1. Estudiantes:
Dany Andrés Murcia Gómez 233739
Robert Harvey Muñoz Cadena 233738
Björn Philipp Castillo Heim 233698
Director: Ing. Fabio Emiro Sierra.
VEHÍCULO ELÉCTRICO UNIPERSONAL
Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica
Línea de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico
XXIV MUESTRA DE MÁQUINAS Y PROTOTIPOS
2. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIÓN
Los crecientes niveles de contaminación en el aire de ciudades y áreas altamente pobladas junto a
la actual necesidad de adoptar soluciones de transporte de fácil migración o implementación
directa a formas de energía ecológicas. En caso plantas, conjuntos residenciales y en general en
lugares con limitaciones de velocidad y grandes áreas que necesitan un medio de transporte
confiable, cómodo y viable económicamente es posible implementar un tipo de medio de
transporte de baja especificación.
El creciente mercado de soluciones a bajo nivel importadas a nuestro país que aun cuando son
fuertes en cuanto a competencia de costos, realmente no constituyen una alternativa convincente
para tener un impacto significativo en la forma en que concebimos la implementación de
soluciones ecológicas
El 87% por ciento de los desplazamientos en vehículos se realizan por menos de 32km y el 93%
de los casos solo se transporta una persona
FINANCIADOR: Donaciones + propio
VALOR DEL PROYECTO: $5.200.000
TIEMPO DE DESARROLLO: 3 meses
3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La introducción de tecnologías amigables con el ambiente en el
sector del transporte de donde se generan gran cantidad de
emisiones de gases tóxicos se ve limitada por su elevado costo y
difícil acceso ya que no se produce a nivel nacional y se requiere
importar.
4.
5. REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE
Un medio de trasporte capaz de movilizar a una persona dentro de su
planta a una velocidad máxima de 15km/h.
Una máquina viable económica y tecnológicamente.
Una máquina de fácil mantenimiento y bajo costo de operación.
Una máquina durable.
Satisfacer normatividades en cuanto al impacto ambiental de las soluciones
que emplean en su planta.
6. ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA (BENCHMARKING)
Competencia directa:
Bicicleta eléctrica:
$1.700.000
Potencia: 250w
Autonomía: 40km
V Max: 35km/h
8. Competencia a nivel mundial
Híbrido de tres ruedas
Autonomía: 50km
V Max: 120km/h
36.000 dólares
$72.540.000
Vehículos eléctricos ecológicos
MELEX
6 baterías x 6V 220Ah
1 persona + 50Kg
9. Precio: 16.000US $32.000.000.
Carga de 6-8 horas con 50 millas
de autonomía a velocidad máxima
de 25 mph (40 km/h).
Precio: 109.000 US $218.000.000.
Carga de 3.5 horas con 200 millas de
autonomía a velocidad máxima de
125mph (200 Km./h).
10. DIAGRAMA DE DESCOMPOSICIÓN FUNCIONAL
Transporte de 1 persona
Capacidad de iniciar el
movimiento
Capacidad de
detenerse
Capacidad de ser
controlado
Cortar alimentación
al motor
Accionar el
mecanismo de
frenado
Ser cómodo
Alimentar el sistema
motriz
Transmitir la energía
a las ruedas
Ser ergonómicoReconocer la señal
de arranque
Reconocer la señal
de parada
De manejo intuitivo
De fácil reparación y
mantenimiento
Reconocer ordenes
del operador
Ser estable
Ser confiable
11. GENERACIÓN DEL CONCEPTO
- La creciente necesidad de un medio de transporte amigable al ambiente.
- Auge de vehículos eléctricos híbridos y solares entre otros.
- Creciente demanda tecnologías medioambientales.
- Existencia de áreas de aplicación de baja especificación.
- Según estadísticas la mayoría de los casos de transporte en vehiculo
requieren llevar una persona solamente y por una distancia relatibalemente
corta (35km).
-Normalmente el peso en adicionales por persona transportada no supera los
20kg.
-Necesidad de implementar nuevas tecnologías de transporte en empresas
grandes
12. GENERACIÓN DEL CONCEPTO
-Necesidad de comodidad al movilizarse
-Necesidad de seguridad al movilizarse
-Necesidad de una máquina apta para la mayoría de personas adultas
-Necesidad de una máquina de fácil uso
-Necesidad de una máquina de fácil mantenimiento y reparación.
13. DESARROLLO DE LA IDEA
- Investigación sobre tecnologías ecológicas.
-Investigación de energías no convencionales.
- Investigación de tecnología disponible.
- Investigación de tecnología disponible en el país.
- Observación de modelos existentes.
- Selección de la tecnología a aplicar.
- Viabilidad de implementación de soluciones concebidas.
- Análisis económico de factibilidad.
- Construcción del prototipo.
14. PRESENTACIÓN DE LAALTERNATIVA DE DISEÑO DOMINANTE Y
JUSTIFICACIÓN
-Diseño ergonómico.
-Constitución liviana.
-Motor independiente por
rueda de tracción.
-Sistemas de control
electrónico.
-Motores de corriente
continua.
-Baterías de alta
especificación.
- Múltiples opciones de
recarga.
15. GENERACIÓN Y EVALUACIÓN DEL PRODUCTO
-Fabricación con herramientas de
mano.
-Compra de elementos
seleccionados.
-Maquinado de piezas complejas
-Soldadura especial para aluminio.
-Recursividad en la consecución de
materiales
PRUEBAS:
Duración de la carga: 1hora
Autonomía: 1HORA
Velocidad Máxima: 17km/h
Pendiente Máxima: 25º
Velocidad pico en curvas:
10km/h. 180º radio 2m
Distancia de frenado: 1.5m
Visibilidad Nocturna
Delantera: 5m focal
Trasera: 15m
Control en reversa: Excelente
Radio de giro:
mínimo recomendado: 2.5m
16. DESCRIPCIÓN DE LA MÁQUINA
-Vehiculo de tres ruedas
-2 Baterías de Plomo de 70Ah 12V.
-3 Baterías secas 7Ah 12V.
-Dirección Mecánica.
-Transmisión Mecánica por cadena.
-Sistema de freno de disco.
-Motor de 1800W 130VDC.
-Control de velocidad por alimentación
al motor.
-Chasis en Aluminio Extruído 6063-T5
-Tenedor y otras piezas en acero al
carbón SAE1020
17. APORTE Y VALOR SOCIAL DEL DISEÑO
-Se motiva la implementación y desarrollo
de tecnologías amigables con el ambiente.
-Se aporta el inicio de un desarrollo
tecnológico para que futuras generaciones
puedan avanzar sobre el mismo.
-Se despierta el interés de la sociedad al
tener un acercamiento a esta tecnología
ya que en el momento es poco común y
costosa.
-Dar un primer paso en cuanto a la
motivación a pensar en este tipo de
transportes como una solución no tan
lejana y de posible aplicación a corto
plazo, por su carácter ambiental.
18. ANÁLISIS ECONÓMICO
Costo de operación:
Precio de la energía en la red del KWH: $284.0134 estrato 4.
Costo de operación: $190/hora.
Costos de fabricación:
Materiales: $1.500.000.
Insumos: $1.000.000.
Manufactura: $700.000.
SUBTOTAL: $3.200.000.
Costo de Diseño:
$2.000.000.
COSTO TOTAL: $5.200.000.
19. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
-La ciudadanía cercana al sitio de construcción del prototipo mostró
mucho interés en el desarrollo e implementación de esta tecnología.
-El prototipo es capaz de operar por una distancia corta con uno de
sus neumáticos traseros pinchados.
-El prototipo cumple con lo planeado en cuanto a la velocidad
alcanzada y en cuanto a su autonomía.
-El prototipo es cómodo y de fácil manejo
-Cambiar el Mecanismo de frenado por un mecanismo hidráulico.
-Utilizar un sistema de dirección capaz de soportar el peso de las
baterías delanteras para suavizar el mismo.
-Implementar baterías de litio livianas.
20. • www.cleangreencar.co.nz
• http://news.bbc.co.uk/2/shared/spl/hi/guides/457000/457029/html/nn4page1.stm
• http://environmentalism.blog.com/1644749
• http://electricvehiclesite.com/2007/03/19/electric-vehicles-2007-honda-civic-hybrid-review
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• www.solarc.de/cms/pages/es/productos/productos-industriales/reguladores-de-carga.php
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• Motor.com.co
• www.motor.com.co/noticias_precios/noticias/curiosidades/curiosidades3/ARTICULO-WEB-
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• www.formulasun.org/education/seles9.html
• www.winstonsolar.org/info/intro.html
• Dell-Winston School Solar Car Challenge.
• www.winstonsolar.org/challenge/results2006.shtml
• www.greencarco.co.uk (GreenCarCompany)
• RAMÍREZ CAVAZA, “Ergonomía y Productividad”, Ed. LIMUSA. Pag 147”
• NORTON ROBERT, “Diseño de Máquinas”, Prentice Hall, 1999. SECUNDARIO.
• ROBERT L. MOTT, “Diseño de Elementos de Máquinas”, Prentice Hall, 2°Ed. 1995. SECUNDARIO
• SHIGLEY Y MISCHKE, “Diseño en Ingeniería Mecánica”, McGraw-Hill, 6°Ed. 2002. NÚCLEO.
• Revista Motor 29 de abril de 2009, No 487ISSN0121-9820, Articulo “F-CELL ROADSTER”pag 22-24
• Proyecto “Vehículo solar” Energías alternativas, Fabio Emiro Sierra 2008-I
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y HERRAMIENTAS DE
INGENIERÍA EMPLEADAS
