Ttulo: VEHICULOS ELECTRICOS, SU FUNCIONAMIENTOY SUS PARTESObjetivo general:

Buscar y saber ms sobre el rendimiento de la batera, funcionamiento y cmo funcionan los vehculos elctricos mediante datos obtenidos de otras investigaciones.

Los datos arrojan las mejores opciones por el cual nos guiaremos para saber sobre el mejor automvil elctrico creado hasta el momento

Objetivos especficos:

Buscar las mejores alternativas de autos elctricos para salvar ms la ecologa ya que es uno de los temas principales de mayor importancia en el mundo actual, debido a que los carros de combustin interna (ciclo OTTO) son uno de los mayores contaminantes por el esmok que expulsa por el escape, el cual es producido por la mezcla (aire-combustible).

Se realizara una hiptesis de a la investigacin realizada de cmo mejorar su funcionamiento y rendimiento de las bateras ya que es su combustible principal en estos vehculos.

Buscar implementaciones de bateras de autos elctricos para estos tenga un mejor rendimiento en cuanto as eficiencia.

Justificacin y delimitacin de los VEHICULOS ELECTRICOS, SU FUNCIONAMIENTOY SUS PARTESEn esta investigacin lo que pretendemos ser poder tener una amplia visin de las nuevas formas de obtener energa y como retener esta misma de la batera de los automviles elctricos para este tengan un mayor auge y una mayor eficiencia en un futuro muy cercano, sin dejar atrs que este mismo nos reduzca la contaminacin, ya que este en la actualidad es un tema demasiado importante si se lograra llevar acabo esto se obtendra en los autos un costo demasiado menor a los autos de combustin interna, debido a que este mismo ahorrara demasiado en su fabricacin y seria menos costosos en cuanto a la gasolina y mantenimiento sera una innovacin demasiado importante en la industria automotriz.Para esto se investigara sobre Alemania y Espaa porque son los lugares de mayor produccin y con mayores avances en vehculos elctricos, aparte de que son los lugares con mayor utilizacin en estos ltimos aos.

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Tema

Objetivos generales yespecficos

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Bibliografa

Detalles

INTRODUCCIONEn esta investigacin lo que se buscara ser las nuevas alternativas para el mejor funcionamiento de los automviles elctricos.Ya que este es el tema de hoy en da y de nuestro futuro debido a la baja contaminacin que posee o realiza al ir de un lugar a otro.Con ello podremos entrar a nuevas eras los cuales nos darn paso a realizar nuevas cosas en un futo no solo en el rea automotriz sino tambin en muchas otras reas.El auto elctrico esta aun en pruebas ya que an no hay un rendimiento lo suficientemente necesario como lo necesita el ser humano, lo cual se realizara una hiptesis de cmo mejorar, su batera para ese rendimiento requerido.Tambin se revisara hasta el momento cual es el mejor carro y se analizara en general como funcionan sus partes lo cual nos dar una idea de cmo mejorarlo.Principalmente nos basaremos en la batera ya que es su combustible principal para que pueda funcionar de una manera eficientemente.

VEHICULO ELECTRICO

El coche elctrico es, a largo plazo,el futuro del automvil. Se divide en dos tecnologas principales, los coches elctricos de bateras (BEV) y los de pila de combustible (FCEV). Nos vamos a referir a coches elctricos con bateras por omisin, ya que la pila de combustible se basa en otro principio y son diferentes.

Tambin tienen mucha relacin con los coches hbridos(HEV), que no son ms que un coche que combina dos tipos de propulsin: trmica y elctrica. Un coche elctrico solo dispone de uno o ms motores elctricos, si incluye un motor trmico entonces estamos hablando de un coche hbrido.

Por qu usar electricidad?

A nivel mecnico los coches elctricos no pueden ser ms simples. El nmero de piezas mviles se reduce al mximo, apenas hay piezas de desgaste y son los motores ms fiables conocidos por el ser humano. Por otra parte,son lo ms eficiente que hay, convierten en movimiento ms del 90% de la energa que consumen.

No obstante, no se aprovecha toda la energa de la bateras, y se pierde energa por el calor de las mismas, en la transformacin de la electricidad, el transporte y por las propias ruedas del vehculo. An considerando todas las prdidas,la eficiencia es indiscutiblemente superior a un coche convencional o hbrido.Luego est la cuestin del origen de la energa. Partiendo de la energa ms contaminante, el carbn, las emisiones del pozo a la rueda(Well to Wheel)son menores en un coche elctrico que el mejor de los coches convencionales, incluyendo hbridos.A igualdad de fuente de energa, como el petrleo, gastan y contaminan menos.

No producen ninguna emisin contaminante en su entorno, solo en los lugares de generacin, normalmente aislados de las poblaciones y en lugares controlados, y en menor cantidad. Si el origen de la energa es renovable (solar, elica, mare motriz, geotrmica) las emisiones globales son CERO.

Las bateras exigen cierto impacto ambiental en su fabricacin, pero al final de su vida til pueden ser recicladas en casi el 100% de los materiales y de hechola normativa de la Unin Europea exige que se reciclen todas y en lugares especficos. Este componente fija casi todas las limitaciones del vehculo.La energa de las bateras solo puede provenir de enchufes de la red elctrica. El uso de energa solar en el coche est demasiado en paales, los coches solares son ridculamente ligeros, lentos y no pasan de ser prototipos. Para que os hagis una idea, un coche como el Toyota Prius, con ocho horas de luz solar, no recupera energa ni para recorrer 200 metros.

10 razones del por cual hay que usar carros elctricos:

1. Por nuestra salud.Loscoches elctricosson unos 97% ms limpios que los de combustin, segn datos de Electric Power Research.

2. Por el aire que respiramos.Aproximadamente el 80% de la contaminacin urbana y el 35% de la total es causada por el transporte.

3. Por tener una vida ms agradable. Los vehculos elctricos disfrutan de un menor nivel de ruido y mayor fiabilidad.

4. Porque es tu eleccin.Cada vez existe mayor oferta decoches elctricos en Espaa. Ya existen vehculos elctricos que permiten el uso diario sin perder prestaciones (autonomas + 100 km/carga y velocidades de + 100 km/hora). Gracias a sistemas como las bateras de Ion-Litio triplicarn la autonoma de las primeras de cadmio y admitirn cargas rpidas. Conocecmo funciona el motor elctrico.

5. Por evitar lo evitable.La polucin del trfico mata tres veces ms que los accidentes.

6. Por nuestros bolsillos.Las autoridades pblicas y entidades privadas estn llevando a cabo iniciativas, algunas todava embrionarias, que intentan avanzar en el concepto demovilidad sostenible. Como por ejemplo, la proliferacin decoches ecolgicosque reducen las sustancias contaminantes, la limitacin del trfico de vehculos privados contaminantes o las tasas e impuestos sobre los vehculos ms contaminantes o subvenciones a la adquisicin de vehculos ecolgicos.

7. Los datos hablan por s solos.Los coches de Madrid contaminan ms que todos los aviones de Europa, segn la plataforma Going Green.

8. Por ahorrar.Son ms econmicos porque reduces costes en combustibles hasta a una dcima parte, porque minimiza el mantenimiento reduciendo costes directos, reduce las averas por su simplicidad y simplifica las necesidades tcnicas para el mantenimiento.

9. Porque la recarga no es una excusa.Ya existe una extensa oferta de fabricantes de estaciones/columnas de recarga pblicas. Existen estaciones de recarga en ciudades como Florencia, Torino, Erlangen (Alemania), La Rochelle (Francia), Roma, en Pars existen ms de 100 columnas de recargas o en California 365 estaciones de carga. Conoce toda la informacin dela tecnologa para recargar.

10. Si no lo compras, alquilalo.En Europa y EEUU ya existen diversas iniciativas de alquiler, plataformas de lanzamiento o car-sharing de este tipo de vehculos.

Partes del coche elctrico Motor: puede tener uno o varios, dependiendo del diseo. Tambin recupera energa (inversor) Puerto de carga: recibe la electricidad del exterior, puede haber otra toma especfica para carga rpida Transformadores: convierten la electricidad de una toma casera o de recarga rpida en valores de tensin y amperaje vlidos para el sistema de recarga. No solo rellenan las bateras, tambin se preocupan de la refrigeracin para evitar riesgo de explosin o derrames Bateras: el depsito de combustible, puede haber una batera auxiliar como la de cualquier coche convencional para sistemas de bajo consumo auxiliares Controladores: comprueban el correcto funcionamiento por eficiencia y seguridad, regulan la energa que recibe o recarga el motor

Los motores elctricos ofrecen una curva de par plansima, con un rendimiento excelente sobre todo a bajas revoluciones. Son capaces de girar a regmenes de 20.000 o msRPM, con un ruido casi nulo y sin vibraciones de ningn tipo.Apenas tienen mantenimiento, si es que lo tienen.

Las bateras determinan la potencia que puede usar el motor, la autonoma y el diseo del vehculo. Esto es as porque son grandes y pesadas, tienen poca densidad de energa por unidad de masa. Su rendimiento se ve afectado por la temperatura, empeoran especialmente con el fro.

Al ser los motores totalmente progresivos, no hace falta caja de cambios, como mucho hay dos relaciones de transmisin. No necesitan embrague, ya que empujan desde 0RPMsin ningn problema, algo que un motor trmico no puede hacer.Se gana peso por las bateras, pero se ahorra mucha mecnica por otro lado.

Cmo se recarga un coche elctrico?

En una palabra:enchufndolo. Es un proceso que va desde minutos (en los mejores casos) hasta horas. La principal ventaja de los coches elctricos es recargarlos de noche, cuando las tarifas son bajas y la demanda energtica es muy baja, para aprovechar mejor la potencia instalada de un pas.

Durante el proceso de carga, las bateras se mantienen a una temperatura controlada mediante ventiladores.El tiempo depende del voltaje y amperaje, una toma domstica no puede admitir recarga rpida. Cuanto ms vacas estn las bateras, ms rpido se recargan. Cuanto ms llenas, ms cuesta que se llenen.

Por eso, la primera mitad de carga es relativamente rpida, la otra mitad se tarda ms en llenar. Si el vehculo no se usa en das, va perdiendo la carga por limitaciones electroqumicas, y si hace fro, se pierde antes.En automocin, las bateras no sufren efecto memoria, como s pasa en pequeos aparatos electrnicos.

Balance elctrico y emisiones de Espaa 2010 (hasta el 20 de abril)

Centrales REEEnerga (MWh)Energa (%)kgCO2/kWhkgCO2/100km

Hidrulica17.360.75519,930,0000,000

Nuclear18.055.81220,720,0000,000

Carbn4.551.7765,220,9500,762

Fuel + Gas414.8440,480,7000,051

Ciclo Combinado17.158.53819,690,3701,118

Elica15.316.83317,580,0000,000

Resto Rgimen Especial14.271.03616,380,2700,679

TOTAL87.129.594100,000,1702,610

En el caso de Espaa, el aprovechamiento de las fuentes de energas renovables, libres de emisiones de CO2), representan en 2011 el 20 por ciento de la generacin elctrica y se pretende llegar en 2020 a slo el 40 por ciento.

kWhB/100km que consumen los principales vehculos elctricos

Modelo(kWh)Autonoma (km)kWhBatera/100km

Mega e-City1691009

Reva L-ion17111209,17

Think City182520012,50

Mitsubishi i-Miev191613012,31

Citren C-Zero20211613012,31

Renault Fluence ZE222417513,71

Nissan Leaf232416015,00

Tesla Roadster 424225716,34

Tesla Roadster 70247048314,49

MEDIA26,1119312,76

Entendemos con esto (sin tomar en cuenta el Mega e-City que fue aadido a la tabla despus), que el consumo medio cada 100 km de un vehculo elctrico actualmente es de 13,78 kWh. Sin embargo, slo es el consumo de los kWh que contiene la batera.Consumo Coche elctrico por cada 100km en cada parte del Sistema

kWhEMec/100kmkWhB/100kmkWhE/100kmkWhC/100kmkWhM/100km

Son los kWh que cada 100km se transforman enenerga mecnicaaprovechable, a partir de los 13,78 kWh de la bateraSon los kWh que cada 100km se consumen de labateraSon los kWh que cada 100km es necesario extraer delenchufede carga para proporcionar los 13,78 kWh a la batera. Son los kWh que pagamos cada 100kmSon los kWh que cada 100km se han producido en lacentralpara proporcionar los 13,78 kWh a la batera. Son los kWh empleados para los clculos de contaminacin de kgCO2/kWh de las centralesSon los kWh que cada 100km es necesario extraer delmediopara proporcionar los 13,78 kWh a la batera

9,7313,7814,3815,3531,66

As, de esos 13,78 kWh consumidos de la batera de un coche elctrico cada 100 km: se transforman en energa mecnica para desplazar el vehculo 9,73 kWh, ser necesario extraer de una toma de corriente 14,38 kWh, ser necesario producir en una central elctrica 15,35 kWh y ser necesario extraer del medio 31,66 kWh.

Por los motivos antes apuntados (diferente grespecto de Europa) el dato de los 31,66 kWh es solo vlido para Espaa, mientras que como media Europea sera algo superior, en torno a 40 kWh.

Tipos de bateras

Dependiendo de la composicin de sus electrolitos varan sus caractersticas. Se rellenan con electrones,su masa no vara de la carga total al vaco, al menos no vara en un nmero relevante por grande que sean las bateras. Las primeras bateras eran de plomo-cido, luego siguieron las de nquel y en el futuro se piensa en litio.

Hay tres parmetros relevantes en una batera:potencia, capacidad y densidad de carga. Por otro lado tenemos el voltaje, precio, resistencia interna y seguridad. Fjate en la tabla adjunta. Las que mejor balance ofrecen hoy da son las de Ni-Mh (nquel metal-hidruro) y son las que usan los coches hbridos actuales.

Las bateras de plomo-cido son muy pesadas y poco potentes en relacin a su tamao y peso. Las de litio en ese sentido son excelentes, pero carsimas.El alto precio de los coches elctricos viene dado por las bateras, pasar un tiempo hasta que alcancen precios populares y sean ms econmicas para el que las fabrica y el que las usa.

Balance del coche elctrico

Sus principales ventajas sonla diversidad de fuentes energticas, sus emisiones casi nulas y su alta eficiencia. Por contra, tienenpoca autonoma, poca oferta comercial, son caros(de adquirir, no de mantener)y requieren una infraestructura adecuadapara permitir a sus usuarios una movilidad decente.

A corto plazo, los coches convencionales son ms rentables. A medio plazo, los hbridos sern los grandes competidores porque aglutinan lo mejor de ambos mundos, especialmente si son enchufables.A muy largo plazo, los coches elctricos son tremendamente rentables y fiables.

Cul es el medio de transporte motorizado ms eficiente que existe? El tren, pero en automocin no podemos tender catenaria por todas partes, es una locura. Dentro de dcadas podrn recuperar energa solar generada por la propia carretera a travs de induccin, pero a da de hoy eso no es viable.

Sin duda,la electricidad es el futuro, se puede sacar de cualquier lado y la naturaleza la regala todos los das. Ahora vivimos el apogeo del coche convencional y el comienzo de su declive. Mientras tanto, los coches hbridos tendrn un compromiso excelente entre las ventajas de los dos mundos y pocos inconvenientes.

Pero queda mucho por hacer. Se tienen que mojar los fabricantes, las administraciones y la sociedad. Existen movimientos incipientes que darn sus primeros frutos relevantes durante esta dcada y aumentarn mucho a partir de 2020,todo depende de lo bien o mal que le vaya a los consumidores de oro negro.Cuando su implantacin sea masiva, se reducir la dependencia energtica del petrleo, mejorar mucho la calidad de vida en la ciudad (ruido, contaminacin) y se har un uso muy eficiente de los recursos energticos. En su da el caballo dio paso al motor trmico,ahora el motor trmico empieza a ceder su testigo al elctrico.En Espaa se ha desarrollado una nueva batera para coches elctricos de hasta 1.000 km de autonoma

Parece que lasbateraspara loscoches elctricosvienen siempre de muy lejos, de Japn, de Corea, o de algn otro incluso an ms lejano. Sin embargo en Espaa se ha desarrollado una nueva batera recargable que segn afirman sus creadores lo tiene todo: ms potencia, ms densidad de carga, ms vida til, mayor velocidad de recarga y menor precio. Lo de recargable es importante, porque las hay que no lo son,como aquellas de aluminio-aire de 1.600 km.Se trata de lasbateras de polmero de grafeno, y han sido desarrolladas entre tres agentes: Graphenano, empresa espaola que produce grafeno industrial desde 2012, la Universidad de Crdoba y Grabat Energy, otra empresa espaola que fabricar las celdas de batera. Segn parece dos fabricantes alemanes de automviles ya estn esperando estas nuevas bateras para empezar a probarlas en coches elctricos.En Alemania tenemos al gran Grupo Volkswagen, con marcas como la propia Volkswagen que ya vende dos coches elctricos, Porsche, Mercedes-Benz, que tambin vende dos coches elctricos, BMW, que vende uno, y Opel, que est camino de no vender ninguno. Parece que ahora cobran ms sentido aquellas declaraciones de altos directivos,primero de Audi, ydespus de Volkswagen, prometiendo coches elctricos con autonomas de 500, 600 y hasta 700 km, para 2017 o 2018.Elgrafenoes carbono puro, pero con una estructura qumica diferente (es lo que se denomina altropo). Es uno de los nuevos materiales ms prometedores de este siglo. Desde que se descubri en 2004, descubrimiento que supuso el Premio Nobel de Fsica para sus descubridores unos aos despus, se han venido realizando diferentes trabajos de investigacin para su aplicacin enbateras ysper condensadores, e inclusose ha descubierto que tambin tiene efecto fotovoltaico.

Adems es barata de producirPor ahora casi todos los aspectos de una batera para automvil son mejorados por esta nuevabatera de polmero de grafeno: Sudensidad energticaen masa (o energa especfica) esmuy alta, alrededor de 600 Wh/kg, cuando una batera de iones de litio convencional suele estar entre 140 y 160 Wh/kg, y algunas un poco ms avanzadas alrededor de los 200 Wh/kg. Lo ltimo de lo ltimo que se comercializa, aunque tiene un precio muy alto, est alrededor de los 250 a 300 Wh/kg (y algn prototipo hay de unos 400 Wh/kg). Lavida til, hablando de ciclos de carga y descarga, viene a ser el doble que en las bateras de iones de litio convencionales. Lavelocidad de recargaadmisible es an ms rpida. Con una estacin de recarga de muy alta potencia, la batera de un coche elctrico se podra recargar en unos ocho minutos, segn afirman sus creadores, frente a los 25 o 30 que vienen a requerir en recarga rpida las bateras de iones de litio que se montan hoy en da en coches elctricos de tipo medio (a unos 50 kW de potencia). Elpreciode las celdas de polmero de grafeno es un77% inferiorque el de las celdas de iones de litio. Es decir, que se puede fabricar una batera ms barata que las actuales.Con estas cifras sus creadores afirman que con estas baterasse pueden tener coches elctricos con una autonoma, al menos homologada,de entre 800 y 1.000 km.

El inconveniente: la densidad energtica en volumenDe todos modos estas nuevas bateras tienen un inconveniente: si bien su densidad energtica en masa (o energa especfica) es muy buena, no lo es tanto su densidad energtica en volumen. Por ahora una batera de este tipo consigue acumular ms energa elctrica con menos peso, pero ocupa algo ms de volumen. Los investigadores de la Universidad de Crdoba ya estn trabajando en esta cuestin, para reducir su volumen.El dato concreto de densidad en volumen de hecho no se comenta, y puede imposibilitar que se llegue a tener un coche elctrico con 1.000 km de autonoma, pues elespacio disponiblepara albergar la batera es limitado. Veremos cmo se soluciona, o si al final tendremos que conformarnos con coches de 500 o 600 km, algo que tampoco estara tan mal.El otro pequeo inconveniente es que aunque este nuevo tipo de celda se pueda recargar ms rpido, y eso es bueno, sin duda, el problema es que para recargar una batera completa y casi desde cero, se necesitara unapotencia de cargademasiado alta.Pensemos que un coche elctrico de tamao medio viene a homologar un consumo de unos 13 kWh/100 km. Para homologar 1.000 km de autonoma necesitaramos,a grosso modo,130 kWhde capacidad de batera (aproximadamente). Con 130 kW de potencia, que ya es mucho, tardaramos como poco una hora en cargar la batera (realmente lleva un poco ms). Para cargarla en 8 minutos necesitaramos unos 1.000 kW (1 MW) de potencia aproximadamente. Una potencia enorme.De todos modos esto debera ser considerado como un mal relativo, porque siempre podemos cargar a menos potencia haciendo cargas parciales. No siempre es necesario recargar por completo la batera, recargando tan solo un 25% recuperaramos unos 250 km de autonoma. Por ejemplo con un supercargador de 130 kW (los de Tesla andan por ah, en unos 120 kW), en 15 minutos se pueden recuperar esos 250 km de rango. Suficientes para seguir el viaje.

Las empresas del sector automotriz protegen el medio ambiente con la ISO 14001El crecimiento de la poblacin a nivel mundial que se prev, generar en el sector un aumento de su produccin, con lo que esto supondr un incremento en el consumo de recursos usados en la fabricacin de sus productos. Estos recursos normalmente son recursos no renovables, como pueden ser el acero, el plstico, la gasolina, el disel, etc. Todo este consumo de recursos generar efectos negativos sobre el medio ambiente.Para evitar en la medida de lo posible los impactos negativos en el medio ambiente se est investigando hacia nuevos productos ms respetuosos con el medio ambiente, en este caso el producto seran los vehculos. No solo deben ser el vehculo ms respetuoso con el medio ambiente durante su rodaje sino que tambin se debe cuidar el impacto que se genera durante su fabricacin.Otra herramienta de la que disponen las organizaciones del sector es la implantacin de un Sistema de Gestin Ambiental basado en la norma ISO14001. Una empresa certificada bajo esta norma garantiza a sus clientes su compromiso con el cuidado del medio ambiente, ya que el Sistema de Gestin Ambiental le proporciona las herramientas necesarias para respetar y cumplir con la legislacin vigente sobre medio ambiente. Las empresas deben crear una poltica ambiental, la cual deben seguir fielmente, con la que evitan y previenen la contaminacin.Durante los procesos de fabricacin del sector automotriz se generan ciertos impactos ambientales que pueden minimizarse de las siguientes maneras:Hay que tener en cuenta el ciclo completo del proceso.Comprometerse a cumplir con un cierto grado en el respeto al medio ambiente.Junto a la norma ISO-14001 se debe avanzar en la investigacin de nuevas tcnicas y nuevos productos, que sean respetuosos con el medio ambiente, es decir, en un futuro se pretende que la norma ISO 14001 y los avances tecnolgicos el medio ambiente sufra lo menos posible los impactos que hoy da est sufriendo.Los recursos, como el agua o la electricidad, deben ser consumidos en la menor medida posible, se debe evitar el despilfarro y adems, los residuos tienen que ser bien gestionados.ISOTools es una Plataforma Tecnolgica que facilita a las organizaciones del sector automotriz la implantacin de los requerimientos de la norma ISO14001 mediante la automatizacin, gestin y control gracias a su software.

BIOGRAFIA

http://www.mundo-geo.es/green-living/las-10-razones-para-optar-por-un-coche-electrico

http://www.marcianophone.com/archives/49312

http://www.xataka.com/gadgets-y-coches/si-quieres-un-coche-electrico-estos-son-los-7-mejores-que-se-pueden-comprar-a-dia-de-hoy

http://autolibre.blogspot.com/2011/03/motor-electrico-para-coche.html

http://www.motorpasion.com/coches-hibridos-alternativos/coches-electricos-que-son-y-como-funcionan

http://clusterindustrial.com.mx/las-empresas-del-sector-automotriz-protegen-el-medio-ambiente-con-la-iso-14001/

http://www.motorpasion.com/coches-hibridos-alternativos/en-espana-se-ha-desarrollado-una-nueva-bateria-para-1-000-km-de-autonomia

http://www.cleanvehicle.eu/fileadmin/downloads/Spain/Guida%20del%20vehicolo%20Electrico.pdf