindro, es necesario expulsar los gases quemados, reemplazarlos por mezcla fresca y reiniciar el ciclo. Podemos mencionar dos tipos clásicos de motores: Motores a nafta (ciclo Otto) en el cual la combustión de la mezcla y el aire se realiza en forma explosiva con la necesidad de una chispa, la cual se encarga de suministrar el sistema de encendido, por eso se lo conoce cómo motor a explosión. Motor a gasoil (ciclo diesel) en el cual se realiza la compresión solamente del aire y luego una inyección de un aceite pulverizada lo que produce una combustión más lenta. Generalmente se lo denomina de 4 tiempos cuando completa el ciclo con 4 movimientos del pistón: 1- Carrera de Admisión 2- Carrera de Compresión 3- Carrera de Expansión 4- Carrera de Escape CICLO OTTOCiclo ideal Otto:

El tipo de fluido que evoluciona este tipo de motor es aire y combustible liviano. Carrera de Admisión: el pistón se desplaza desde el punto muerto superior (PMS) al punto muerto inferior (PMI) manteniéndose abierta la válvula de admisión penetrando una mezcla de

aire y combustible finalmente pulverizado. Carrera de Compresión: el pistón se desplaza desde el PMI al PMS y cómo las dos válvulas se encuentran cerradas se comprime la mezcla previamente ingresada. Carrera de Explosión y Expansión: al llegar al PMS la mezcla se inflama por presencia de la chispa proveniente de la bujía de 10000 V. El calor que produce está violenta combustión eleva la temperatura y la presión. Está transformación se realiza a volumen constante, tengamos en cuenta que es muy rápida. Aquí es donde se libera la energía del combustible y el sistema recibe un importante aporte de calor. Estos gases a elevadas temperaturas impulsan el pistón desde el PMS al PMI produciéndose la expansión adiabática (sin intercambio de calor). La temperatura desciende y la presión. Cuando el pistón llega al PMI se completa otra media vuelta del cigüeñal. Poco después se abre la válvula de escape. Carrera de escape: el pistón se desplaza desde el PMI al PMS barriendo los gases de combustión que salen a través de la válvula de escape. Cuando se abre la válvula la presión descendió

Ciclo real Otto En el ciclo teórico que estudiamos anteriormente no tuvimos en cuenta ciertos fenómenos que ocurren en los procesos termodinámicos como: · Tiempo en que se realiza la combustión · Evolución politrópica tanto en la compresión como en la expansión.· Resistencia de los conductos al paso de los fluidos. · Transferencias de calor de las masas metálicas Si tomamos el diagrama real un motor

notaremos la incidencia de aquellos factores y las correcciones que se realizan con el fin de mejorar el rendimiento térmico. Admisión: En esta carrera para lograr que la mezcla de aire combustible ingrese al cilindro, se debe vencer la resistencia del filtro de aire, carburador y conductos. Todo esto trae como consecuencia que el pistón en su carrera descendente debe realizar un trabajo negativo, tanto mayor como sean estas resistencias antes mencionadas. Compresión: En esta evolución la mezcla aire combustible es comprimida dentro del cilindro hasta alcanzar la temperatura optima. Luego de esto se produce el encendido de la chispa. En el cilindro en este tipo de motores es una masa metálica refrigerada. Los elementos fundamentales que constituyen el sistema de refrigeración son el radiador, la bomba de agua termostatos y mangueras. Todo esto hace que el resultado de la transformación sea politrópica. Debemos recordar que la temperatura del motor se debe mantener dentro de cierto rango para lograr una efectiva lubricación de sus

componentes. Ignición: La ignición se produce por el salto de la chispa dentro del fluido comprimido a una determinada temperatura. La combustión es rápida pero no es instantánea como la pretende el ciclo teórico.El tiempo real oscila entre 0.01-0.001 seg. , por lo tanto debemos tener en cuenta que si hacemos saltar la chispa al llegar al PMS la combustión se realizara cuando el motor esta retrocediendo, lo mencionado anteriormente produce una perdida importante en el ciclo. Para dar solución

a este problema se anticipa la chispa antes de llegar al PMS, está es lo que denomina avance al encendido, corrección en el ciclo real.| Expansión: La expansión de los gases se produce según una transformación politrópica. Podemos apreciar una perdida de trabajo respecto al ciclo ideal. Escape: Finalizada la combustión de la mezcla los gases deben ser retirados del cilindro para el ingreso de la nueva mezcla y completar el ciclo.Si esperamos abrir la válvula de escape en la coincidencia con el final de la carera de expansión la carrera de escape se iniciara con precisión dentro del cilindro. Para corregir este problema que demanda una potencia adicional se procede a comenzar la apertura de la válvula de escape antes de finalizar la carrera de expansión, por tanto cuando iniciamos la carrera de escape la presión interna a disminuido notablemente reduciendo en gran medida el trabajo requerido para dicha operación. Como vemos en le dibujo anterior solo el 35% de la energía entregada por el combustible el motor lo transforma en trabajo útil, ósea para mover el auto. |Es importante saber que en estos tipos de motores al cilindro ya ingresa una mezcla de aire y combustible e iniciara su combustión por medio de una chispa genera da libremente. La idea es que al comprimirse la mezcla se caliente lo suficiente como para que todo el combustible mezclado con el aire se gasifique y facilite el proceso de combustión, pero que no se caliente tanto como para que sé autoinflame, lo que traería como consecuencia el temido fenómeno de la detonación

o “pistoneo”. Es necesario formar la mezcla aire/combustible ante de introducirla en el cilindro, y así lo hemos venido haciendo desde siempre por medio del carburador. Los sistemas de inyección electrónica, o sea motores sin carburador, donde el combustible se mezcla con el aire por medio de inyectores, el control de la combustión solo puede lograrse por medio de una cámara de combustión adecuada, por un riguroso control de la relación de aire y combustible, y por un exacto control que establezca el punto de encendido optimo para cada situación. Es de vital importancia, para lograr gases de escape transformables en el catalizador, mantener durante toda la gama de operaciones del motor una relación en peso de aire y combustible de 14.7 partes de aire por una parte de combustible, o sea 14.7:1. Algunos autores en ves de hablar de partes de aire y partes de combustible prefieren comparar la relación de aire y combustible (A/C ) química ideal o estequiométrica con la que realmente tiene el motor en cuestión y llaman a ese valor lambda. Cuando el valor de A/C teórico conocido coincida con el A/C del motor será lambda =1. Como la relación teórica también es 14.7:1, lambda =1 es exactamente

el valor que deberá mantener constante el sistema de inyección para que todo funcione OK. El principal problema con el carburador reside en que entre el y la cabeza de cilindro esta el llamado colector o múltiple de admisión, que se ocupa de distribuir la mezcla formada en el carburador a cada uno de los cilindros. Como las gotitas de combustible

no han sido entrenadas tan bien como el aire para seguir las diferentes formas que presenta el colector de admisión, el resultado es que el balance de mezcla que llega a cada cilindro es diferente. Es por ello, independientemente de otras incapacidades propias del carburador, que resulta imposible sostener el lambda =1 con un carburador. La solución viene de la mano de un sistema que se asegure de suministrar la misma cantidad de aire a cada cilindro, y que a las puertas de este se ocupe de probeerle la misma cantidad de combustible requerida para las r.p.m. del motor y la apertura de mariposa correspondiente. Eso es exactamente lo que hace un sistema de inyección multipunto. Ciclo Otto funcionando a GNC (Gas natural comprimido) Para transformar un vehículo naftero sea de ciclo Otto a un motor que utilice gas natural comprimido (GNC) este debe estar en buenas condiciones de funcionamiento, es decir no presentar problemas con el motor. El GNC para ser utilizado como combustible alterno a la naftas requiere de la instalación de un equipo de conversión: 1-Uno o varios cilindros de acero de alta resistencia para almacenar el gas a una presión de 200 atmósfera, equipados con válvulas con dispositivos de seguridad. 2-Un regulador para reducir la alta presión del gas almacenado en los cilindros. 3-Un mezclador de aire-gas, adaptado al carburador ya existente de la nafta. 4-Válvulas para el llenado y control del sistema. 5-Indicador eléctrico del contenido de GNC en los cilindros.

6-Selector de combustible GNC / nafta. 7-Módulo de control de encendido, que adapta la curva de encendido del vehículo a las características del GNC en el sistema dual nafta / GNC. La conversión de un motor a nafta para operar con GNC no involucra ninguna modificación del motor o remoción de algún componente, solo la incorporación de los elementos antes mencionados. Al convertir el vehículo para que funcione con GNC, se puede seguir usando nafta, porque los equipos que se instalan trabajan en forma dual (naftas / GNC). El equipo de GNC cuenta con un selector de combustible ubicado en el tablero. El conductor puede seleccionar el combustible que desee utilizar, bien sea nafta o GNC, inclusive en movimiento. Al utilizar este tipo de combustible pierde potencia el vehículo, esta ligera pérdida de potencia en ciertos vehículos (alrededor de un 15%), la cual se manifiesta mayormente en el arranque (pique) y en cuestas pronunciadas. En muchos casos es casi imperceptible, similar al de encender el aire

acondicionado del vehículo. Talleres especialmente instalado para instalar el sistema GNC están debidamente autorizados para realizar el trabajo, previo cumplimiento de una normativa existente. Estos talleres disponen de instalaciones, equipos y herramientas apropiadas El costo de instalar un equipo de GNC hoy oscila, según el tanque de almacenamiento, entre $900 a $1200 (pesos argentinos),costo que también depende del sistema utilizado, si es común o el electrónico con sonda Lambda. La amortización del equipo depende

del consumo diario de combustible del automóvil. Si el vehículo tiene un uso normal, la recuperación del costo del equipo será lenta. Caso contrario, si el vehículo es muy usado como, un microbús, furgones, taxi, etc. la recuperación de esa inversión será más corta¨.

Debido a la gran cantidad de gases perjudiciales emitidos a la atmosfera y el incremento en el costo de la gasolina, las compañías fabricantes de autos han optado por lanzar una nueva clase de vehículos que combinan un motor eléctrico con uno de gasolina para hacer frente a este problema. A continuación se describe a detalle lo que es un automóvil hibrido.

AUTOMÓVILES HIBRIDOSUn vehículo híbrido (http://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculo_h%C3%ADbrido_el%C3%A9ctrico) es un vehículo de propulsión alternativa que combina un motor movido por energía eléctrica proveniente de baterías y un motor de combustión interna.A nivel mundial en 2009 ya circulaban más de 2,5 millones de vehículos híbridos eléctricos livianos, liderados por Estados Unidos con 1,6 millones, seguido por Japón (más de 640 mil) y Europa (más de 235 mil). A nivel mundial los modelos híbridos fabricados por Toyota Motor Corporation sobrepasaron la marca histórica de 2 millones de vehículos vendidos en agosto de 2009, que es seguida por Honda Motor Co., Ltd. con más de 300 mil híbridos vendidos hasta enero de 2009, y Ford Motor Corporation, con más de 122 mil híbridos vendidos hasta finales de 2009.Cadena energetica de un vehiculo hibridoLa cadena cinemáticaUn vehículo necesita realizar trabajo

para desplazarse; para ello debe adquirir energía de alguna fuente y transformarla, con algún tipo de motor (térmico convencional, eléctrico, etc.), en energía cinética para que las ruedas giren y se produzca el desplazamiento.Un vehículo clásico toma energía que se encuentra almacenada en un combustible fósil (p.e. gasolina) y que es liberada mediante la combustión en el interior de un motor térmico convencional. El par de salida de ese motor térmico se trasmite a las ruedas.El motor eléctrico, combinado con el motor de gasolina, es una alternativa al empleo de vehículos únicamente propulsados por energía fósil procedente de fuentes no renovables. Tradicionalmente, los motores que han propulsado a los automóviles han sido sobredimensionados con respecto a lo estrictamente necesario para un uso habitual.

La potenciaLos automóviles normalmente tienen motores de combustión interna que rondan entre los 60 y 180 CV de potencia máxima. Esta potencia se requiere en situaciones particulares, tales como aceleraciones a fondo, subida de grandes pendientes con gran carga del vehículo y a gran velocidad. El hecho de que la mayoría del tiempo dicha potencia no sea requerida supone un despilfarro de energía, puesto que sobredimensionar el motor para posteriormente emplearlo a un porcentaje muy pequeño de su capacidad sitúa el punto de funcionamiento en un lugar donde el rendimiento es bastante malo. Un vehículo medio convencional, si se emplea mayoritariamente en ciudad o en recorridos largos y estacionarios a velocidad moderada, ni siquiera

necesitará desarrollar 20 caballos.El hecho de desarrollar una potencia muy inferior a la que el motor puede dar supone un despilfarro por dos motivos: por una parte se incurre en gastos de fabricación del motor superiores a lo que requeriría realmente, y por otra, el rendimiento de un motor que pueda dar 100 caballos cuando da sólo 20 es muy inferior al de otro motor de menor potencia máxima funcionando a plena potencia y dando esos mismos 20 caballos. Este segundo factor es el principal responsable de que el consumo urbano de un mismo vehículo equipado con un motor de gran potencia consuma, en recorridos urbanos, muchísimo más que uno del mismo peso equipado con un motor más pequeño. En conclusión, el motor ha de ser el idóneo para el uso al que se destina.

La eficienciaVehículos híbridos en Expo 2005.Dado que el mayor consumo de los vehículos se da en ciudad, los motores híbridos constituyen un ahorro energético notable, mientras que un motor térmico necesita incrementar sus revoluciones para aumentar su par, el motor eléctrico en cambio tiene un par (fuerza del motor) constante, es decir produce la misma aceleración al comenzar la marcha que con el vehículo en movimiento.Otro factor que penaliza el rendimiento brutalmente en recorridos urbanos es la forma de detener el vehículo. Ésta detención se realiza mediante un proceso tan ineficiente cómo es disipar y desaprovechar la energía en forma de movimiento, energía cinética, que lleva el vehículo para transformarla en calor liberado inútilmente al ambiente.Sin embargo,

tampoco parece razonable limitar la potencia máxima de un motor en demasía en pro de conseguir excelentes consumos, puesto que en ciertas ocasiones es estrictamente necesario disponer de potencia para determinados esfuerzos tan puntuales como inevitables, tales como adelantamientos y aceleraciones en pendiente.He aquí donde el sistema híbrido toma su mayor interés. Por una parte combina un pequeño motor térmico, suficiente para el uso en la inmensa mayoría de las ocasiones, de buen rendimiento y por tanto bajo consumo y emisiones contaminantes, con un sistema eléctrico capaz de realizar dos funciones vitales.Por una parte desarrolla el suplemento extra de potencia necesario en contadas, pero inevitables, situaciones como las anteriormente citadas. Por otra, no supone en absoluto ningún consumo

extra de combustible. Al contrario, supone un ahorro, puesto que la energía eléctrica es obtenida a base de cargar las baterías en frenadas o retenciones del vehículo al descender pendientes, momentos en los que la energía cinética del vehículo se destruiría (transformaría en calor irrecuperable para ser más exactos) con frenos tradicionales. Además, no sólo aporta potencia extra en momentos de gran demanda de ésta, sino que posibilita emplear solo la propulsión eléctrica en arrancadas tras detenciones prolongadas (semáforos por ejemplo) o aparcamientos y mantener el motor térmico parado en éstas situaciones en las que no es empleado, o se requiere de él una potencia mínima, sin comprometer la capacidad para retomar la marcha instantáneamente.

Esto es posible porque tiene la capacidad de arrancar en pocas décimas de segundo el motor térmico en caso de necesidad.Además de la altísima eficiencia, la posibilidad de emplear los motores eléctricos, exclusivamente, durante un tiempo permite evitar la producción de humos en situaciones molestas, como por ejemplo en garajes.En conclusión, desde el punto de vista de la eficiencia energética, el vehículo híbrido representa un hito nunca jamás antes alcanzado.El principal problema al que se enfrenta la industria del automóvil para fabricar vehículos eficientes son las propias exigencias del consumidor. Debido al bajísimo precio (en relación a otras fuentes de energía) de los combustibles fósiles, gracias a que el petróleo es una fuente que la humanidad ha encontrado fácilmente disponible, no contribuye a concienciar a la población para un ahorro energético.Sin embargo, no todos son ventajas actualmente. Los costes actuales de producción de baterías, el peso de las mismas y la escasa capacidad de almacenamiento limitan aún su empleo generalizado.

Ventajas y desventajasDesventajasToxicidad de las baterías que requieren los motores eléctricos.Utilización importante de materias escasas (neodimio y lantano en el caso del Prius).Mayor peso que un coche convencional (hay que sumar el motor eléctrico y, sobre todo, las baterías), y por ello un incremento en la energía necesaria para desplazarlo.Más complejidad, lo que dificulta las revisiones y reparaciones del mismo.Por el momento, también el precio.Ventajas

* Mayor eficiencia en el consumo de combustible * Reducción de las emisiones contaminantes * Menos ruido que un motor térmico. * Más par y más elasticidad que un motor convencional. * Respuesta más inmediata. * Recuperación de energía en desaceleraciones (en caso de utilizar frenos regenerativos). * Mayor autonomía que un eléctrico simple.

* Mayor suavidad y facilidad de uso. * Recarga más rápida que un eléctrico (lo que se tarde en llenar el depósito). * Mejor funcionamiento en recorridos cortos y urbanos. * En recorridos cortos, puede funcionar sin usar el motor térmico, evitando que trabaje en frío y disminuyendo el desgaste. * El motor térmico tiene una potencia más ajustada al uso habitual. No se necesita un motor más potente del necesario por si hace falta esa potencia en algunos momentos, porque el motor eléctrico suple la potencia extra requerida. Esto ayuda además a que el motor no sufra algunos problemas de infrautilización como el picado de bielas. * Instalación eléctrica más potente y versátil. Es muy difícil que se quede sin batería por dejarse algo encendido. La potencia eléctrica extra también sirve para usar algunos equipamientos, como el aire acondicionado, con el motor térmico parado. * Descuento en el seguro, por su mayor nivel de eficiencia y menor grado de siniestralidad. * En algunos países como México, adquirir un auto híbrido trae consigo beneficios fiscales, como la deducibilidad en el Impuesto sobre la Renta y tasa 0% en el Impuesto de la tenencia o uso

de vehículos.ElementosElementos que pueden ser utilizados en la configuración de la cadena energética de un vehículo híbrido, y deben estar coordinados mediante un sistema electrónico-informático:Baterías de alta capacidad para almacenar energía eléctrica como para mover el vehículo.Pila de combustible, para conseguir almacenar energía eléctrica en forma de combustible y transformarla en el momento de su utilización. De esa forma se consiguen capacidades de almacenamiento energético similares o superiores a las del depósito de combustible fósil.Paneles fotovoltaicos como ayuda a la recarga de las baterías.Batería inercial que permite recuperar la energía desprendida en la frenada. Las baterías no se cargan bajo picos de energía cortos y muy altos, así que acelerar un volante de inercia y luego utilizar esa energía cinética para ir cargando lentamente dichas baterías se perfila como una buena opción.Supercondensadores para poder realizar la misma función que los volantes de inercia usando sólo tecnología eléctrica.Grupos electrógenos para, en caso de niveles muy bajos de batería, consumir combustible fósil para generar electricidad.De esta forma utilizando una mezcla de tecnologías que apoyen al motor eléctrico se consigue un vehículo que pueda competir en prestaciones con la versión clásica.

Tipos de vehículos con motor hibridoAutobuses: fabricados por Castrosua, principalmente el Tempus.Coches: Toyota Prius, Honda Civic Hybrid, Ford Escape Hybrid, Toyota Camry Hybrid, Toyota Highlander Hybrid, Honda Accord

Hybrid, Honda Insight, Mercury Milan/Ford Fusion Hybrid, Nissan Altima Hybrid, Lexus RX 400h, Lexus RX 450h, Lexus HS 250h, Saturn Vue Green Line, Saturn Aura Green Line Hybrid, Mercedes S400 BlueHybrid, Chevrolet Silverado/GMC Sierra Hybrid, Cadillac Escalade Hybrid, Chevrolet Malibu Hybrid, Chevrolet Tahoe Hybrid, y GMC Yukon Hybrid.

Consumo de combustible e impacto ambientalEl siguiente cuadro presenta una comparación de las características principales de los modelos de vehículo híbrido disponibles en Estados Unidos y algunas otras regiones del mundo, con base en evaluaciones realizadas por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos.

Vehículos eléctricosUn vehículo eléctrico (http://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculo_el%C3%A9ctrico) es un vehículo de combustible alternativo impulsado por uno o más motores eléctricos. La tracción puede ser proporcionada por ruedas o hélices impulsadas por motores rotativos, o en otros casos utilizar otro tipo de motores no rotativos, como los motores lineales, los motores inerciales, o aplicaciones del magnetismo como fuente de propulsión, como es el caso de los trenes de levitación magnética.A diferencia de un motor de combustión interna que está diseñado específicamente para funcionar quemando combustible, un vehículo eléctrico obtiene la tracción de los motores eléctricos. Se clasifican según las fuentes de energía eléctrica: * Energía almacenada a bordo con sistemas recargables, que cuando estacionan almacenan energía que luego consumen durante su desplazamiento.

Las principales formas de almacenamiento son: * energía química almacenada en las baterías: vehículo eléctrico de batería. * energía eléctrica almacenada en supercondensadores; baterías de litio. Es preciso destacar las nuevas inversiones que se están haciendo en el mayor yacimiento de litio (Salar de Uyuni-Bolivia) para la fabricación de estas baterías. * almacenamiento de energía cinética, con volante de inercia sin rozamiento. * Alimentación externa del vehículo durante todo su recorrido, con un aporte constante de energía, como es común en el tren eléctrico y el trolebús. * Fuentes que permiten la generación eléctrica a bordo del vehículo durante el desplazamiento, como son: * La energía solar generada con placas fotovoltaicas, que es un método no contaminante durante la producción eléctrica, mientras que los métodos descritos hasta ahora dependen de si la energía que consumen proviene de fuentes renovables para poder decir si son o no contaminantes. * Generados a bordo usando una célula de combustible. * Generados a bordo usando energía nuclear, como son el submarino y el portaaviones nuclear. * También es posible disponer de vehículos eléctricos híbridos, cuya energía proviene de múltiples fuentes, tales como:

* Almacenamiento de energía recargable y un sistema de conexión directa permanente. * Almacenamiento de energía recargable y un sistema basado en la quema de combustibles, incluye la generación eléctrica con un motor de explosión y la propulsión

mixta con motor eléctrico y de combustión. La tecnología de vehículo eléctrico se aplica en el automóvil eléctrico, el avión eléctrico, el barco eléctrico, y la motocicleta eléctrica.Fuentes de energía Es importante distinguir entre fuente de energía y vector energético. Las fuentes de energía son convertibles en formas de energía aprovechable y se encuentran de manera natural en el planeta, mientras que los vectores energéticos también son convertibles en energía aprovechable, en los que es menester invertir energía proveniente de una fuente energética para fabricarlos, para posteriormente recuperarla a voluntad.

Las fuentes de energía las hay de cuatro clases: * Las fuentes gratuitas de energía (energía renovable) son aquéllas en las cuales la fuerza de conversión de energía proviene del entorno. Esta fuente incluye la energía solar, eólica, hidráulica, geotérmica, mareomotriz, gradiente térmico y energía azul, generalmente no contaminan. * Las fuentes de energía renovable contaminante son aquellas que liberan agentes tóxicos durante el proceso de obtención de energía, pero son agentes que habían sido absorbidos del entorno por las plantas y animales de los que se obtiene la energía, por lo que al final no se han añadido sustancias tóxicas al entorno. Ejemplos de esta fuente son el aceite vegetal, el metano de la composta, las heces de los animales, la leña o el carbón de madera. * Las fuentes de energía atómica se basan en el principio de convertir materia en energía, proveniente de la transformación del núcleo

atómico; mediante la fisión o la fusión atómicas. Pueden producirse residuos peligrosos, y enormes cantidades de energía, por lo que se requiere de un mayor conocimiento científico para su manejo apropiado. * Las fuentes de energía fósil de combustión, extraídas de yacimientos naturales finitos acumulados durante largo tiempo, es una forma de energía química, producto de millones de años de la vida terrestre, como son el petróleo, el gas natural y el carbón mineral, hasta ahora la energía se ha obtenido por pirólisis, Como productos de la descomposición de los compuestos orgánicos al quemarlos, se obtiene dióxido de carbono en combustión completa; o monóxido de carbono si es incompleta, además de óxidos de nitrógeno y azufre, entre otros. Los cuales pueden alcanzar dosis letales en la atmósfera.Estas fuentes de energía están ordenadas de menos a más contaminantes durante el proceso de obtención de energía, pero hay que puntualizar que absolutamente todas las fuentes producen alguna contaminación, algunas solo en la fabricación del mecanismo de obtención de la energía, y otras durante todo el proceso de obtención, de modo que un vehículo eléctrico será más o menos contaminante en función de cual de estas haya sido su fuente última de energía.En el caso de vehículos que utilizan un vector energético, como es por ejemplo el hidrógeno, su

grado de contaminación dependerá de cómo se haya obtenido ese hidrógeno, porque en estado natural sólo se encuentra combinado con otros elementos, y para aislarlo hay que invertir mucha energía.

Los métodos actuales de producción son la hidrólisis del agua, mediante electricidad, el refinado del gas natural para aislar el hidrógeno, proceso que libera el CO2 del gas. Además, algunas compañías investigan otros métodos para obtener el hidrógeno, como la fotosíntesis de algas especiales que lo liberan del agua o a través de placas solares, como investiga el fabricante de automóviles japonés Honda, la única firma que ha obtenido la homologación para empezar a comercializar su vehículo eléctrico de pila de combustible de hidrógeno, el FCX Clarity, en Japón y Estados Unidos en 2008.Son estaciones de servicio donde los autos o coches eléctricos donde pueden cambiar las baterías y el conductor no tiene ni siquiera que bajarse del vehículo, todo este proceso en menos de dos minutos.Las Electrineras pretenden completar las necesidades de abastecimiento de los coches eléctricos para distancias largas. Aunque se evoluciona a marchas forzadas por una gran presión especulativa con tal de ganar la carrera de abarcar primero el mercado de automóviles eléctricos a gran escala, la autonomía de las baterías comerciales apenas llega a los 100 kilómetros.ConsumoLos vehículos eléctricos destacan por su alto rendimiento en la transformación de la energía eléctrica de la batería en la energía mecánica con la que se moverá el vehículo (60-85%), frente al rendimiento de la transformación de la energía del depósito de gasolina en la energía mecánica que mueve un vehículo de gasolina (15-20%).[3] El presente y futuro de las baterías del vehículo

eléctrico parece pasar por la batería de ión de litio, que cada vez se fabrica con mayor densidad de carga y longevidad permitiendo mover motores más potentes, aunque por ahora la autonomía media de un utilitario eléctrico se encuentra en torno a los 150 km. No obstante, deportivos eléctricos más caros han conseguido aumentar esa autonomía hasta los 483 km, como el modelo de 70 kWh del Tesla Roadster.Con el objetivo de saber el consumo que supone el vehículo eléctrico cada 100 km, en la siguiente tabla figuran los principales vehículos eléctricos salidos y por salir en un corto plazo de tiempo y el consumo de kWh de la batería por cada 100 km de cada uno de ellos y de la media.

Entendemos con esto, que el consumo medio cada 100km de un vehículo eléctrico actualmente es de 13,78 kWh. Sin embargo, sólo es el consumo de los kWh que contiene la batería. Como el proceso de carga de la batería o el transporte y distribución de la electricidad tienen pérdidas causadas por no tener un rendimiento perfecto, la cantidad de kWh que necesitan extraerse de una toma de corriente o que se fabrican en la central eléctrica son algo superiores. Para obtenerlos debemos atender a la siguiente tabla de rendimiento del paso de la electricidad por cada elemento del sistema que va desde la enegría del medio hasta la energía mecánica que mueve el vehículo.Contaminación

La contaminación de todo vehículo (eléctrico o no) debe contabilizarse sumando las emisiones directas, que son las emisiones que produce el propio motor del vehículo, y las emisiones

indirectas, que son las emisiones producidas en sistemas externos al vehículo pero fundamentales para éste por proporcionarle la energía necesaria para funcionar. Aunque un vehículo eléctrico no produce emisiones contaminantes durante su funcionamiento, la generación de energía eléctrica necesaria para mover el vehículo eléctrico da lugar a emisiones contaminantes y al consumo de recursos no renovables en mayor o menor medida, dependiendo de cómo se haya generado esa energía eléctrica, como queda visto arriba. Un caso particular es el de los vehículos que utilizan electricidad renovable como fuente de energía primaria (este es el caso de los vehículos recargados por electricidad solar, también conocidos como solar-charged vehicle). Asimismo, durante la generación, el transporte y la transformación de energía eléctrica se pierde parte de la energía, por lo que la energía útil es inferior a la energía primaria, como se ha visto antes. Lo mismo sucede con el petróleo, que además de los gastos de transporte debidos a la diferencia geográfica de los lugares de producción y de consumo, es necesario transformar en refinerías en los diferentes productos derivados del petróleo, incluyendo los carburantes.En la siguiente tabla se muestra la cantidad de kWh que produce cada tipo de central de la Red Eléctrica Española, su relevancia, los kg de CO2 que se emiten por cada kWh producido en cada tipo de central y los kg de CO2 que es necesario emitir en la central para que un vehículo eléctrico recorra 100km, de acuerdo con que (como figura

en tablas anteriores) para que un vehículo eléctrico recorra 100 km es necesario producir 15,35 kWh en la central eléctrica.

Conviene comparar las cifras anteriores de contaminación del vehículo eléctrico con las del vehículo de motor de gasolina para hacernos una idea de la relación entre unos y otros en términos de emisiones. Tal y como se ha calculado con el vehículo eléctrico (solo que éste no tiene emisiones directas, sólo indirectas), las emisiones que se exponen a continuación son las emisiones totales del vehículo de motor de combustión, es decir, las directas (las que proporciona el fabricante) más las indirectas (que son aproximadamente una adición de un 15%, debido a emisiones en el refinamiento del petróleo, transporte, etc.). Así, las emisiones totales de un utilitario pequeño de motor diesel (Renault Clio dci) son de 13,8 kgCO2/100km (12 de emisiones directas), las de las nuevas matriculaciones en España en 2009 son de unos 16,0 kgCO2/100km (13,9 de emisiones directas) y las emisiones del parque automovilístico medio actual (2009) de Europa son de unos 18,4 kgCO2/100km (16,0 de emisiones directas).

CAPITULO III

1.1METODOLOGÍA

La metodología que se utilizó es el del método científico ya que respecto a los pasos que se muestran, es como se fue guiando para este proyecto. Primeramente se eligió el tema, después

se plantearon los problemas y las posibles soluciones para formular la hipótesis, después se procedió a plantear los objetivos generales y específicos. 3.1 POBLACIÓNLa población que servirá de base

para llevar a cabo este proyecto, son alumnos e Ingenieros del Instituto Tecnológico Superior de Misantla, puesto que son estudiantes tal vez tengan una idea más coherente de lo que son los MCI.

3.2. MUESTRA

Se elegirán alumnos de la carrera de electromecánica ya que ellos tienen un conocimiento un poco más sobre el tema. Instrumento: se llevará a cabo una entrevista ya que se nos hizo interesante lo que otras personas conozcan acerca del tema y también porque si sus respuestas no son tan especificas referentes al tema pues darles una pequeña explicación respecto a este.Se evaluaran preguntas que nos den información acerca de las ventajas y desventajas de los (MCI), así como las alternativas que podrían ayudar a disminuir la emisión de CO² como lo son los autos híbridos y eléctricos, utilizaremos un cuestionario compuesto de 5 preguntas.

CAPÍTULO IV

1.3 CONCLUSIONES

Este trabajo se hizo con el fin de analizar la contaminación de motores de combustión interna y dar soluciones a este problema como también el uso del vehículo eléctrico e híbrido. Por lo tanto se concluye que los vehículos híbridos y eléctricos presentan una buena alternativa para mejorar el medio ambiente, además su ahorro de combustible se ve reflejado en el bolsillo puesto que es un derivado del petróleo el cual ha ido en aumento de precio en los últimos años.Definitivamente los híbridos han tenido mayor aceptación en el mercado puesto que pueden igualar las características de los autos regulares en cuanto a velocidad, comodidad, fisonomía y

potencia. En contraparte los autos eléctricos tienden a ser pequeños, lentos y con poca potencia esto aunado a la falta de información ha ocasionado el rechazo de los compradores hacia este tipo de medios de transporte. En conclusión los motores de combustión interna son una de las principales fuentes de contaminación del aire, ya que estos usan la gasolina como combustible, sin embargo uno de los avances de la tecnología es la creación de los vehículos eléctricos que son aquellos que son impulsados por motores eléctricos usando este tipo de energía en vez de la gasolina y solamente se recargan para que funcionen. También otro avance son los autos híbridos, estos combinan el motor de combustión con uno eléctrico para así disminuir la emisión de gases contaminantes a la atmosfera sin perder el rendimiento de un auto regular.

4.1 SUGERENCIAS

A partir de lo observado y de la información recopilada se sugiere:1.- Se sugiere para el vehículo eléctrico reducir el nivel de energía eléctrica que usa, porque aunque es ecológico por un lado por otro estamos contaminando más porque necesitamos más recursos para tener más energía.2.- Para que su vehículo híbrido funcione en óptimas condiciones se sugiere, asegurarse de llevarlo a su mantenimiento rutinario al taller o a un centro autorizado que cuenta con técnicos certificados. Recuerde que para reparaciones o trabajos más pesados, debe llevarlo al taller de servicio autorizado para que se asegure de que su vehículo está en buenas manos y no invalidar su garantía. 3.- Cuando vayan

hacer la prueba de emisión de gases, tiene que encender el motor de gasolina por lo que sólo oprima el pedal de gasolina para que se encienda, mientras está estacionado (en la posición de ''Parking'').4.- La batería y el motor de un híbrido no requieren ningún mantenimiento sobre la vida del coche. El motor también se diseña a más largo pasado y no requiere más mantenimiento que un coche tradicional.

4.2 LIMITACIONES

De acuerdo al desarrollo del trabajo fue que no encontramos toda la información suficiente en libros, a si que tuvimos que recurrir a otras fuentes como el internet.

También lo que lo que no obtuvimos fueron graficas para mostrar la contaminación de los motores de combustión interna en comparación de los motores eléctricos e híbridos. Imágenes que vayan con lo que nosotros les iríamos explicando o que nos sirvieran como ejemplo.

Otras de las limitaciones fue que las laps con las que contamos o contábamos se nos descompusieron y tuvimos que rentar una maquina pero fue poco lo que se avanzaba por lo mismo de que no encontrábamos la información suficiente y ahí se nos pasaba el tiempo hasta que se pudo conseguir un teclado para la lap y fue así como se pudo avanzar con nuestro proyecto.

BIBLIOGRAFÍAS

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ANEXOS1.- ¿Qué es un MCI?2.- ¿Cómo funciona un MCI?3.- ¿Qué es un motor híbrido y como funciona? 4.- ¿Cuál es la diferencia entre un motor híbrido y uno de combustión interna convencional?5.- ¿Por qué las compañías comenzaron a utilizar motores híbridos en autos?6.- ¿Cómo ayuda en el ambiente el so de motores híbridos?7.- ¿Qué impacto ambiental y económico tiene el uso del motor híbrido?8.- ¿cree que mejoraría la economía y el ambiente con el uso de esto motores?