Motor sincrono y asincrono eplicacion

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
INGENIERO INDUSTRIAL (MECÁNICO)
DISEÑO DE UN GRUPO PROPULSOR
REGENERATIVO PARA SU
INCORPORACIÓN EN VEHÍCULOS
CONVENCIONALES DOTADOS DE MOTOR
DE COMBUSTIÓN INTERNA
Autor: Juan Carlos Noriega García
Director: Miguel Ángel Pérez Salaverría
Madrid
Mayo 2013

AUTORIZACIÓN PARA LA DIGITALIZACIÓN, DEPÓSITO Y
DIVULGACIÓN EN ACCESO ABIERTO ( RESTRINGIDO) DE
DOCUMENTACIÓN
1º. Declaración de la autoría y acreditación de la misma.
El autor D. Juan Carlos Noriega García, como alumno de la UNIVERSIDAD
PONTIFICIA COMILLAS (COMILLAS), DECLARA
que es el titular de los derechos de propiedad intelectual, objeto de la presente
cesión, en relación con la obra Proyecto Fin de Carrera: “Diseño de un grupo
propulsor regenerativo para su incorporación en vehículos convencionales dotados
de motor de combustión interna”1
, que ésta es una obra original, y que ostenta la
condición de autor en el sentido que otorga la Ley de Propiedad Intelectual como
titular único o cotitular de la obra.
En caso de ser cotitular, el autor (firmante) declara asimismo que cuenta con el
consentimiento de los restantes titulares para hacer la presente cesión. En caso de
previa cesión a terceros de derechos de explotación de la obra, el autor declara que
tiene la oportuna autorización de dichos titulares de derechos a los fines de esta
cesión o bien que retiene la facultad de ceder estos derechos en la forma prevista
en la presente cesión y así lo acredita.
2º. Objeto y fines de la cesión.
Con el fin de dar la máxima difusión a la obra citada a través del Repositorio
institucional de la Universidad y hacer posible su utilización de forma libre y
gratuita ( con las limitaciones que más adelante se detallan) por todos los
usuarios del repositorio y del portal e-ciencia, el autor CEDE a la Universidad
Pontificia Comillas de forma gratuita y no exclusiva, por el máximo plazo legal y
con ámbito universal, los derechos de digitalización, de archivo, de reproducción,
de distribución, de comunicación pública, incluido el derecho de puesta a
disposición electrónica, tal y como se describen en la Ley de Propiedad
Intelectual. El derecho de transformación se cede a los únicos efectos de lo
dispuesto en la letra (a) del apartado siguiente.
3º. Condiciones de la cesión.
1
Especificar si es una tesis doctoral, proyecto fin de carrera, proyecto fin de Máster o cualquier
otro trabajo que deba ser objeto de evaluación académica

Sin perjuicio de la titularidad de la obra, que sigue correspondiendo a su autor, la
cesión de derechos contemplada en esta licencia, el repositorio institucional
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(a) Transformarla para adaptarla a cualquier tecnología susceptible de incorporarla
a internet; realizar adaptaciones para hacer posible la utilización de la obra en
formatos electrónicos, así como incorporar metadatos para realizar el registro de
la obra e incorporar “marcas de agua” o cualquier otro sistema de seguridad o de
protección.
(b) Reproducirla en un soporte digital para su incorporación a una base de datos
electrónica, incluyendo el derecho de reproducir y almacenar la obra en
servidores, a los efectos de garantizar su seguridad, conservación y preservar el
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institucional, accesible de modo libre y gratuito a través de internet.2
(d) Distribuir copias electrónicas de la obra a los usuarios en un soporte digital. 3
4º. Derechos del autor.
El autor, en tanto que titular de una obra que cede con carácter no exclusivo a la
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a:
a) A que la Universidad identifique claramente su nombre como el autor o
propietario de los derechos del documento.
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posteriores a través de cualquier medio.
c) Solicitar la retirada de la obra del repositorio por causa justificada. A tal fin
deberá ponerse en contacto con el vicerrector/a de investigación
(curiarte@rec.upcomillas.es).
2
En el supuesto de que el autor opte por el acceso restringido, este apartado quedaría redactado en
los siguientes términos:
(c) Comunicarla y ponerla a disposición del público a través de un archivo institucional, accesible
de modo restringido, en los términos previstos en el Reglamento del Repositorio Institucional
3
En el supuesto de que el autor opte por el acceso restringido, este apartado quedaría eliminado.

d) Autorizar expresamente a COMILLAS para, en su caso, realizar los trámites
necesarios para la obtención del ISBN.
d) Recibir notificación fehaciente de cualquier reclamación que puedan formular
terceras personas en relación con la obra y, en particular, de reclamaciones
relativas a los derechos de propiedad intelectual sobre ella.
5º. Deberes del autor.
El autor se compromete a:
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infringe ningún derecho de terceros, ya sean de propiedad industrial, intelectual o
cualquier otro.
b) Garantizar que el contenido de las obras no atenta contra los derechos al honor,
a la intimidad y a la imagen de terceros.
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La obra se pondrá a disposición de los usuarios para que hagan de ella un uso
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siguientes facultades:
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- La Universidad adoptará las medidas necesarias para la preservación de la obra
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registradas:
- retirar la obra, previa notificación al autor, en supuestos suficientemente
justificados, o en caso de reclamaciones de terceros.
Madrid, a 1 de Mayode 2013
ACEPTA
Fdo……………………………………………………………

UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS
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DISEÑO DE UN GRUPO PROPULSOR REGENERATIVO PARA
SU INCORPORACIÓN EN VEHÍCULOS CONVENCIONALES
DOTADOS DE MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA
Autor: Noriega García, Juan Carlos
Director: Pérez Salaverría, Miguel Ángel
Entidad colaboradora: ICAI-Universidad Pontificia Comillas
RESUMEN DEL PROYECTO
Introducción
Hace tiempo que la industria del automóvil comenzó a estudiar diferentes
alternativas para reducir los consumos y emisiones de los actuales vehículos de
combustión. La creciente conciencia ecológica y la continua subida de los precios
de los combustibles han acelerado el interés de los ciudadanos, y los fabricantes
encuentran ya un nicho de mercado con expectativas de crecimiento en el que
hacer negocio. Sin embargo, los altos precios ocasionados por la falta de elevados
volúmenes, así como la desconfianza de los consumidores ante nuevas
tecnologías, hacen indispensable el apoyo gubernamental en forma de
subvenciones y concienciación social.
En este contexto se plantea el presente proyecto, cuyo objetivo es desarrollar un
estudio técnico y económico para la conversión de vehículos con motor de
combustión en vehículos híbridos, ya que esta es la variable que más acogida está
teniendo en el sector de movilidad ecológica ante las limitaciones que todavía
presentan los vehículos eléctricos, fundamentalmente de autonomía. El proyecto
se divide en cuatro partes fundamentales: análisis estratégico, análisis técnico,
análisis económico y análisis ambiental.
Metodología y resultados
En el análisis estratégico se realiza en primer lugar un estudio de mercado en el
que se analiza cuáles son las principales tecnologías alternativas que se presentan
frente al vehículo térmico, concluyendo la híbrida como la comercialmente más
atractiva. Posteriormente se identifican, a través de un análisis de las 5 Fuerzas de
Porter, los factores del entorno que puedan influenciar de manera externa sobre
desarrollo de la comercialización del servicio de conversión planteado.

UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS
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Dado que las especificaciones de la conversión en el aspecto técnico e
irremediablemente económico dependen del vehículo escogido para realizarla, el
siguiente paso de la estrategia y el más importante es la elección de dicho modelo.
Tras un análisis basado en la cuota de mercado en los últimos 8 años de diferentes
modelos planteados, el precio de los mismos, su público objetivo y la
comercialización o no de vehículos ecológicos por parte del fabricante del
modelo, se escoge el Seat Ibiza Sport Coupé 1.2TSI 85CV como vehículo en el
que instalar el kit de conversión.
Finalmente en el apartado estratégico se lleva a cabo un análisis DAFO para
analizar los principales factores internos que pueden suponer el éxito o fracaso en
la comercialización del proyecto. Si bien el análisis DAFO se incluye en este
primer apartado, no se desarrolló hasta terminar los análisis técnico, económico y
ambiental.
En el estudio técnico, tras analizar las distintas posibilidades de hibridación, se
decide instalar un sistema de hibridación paralelo, en el que dos motores
eléctricos generan tracción en las ruedas traseras al tiempo que se mantiene
inalterado el sistema de tracción del eje delantero. Se elige esta disposición en
busca de realizar las mínimas modificaciones en el vehículo, lo que en definitiva
influirá en la simplicidad de instalación del kit, el precio de la conversión y la
posibilidad de mantener la garantía del fabricante.
Con esa configuración, se opta por la opción de híbrido enchufable, resultando un
vehículo reconvertido orientado a funcionar con tracción eléctrica trasera en zonas
urbanas, mientras que se emplea el motor de combustión en el resto de modos de
circulación. Para ello, se dimensiona el grupo propulsor considerando una
velocidad máxima de funcionamiento eléctrico de 50km/h, una aceleración 0-
50km/h en 6,5 segundos y una capacidad para subir pendientes máximas del 6%.
Con los resultados obtenidos se escogen los componentes necesarios entre la
oferta disponible encontrada, resultando la elección de los motores, controladores
y baterías a emplear, así como algún otro componente adicional necesario.
Finalmente se estudia la posición óptima de los componentes y su influencia en el
reparto de pesos del vehículo, se comprueba la validez del kit en los
requerimientos de tracción y se analiza la autonomía resultante para el
funcionamiento eléctrico del vehículo, que se sitúa ligeramente por encima de los
100km.
El último paso del estudio técnico consiste en analizar los procesos de
homologación necesarios para que se permita la circulación del vehículo
reconvertido, de acuerdo a la normativa española de Reformas de Importancia.

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En el análisis económico se plantea un modo de negocio basado en un único taller
inicial realizando la conversión en una zona del extrarradio de la ciudad de
Madrid. Para ello se calcula una inversión inicial necesaria de 236.000€, obtenida
mediante un crédito a 5 años bajo una tasa de interés anual del 9%. Se fija un
precio de venta de la conversión de 13.100€, lo que supone un margen del 25%
sobre el precio de los materiales a emplear, y se analiza el desempeño del taller
bajo cuatro escenarios distintos. Estos escenarios presentan cuatro situaciones con
diferentes perspectivas de número de conversiones solicitadas el primer año e
incremento de demanda anual.
Se analiza la rentabilidad del taller en los distintos escenarios a lo largo de sus
primeros nueve años de vida mediante los criterios económicos de VAN y TIR. Se
desecha el escenario excelente por considerarse excesivamente optimista y se
concluye que la situación óptima es fijar un objetivo de 103 conversiones el
primer año con un incremento de demanda anual del 5%.
Bajo estas condiciones se logra un valor actual neto del proyecto de 40.567,70€ y
una tasa de rentabilidad del 12%, recuperando la inversión a partir del sexto año.
Finalmente se plantea también desde la perspectiva del cliente la cantidad de
kilómetros a recorrer por ciudad en modo eléctrico necesarios para rentabilizar la
instalación del kit, cuya cifra final se sitúa alrededor de los 150.000km
En el estudio ambiental se pretende analizar la reducción de emisiones del
vehículo reconvertido con respecto al original, fundamentalmente de los dos tipos
de emisiones más dañinas: el CO2 y las partículas de NOx. Esta reducción se dará
únicamente en la circulación por ciudad y bajo el uso de los motores eléctricos.
Sin embargo es ahí precisamente donde el motor de combustión se muestra más
contaminante por lo que el resultado ecológico es óptimo. Los resultados del
análisis se presentan en la siguiente tabla:
ŵŝƐŝŽŶĞƐ
^ĞĂƚ /ďŝǌĂ ^ ϭ͘Ϯd^/ ϴϱs sĞŚşĐƵůŽ ƌĞĐŽŶǀĞƌƚŝĚŽ
KϮ ;ŐͬŬŵͿ ϭϱϭ Ϯϭ͕ϲϮϯ
WĂƌƚşĐƵůĂƐ EŽǆ ;ŵŐͬŬŵͿ ϮϮ Ϭ
Conclusiones
El proyecto plantea una opción muy interesante a través de la cual se puede
convertir un vehículo convencional que ya esté circulando por las carreteras en un

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vehículo híbrido enchufable, resultando enormemente más ecológico y siendo
posible además ahorrar dinero si se realiza un nivel de kilometraje mínimo.
Se ha conseguido ofrecer un precio no excesivo, por debajo del coste de
adquisición de un Seat Ibiza nuevo del mismo modelo, y lejos de los elevados
precios de un coche híbrido o eléctrico actual.
En definitiva, el proyecto resulta interesante para vehículos que circulen la mayor
parte del tiempo por ciudad, donde se aprovecha el kit instalado.
Las perspectivas de crecimiento del vehículo híbrido y eléctrico son elevadas pero
también inciertas, dado que no se están cumpliendo como se esperaba, por lo que
proyectos como el aquí presentado, más allá del valor técnico que puedan tener,
tienen posibilidades reales de aprovechar la situación para hacerse un hueco en el
mercado

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
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REGENERATIVE DRIVE GROUP DESIGN TO BE INSTALLED
IN INTERNAL COMBUSTION ENGINE MOTOR VEHICLES.
Author: Noriega García, Juan Carlos
Director: Pérez Salaverría, Miguel Ángel
Collaborative entity: ICAI-Universidad Pontificia Comillas
ABSTRACT
Introduction
The automotive industry has been looking alternative solutions to reduce
consumption and emissions in combustion cars for the last years. The ecological
awareness growth and the continuous fuel price rising have accelerated the
citizens’ interest. As a consequence, manufacturers can find now a niche with
growing business expectations. However, high prices caused by the lack of a big
number of customers, joint with people’s distrust of new technologies, make
absolutely necessary the Governments support in form of direct aids and social
awareness.
Thus, the project is filed in this context, with the aim of developing a technical
and economical analysis for the conversion of combustion engine cars into hybrid
models. The hybrid the technology is chosen for the conversion, as the same has
shown a better acceptance by the customers, mainly because of the technological
limitations showed by electric cars in terms of autonomy. The project is structured
in four main parts: strategic analysis, technical analysis, economical analysis and
environmental analysis.
Methodology and results
In the strategic analysis, a study of the most important technologies aimed to
replace the combustion cars has been carried out, with the hybrid technology
getting the strongest position. Then, Porter’s 5 Forces model has been applied to
analyze any external factor that may influence in the commercializing of the
project.
The next step was to decide the car model in which the conversion kit going
would be installed, as this affects both the technical and the economical approach.
To do so, an analysis has been done regarding the market share of different

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models during the last 8 years. Also some other considerations have been taken
into account, such as the price of the vehicle or if the manufacturer of that model
is already offering any kind of electrical or hybrid vehicle. Finally, the Seat Ibiza
Sport Coupé 1.2TSI 85CV is the car chosen for the kit to be installed in.
The last part of the strategic study has been to carry a SWOT analysis, in order to
identify the internal factors that may appear as key factors for the success of the
project.
The technical analysis started by defining the hybridization configuration to be
applied in the car, among the different existing possibilities. As a consequence, a
parallel hybrid solution was chosen, in which two electric motors carry the torque
in the rear axle while the front axle drive stays untouched. This disposition looks
to make the minimal modifications in the car, which will influence over the
simplicity of the kit, the price of the conversion and the possibility of maintaining
the manufacturer’s guarantee.
The project develops a plug-in hybrid solution. With such system, the vehicle can
make use of the electrical power of the rear axle while driving in the city, using
the combustion engine in any other situation. In order to do this, the drive group is
designed considering a maximum velocity of 50km/h, an acceleration 0-50km/h in
6,5 seconds and a maximum slope of the road of 6%. Once the results were
obtained, the motors, controllers, batteries and other components were chosen.
Finally, the optimum location of the components within the car and the weight
distribution is studied. The validity of the kit regarding traction aspects is also
analyzed. As a result of the conversion, the electric autonomy of the vehicle is
slightly over 100km, with no use at all for the combustion engine.
The last step of the technical study is to analyze the homologation process which
needs to be taken over the converted car in order to be able to circulate on the
roads.
The economical part of the project analyzes a business model based in a single
workshop located in the surroundings of Madrid, where the conversion kit is
installed. An initial investment of €236,000 is estimated trough a bank credit with
a 9% annual interest rate. The sale price of the kit is fixed at €13,100, which
means a 25% margin over the price of the materials used. In this context, the
performance of the workshop is analyzed under three different scenarios. These
scenarios present different perspectives regarding the number of cars converted
during the first year and the annual demand growing rate.

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The profitability of the workshop is studied under the NPV and IRR criteria in the
first nine years of the business. The “excellent” scenario is disregarded for being
too optimistic, thus the optimum situation is concluded to be a sales objective of
103 units during the first year with an annual growth of the demand rated at 5%.
In this situation a NPV of €40,567.70 and a IRR of 12% are reached, with the
investment being paid back in the sixth year.
Finally, from the customer point of view, the project analyzes the number of
kilometers needed to be driven in electric mode to return the investment. The
result comes in form of 150,000km.
The environmental study analyzes the reduction in emissions of the reconverted
vehicle, compared to the original one. Basically the comparison is made for CO2
and NOx emissions, and is only valid for the city electric driving mode. The
results of the study are shown in the table below:
ŵŝƐŝŽŶĞƐ
^ĞĂƚ /ďŝǌĂ ^ ϭ͘Ϯd^/ ϴϱs sĞŚşĐƵůŽ ƌĞĐŽŶǀĞƌƚŝĚŽ
KϮ ;ŐͬŬŵͿ ϭϱϭ Ϯϭ͕ϲϮϯ
WĂƌƚşĐƵůĂƐ EKǆ ;ŵŐͬŬŵͿ ϮϮ Ϭ
Conclusions
The project shows a very interesting solution where a conventional vehicle
already circulating on the road can be turned into a plug-in hybrid vehicle. In this
way, a more ecological car is obtained and it is possible to save money if a certain
minimum number of kilometers are driven.
It has been possible to achieve an affordable price, not excessive, below the price
of a new model and far away from the prices of the current EVs and HEVs.
To sum up, the installation of the kit becomes especially interesting for vehicles
circulating around the city the majority of the time.
Growing perspectives of both electric and hybrid vehicles are high, but also there
are some uncertainties that could make that the expectative may not be
accomplished. Therefore, projects like the one hereby presented have a real
chance to take advantage of the situation to get a place in the market, beyond the
technical value of the project.

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A†‹…‡
Índice de tablas...................................................................................................... 23
Índice de ilustraciones........................................................................................... 25
Capítulo 1: Introducción ....................................................................................... 27
Capítulo 2: Estudio de mercado ............................................................................ 29
2.1 Análisis de la situación de las diferentes tecnologías.................................. 29
2.1.1 Tecnología de vehículos eléctricos ....................................................... 29
2.1.2 Vehículo de hidrógeno.......................................................................... 32
2.1.3 Biocombustibles.................................................................................... 34
2.1.4 Vehículos híbridos ................................................................................ 36
2.2 Análisis del entorno..................................................................................... 37
2.2.1 Aplicación del modelo de las 5 fuerzas de porter................................. 38
2.2.1.1 Amenaza de entrada de nuevos competidores................................ 38
2.2.1.2 Amenaza de productos sustitutivos................................................ 39
2.2.1.3 Rivalidad interna entre competidores............................................. 39
2.2.1.4 Poder de negociación de proveedores ............................................ 40
2.2.1.5 Poder de negociación de clientes ................................................... 40
2.3 Análisis interno de la empresa.................................................................... 41
2.3.1 Posicionamiento de la empresa............................................................. 41
2.3.1.1 Localización de la empresa........................................................... 41
2.3.1.2 Elección de la marca y modelo ..................................................... 43
2.3.2 Análisis dafo ......................................................................................... 47
2.3.2.1 Fortalezas...................................................................................... 47
2.3.2.2 Debilidades.................................................................................... 48
2.3.2.3 Oportunidades ............................................................................... 48
2.3.2.4 Amenazas...................................................................................... 48
Capítulo 3: Estudio técnico................................................................................... 51
3.1 Curvas características de un motor de combustión interna ......................... 51
3.2 Motores eléctricos........................................................................................ 53

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3.2.1 Motores de corriente continua .............................................................. 53
3.2.2 Motor de corriente continua sin escobillas (dc brushless).................... 54
3.2.3 Motor asíncrono o de inducción ........................................................... 56
3.2.4 Motor síncrono...................................................................................... 57
3.2.4.1 Motor síncrono de imanes permanentes........................................ 57
3.2.4.1 Motor síncrono de reluctancias conmutadas ................................. 59
3.2.4 Motor de flujo axial .............................................................................. 60
3.3 Baterías ....................................................................................................... 60
3.4 Análisis de las distintas opciones híbridas y elección del modelo a
implantar................................................................................................... …….63
3.4.1 Híbridos en serie ................................................................................... 63
3.4.2 HÍbridos en paralelo.............................................................................. 65
3.4.3 Elección del modelo a implantar........................................................... 69
3.5 DInámica del vehículo ................................................................................ 72
3.5.1 Fuerzas que se oponen al avance del vehículo...................................... 72
3.5.1.1 Resistencia a la rodadura............................................................... 73
3.5.1.2 Resistencia aerodinámica .............................................................. 74
3.5.1.3 Fuerza de ascensión........................................................................ 76
3.5.2 Ecuación de la dinámica de tracción..................................................... 77
3.5.3 Cargas dinámicas en los ejes y esfuerzo de tracción máximo ............. 82
3.5.3.1 Componente estática del reparto de cargas .................................... 84
3.5.3.2 Componente dinámica debida a la aceleración............................. 84
3.5.3.3 Componente dinámica debida a pendientes.................................. 85
3.5.4 Comportamiento del vehículo............................................................... 85
3.5.4.1 Velocidad máxima ......................................................................... 85
3.5.4.1 Aceleración .................................................................................... 87
3.6 Potencia y consumo de las baterías ............................................................. 90
3.7 Dimensionamiento de grupo propulsor ....................................................... 91
3.7.1 Selección del motor............................................................................... 96
3.7.2 Selección de las baterías ....................................................................... 99
3.7.2.1 Autonomía eléctrica ..................................................................... 102

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3.7.3 Selección del controlador/variador ..................................................... 105
3.8 Posición de los componentes..................................................................... 107
3.8.1 Posición de las baterías y controladores ............................................. 107
3.8.2 Posición de los motores ...................................................................... 108
3.8.3 Centro de gravedad y par máximo de tracción. .................................. 112
3.9 Sujección de los componentes................................................................... 114
3.9.1 Sujecciónes de las baterías.................................................................. 115
3.9.1 Soporte de los paquetes de 8 baterías ................................................. 118
3.9.2 Sujección del soporte del paquete de 8 baterías ................................. 121
3.9.3 Soporte para los paquetes de 2 baterías .............................................. 122
3.9.4 Sujección del soporte del paquete de 2 baterías ................................. 122
3.9.5 Platabandas para choques laterales..................................................... 123
3.9.6 Sujección de las platabandas............................................................... 125
3.9.7 Fabricación de los soportes de las baterías ......................................... 125
3.10 Recarga de las baterías ........................................................................... 127
3.10.1 Coste de la recarga............................................................................ 129
3.11 ableado................................................................................................... 130
Capítulo 4: Homologación.................................................................................. 131
4.1 Reforma nº11: montaje de separadores o ruedas de especificaciones distintas
a las originales................................................................................................. 132
4.2 Reforma 44: cambio de tipo de vehículo................................................... 133
4.3 Reforma 46: cambio de alguna de las características indicadas en la tarjeta
itv del vehículo ................................................................................................ 134
Capítulo 5: Estuidio económico.......................................................................... 135
5.1 Estudio económico del proyecto................................................................ 135
5.1.1 Inversión inicial .................................................................................. 135
5.1.2 Ingresos............................................................................................... 136
5.1.3 Costes.................................................................................................. 137
5.1.3.1 Costes de materiales..................................................................... 137
5.1.3.2 Costes de personal........................................................................ 137
5.1.3.3 Costes financieros ........................................................................ 138

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
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5.1.3.4 Publicidad.................................................................................... 138
5.2 Evaluación financiera y conclusión........................................................... 138
Capítulo 6: Estuidio ambiental............................................................................ 141
Bibliografía ......................................................................................................... 143
Anexo i: Presupuesto .......................................................................................... 145
Anexo ii: Rentabilidad ........................................................................................ 147
Anexo iii: Fichas técnicas productos................................................................... 155

Tabla 1: Ventas de vehículos eléctricos en España en 2012 ................................ 31
Tabla 2: Matriculaciones por CCAA ................................................................... 42
Tabla 3: Ventas de vehículos híbridos y eléctricos en 2011................................. 43
Tabla 4: Modelos de coches más vendidos desde 2005 en España....................... 45
Tabla 5: Tipos de baterías Ion Litio...................................................................... 63
Tabla 6: Valores típicos del coeficiente de rodadura............................................ 74
Tabla 7: Valores del coeficiente de adhesión para distintas superficies............... 82
Tabla 8: Pares exigidos al motor........................................................................... 96
Tabla 9: Caracterísitcas motor GKN EVO AF-140.............................................. 97
Tabla 10: Características motor Apex DD31w..................................................... 97
Tabla 11:Características Motor Yaya-750 ............................................................ 98
Tabla 12: Características del motor Printed Motor Works XR32......................... 98
Tabla 13: Densidad energética por tipo de batería................................................ 99
Tabla 14: Baterías Ion-Litio de la marca Valence. ............................................. 100
Tabla 15: Características batería UEV-318XP ................................................... 100
Tabla 16: Gasto energético del vehículo en el ciclo Europa............................... 104
Tabla 17:Clases de choque ASI .......................................................................... 115
Tabla 18: Planta y alzado de las sujeciones de las baterías................................. 116
Tabla 19: Reacciones en los paquetes de 8 baterías............................................ 120
Tabla 20: Espesores por material en paquetes de 8 baterías ............................... 121
Tabla 21: Espesores por material en paquetes de 2 baterías ............................... 122
Tabla 22: Reacciones en platabandas.................................................................. 124
Tabla 23: Espesores por material - Platabandas.................................................. 124
Tabla 24: Características conector SAE J1772................................................... 128
Tabla 25: Tarifas eléctricas de tres franjas.......................................................... 129
Tabla 26: Inversión inicial en el proyecto........................................................... 136
Tabla 27: Definición de los escenarios de éxito del proyecto............................. 137
Tabla 28: Resultados del estudio de rentabilidad................................................ 138
Tabla 29: Emisiones de CO2 por tecnología de generación eléctrica................. 142
Tabla 30: Comparativa emisiones Seat Ibiza SC 1.2TSI 85CV - Vehículo
reconvertido......................................................................................................... 142

Ilustración 1. Renault Twizy................................................................................. 32
Ilustración 2: Curva de carga parcial de un MCI.................................................. 52
Ilustración 3:Curva de carga parcial con isoconsumos......................................... 53
Ilustración 4: Motor de corriente continua............................................................ 54
Ilustración 5: Motor de corriente continua sin escobillas ..................................... 55
Ilustración 6: Motor asíncrono de jaula de ardilla ............................................... 57
Ilustración 7: Constitución de un motor síncrono de imanes permanentes........... 58
Ilustración 8: Motor síncrono de reluctancias conmutadas .................................. 59
Ilustración 9: Motor de flujo axial ........................................................................ 60
Ilustración 10: Esquema de funcionamiento híbrido serie.................................... 64
Ilustración 11: Ejemplo disposición híbrido serie................................................. 65
Ilustración 12:Esquema híbrido paralelo. ............................................................. 67
Ilustración 13: Esquema híbrido serie-paralelo .................................................... 68
Ilustración 14:PSD Toyota ................................................................................... 69
Ilustración 15: Posibilidades de conexión en sistema híbrido paralelo ................ 70
Ilustración 16: Conjunto motor eléctrico-reductora-diferencial .......................... 71
Ilustración 17: Ejemplo de motor en rueda........................................................... 72
Ilustración 18: Esfuerzos aerodinámicos debidos a la forma del vehículo........... 75
Ilustración 19:Coeficiente de resistencia aerodinámico........................................ 76
Ilustración 20: Fuerza de ascensión ...................................................................... 77
Ilustración 21: Diagrama del cuerpo libre de una rueda del eje delantero. .......... 78
Ilustración 22: Diagrama del cuerpo libre de la carrocería del vehículo ............. 80
Ilustración 23: Esfuerzo de tracción de un motor de gasolina con una transmisión
de 4 velocidades ................................................................................................... 86
Ilustración 24: Coeficiente de inercia rotacional .................................................. 88
Ilustración 25: Características de la batería UEV-18XP..................................... 101
Ilustración 26:Curva de descarga de batería UEV-18XP.................................... 101
Ilustración 27: Ciclo Europa ............................................................................... 102
Ilustración 28:Primera parte del ciclo Europa (ciclo urbano) ............................. 103
Ilustración 29: Controlador Gen4 Size6.............................................................. 105
Ilustración 30: Sevcon ClearView ...................................................................... 107
Ilustración 31: Motor Printed Motor Works XR32............................................. 109
Ilustración 32: Suspensión de rueda tirada con elemento torsional.................... 110
Ilustración 33: Posicionamiento del conjunto motor-Tambor de freno .............. 111
Ilustración 34: Bombeo llanta............................................................................. 111
Ilustración 35: Esquema de cargas en paquetes de baterías................................ 118
Ilustración 36: Esquema de cargas en platabandas de paquetes de baterías. ..... 123

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
26
Ilustración 37: Conector SAE J1772................................................................... 129
Ilustración 38: Normalización de la reforma 11 en la Tarjeta ITV..................... 133
Ilustración 39: Aspectos que determinan el tipo de vehículos M1 ..................... 133

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
27
A ͳǣ

V
Hace ya años que el mundo del automóvil comenzó a estudiar diferentes
soluciones para reducir el consumo de los vehículos y tratar de implantarlas en los
mismos. Los aspectos que han motivado y motivan esta tendencia son tanto de
aspecto ambiental, con preocupación por las emisiones de gases a la atmósfera y
por unas existencias de combustibles fósiles no infinitas, como económico, pues
la reducción de los consumos influye directamente en el bolsillo del conductor.
Sin embargo, actualmente ya no se puede hablar de una tendencia en la evolución
de las prestaciones de los vehículos por parte de los fabricantes, sino más bien de
una absoluta obligación. Esta situación ha surgido debido a los precios
exageradamente elevados en que oscilan hoy en día los combustibles, tanto
gasolina como diesel, que han colocado a los bajos consumos como una de las
principales ventajas competitivas para cualquier marca del mercado del
automóvil. Se puede decir que es uno de los mayores atractivos para el
consumidor a la hora de comprar según que gama de vehículos. Por otra parte,
también las regulaciones y limitaciones ambientales son cada vez más estrictas y
las sociedades se encuentran en un momento histórico de gran conciencia
ambiental, especialmente en Europa Occidental.
Si bien históricamente algunas de las innovaciones para reducir consumos fueron
la introducción del motor diesel y la mejora de las eficiencias de los motores
mediante por ejemplo, la introducción de nuevos tipos de inyectores o el control
electrónico de la apertura y cierre de las válvulas del motor para mejorar el ciclo
de cuatro tiempos, actualmente parece que se está alcanzando un techo con los
sistemas existentes y el margen de mejora es cada vez menor.
De este modo, ya se consideran diferentes soluciones como son el empleo nuevos
combustibles como el Hidrógeno o los biocombustibles, nuevos sistemas de
propulsión como los vehículos con motor eléctrico o alternativas mixtas como los
vehículos híbridos que incorporan un motor eléctrico y el motor de combustión
interna alternativa tradicional También existen propuestas para mejorar de manera
importante la eficiencia manteniendo el principio del motor de combustión, entre
las que tal vez destace con más fuerza el motor de compresión variable.
Lo que en cualquier caso parece evidente es que la industria ya ha comenzado a
movilizarse de una manera generalizada y los fabricantes que escojan la

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
28
tecnología adecuada y sean capaces de desarrollarla antes que los demás,
alcanzarán una posición muy reforzada en el mercado.

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
29
A ʹǣ

2.1 ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN DE LAS DIFERENTES
TECNOLOGÍAS
El proyecto se basa en la implantación de un sistema de propulsión híbrido en
vehículos convencionales, por este motivo, se pretende mostrar al lector los
motivos por los cuáles este es el sistema elegido y no otro. Para ello se procederá
a realizar un breve resumen de las principales tecnologías que se presentan como
alternativas a la actual y los factores que puedan hacerlas triunfar o fracasar.
La última de las tecnologías que se mencionarán será precisamente la híbrida, con
la intención de poder mostrar al lector por qué se considera la más oportuna para
el proyecto comparándola con las demás.
2.1.1 TECNOLOGÍA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS
El principio de funcionamiento del vehículo eléctrico es simple: se sustituye el
motor de combustión interna por uno o más motores eléctricos alimentados por un
conjunto de baterías, eliminando por tanto el uso de combustibles fósiles y
reduciendo a cero las emisiones y el consumo de los mismos.
Así, una estimación de consumo del vehículo tradicional es 6,5 litros/100 km y
para un vehículo eléctrico 14kW/100 km. Esto se traduce en términos económicos
en que si a día de hoy el precio/litro de gasolina ronda los 1,4€, se tendría un gasto
aproximado de 9.1 €/100km, mientras que con las tarifas nocturnas reducidas de
las compañías eléctricas el coche eléctrico podría recorrer esa misma distancia a
un precio de entre 1€ y 2 €, considerablemente menor. Para un supuesto de 10.000
km/año, se ahorraría alrededor de 700€/año [1].
Por otra parte, el ahorro también se produce en los costes de mantenimiento ya
que por ejemplo el uso de aceites lubricantes y transmisiones mecánicas se ve
fuertemente reducido. También supone una mejora importante el ruido casi

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
30
inexistente que produce el motor eléctrico en comparación con el motor térmico.
Además, los vehículos eléctricos no producen emisiones contaminantes en su
entorno, tan sólo en los lugares de generación.
Los principales inconvenientes de este modelo de vehículos residen en la limitada
autonomía de que disponen sus baterías, aunque con la incorporación de las
modernas baterías de Litio se están alcanzando autonomías que rondan los 150
km. Se trata sin duda del aspecto más crítico para la evolución del vehículo
eléctrico y los fabricantes de baterías están realizando grandes esfuerzos para
conseguir aumentar las autonomías. De este modo Axeon, el principal fabricante
europeo de baterías de Litio, prevé que para 2015 se empezarán a emplear baterías
de Litio-Azufre, que permitirían casi doblar la autonomía sin necesidad de
aumentar el tamaño ni el peso, y resultando además más baratas. Axeon considera
que ya a partir de 2020 se empezarían a introducir las baterías de Litio-Aire, que
permitirían obtener autonomías superiores a los 500 km. Por supuesto estas son
previsiones y se trata de tecnologías en fase de desarrollo pero lo que resulta
obvio es que los esfuerzos realizados para mejorar la autonomía de las baterías
darán sus frutos.
Existen en la actualidad los llamados vehículos eléctricos de autonomía extendida
que incorporan un motor de combustión que no moverá en ningún caso el
automóvil, si no que se empleará para recargar las baterías una vez que estas se
agotan. Un ejemplo es por ejemplo el reciente Chevrolet Volt, que con este
sistema logra alcanzar una autonomía combinada de más de 500 km.
Actualmente todavía le está costando al vehículo eléctrico penetrar en el mercado.
En el año 2012 se registraron unas ventas de 20.000 vehículos eléctricos [2] en
toda Europa mientras que en Estados Unidos se llegó a los 56.000 (incluyendo
híbridos enchufables), un 216% más que en 2011 [3]. En España concretamente se
vendieron 484 coches eléctricos en 2012, un 28,4% más que en el año anterior. Si
bien esto significa aumentos año tras año, siguen siendo cifras casi insignificantes,
ya que por ejemplo en 2012 representaron un mísero 0,07% de las ventas totales
de turismos en España. [4].
Uno de los factores que influyen fuertemente en estas bajas cifras, a parte del
escepticismo de los consumidores en cuanto al éxito de esta tecnología, reside en
los elevados precios, en torno a 8000 y 17000 euros más caros que un turismo
convencional. Por este motivo, los gobiernos lanzan políticas de apoyo para tratar
de incentivar la compra de vehículos eléctricos. En España sin ir más lejos,
aparece el plan MOVELE, cuyo objetivo es precisamente el de incentivar la
introducción del vehículo eléctrico entre los años 2012 y 2014. Entre otras
acciones, en el año 2011 dedicó 72 millones de euros en forma de ayudas directas

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
31
a la compra de vehículos eléctricos, y llevó a cabo la instalación de más de 500
puntos de recarga. Además dependiendo de la región existen otro tipo de ayudas;
en Madrid por ejemplo el estacionamiento es gratuito para coches eléctricos tanto
en zona verde como azul.
En cualquier caso, estas medidas si bien sí que están consiguiendo aumentar las
cifras de ventas, lo hacen en una medida muy reducida y tal vez por debajo de las
expectativas creadas.
Otro aspecto que dificulta la comercialización de vehículos eléctricos en España
es que la red de recargas está todavía en desarrollo y necesita ampliarse bastante
para poder ofrecer un servicio aceptable para los compradores.
Lo que sí es cierto e incuestionable es que los fabricantes no quieren quedarse
atrás en lo que puede ser una de la tecnología dominante en un horizonte no muy
lejano y por ello cada vez son más los que se suman a desarrollar vehículos de
este tipo y comercializarlos. En la siguiente tabla se muestran los principales
vehículos eléctricos matriculados en España en 2012, incluyendo el Think City de
la empresa noruega Think Global. A estos vehículos hay que añadir el Renault
Twizy, que por su estructura de cuadriciclo de una sola plaza a veces no se
incluye en estas listas, pero que se trata del vehículo eléctrico más vendido en
España, con 867 unidades vendidas en los primeros 6 meses de 2012.
DĂƌĐĂ DŽĚĞůŽ WƌĞĐŝŽ
hŶŝĚĂĚĞƐ ǀĞŶĚŝĚĂƐ ĞŶ
ϮϬϭϮ ĞŶ ƐƉĂŹĂ
EŝƐƐĂŶ ĞĂĨ ϯϯ͘ϵϬϬ Φ ϭϱϰ
ZĞŶĂƵůƚ ůƵĞŶĐĞ ͘͘ Ϯϲ͘ϲϬϬ Φ ϳϳ
WĞƵŐĞŽƚ ŝKŶ Ϯϵ͘ϴϵϬ Φ ϳϯ
ŝƚƌƂĞŶ ͲĞƌŽ Ϯϵ͘ϴϵϬ Φ ϱϴ
KƉĞů ŵƉĞƌĂ ϰϳ͘ϯϬϱ Φ ϯϯ
DŝƚƐƵďŝƐŚŝ ŝͲDŝs ϯϬ͘ϰϵϬ Φ ϯϭ
ŚĞǀƌŽůĞƚ sŽůƚ ϰϰ͘ϱϮϱ Φ ϭϰ
dŚŝŶŬ
'ůŽďĂů
dŚŝŶŬ ŝƚǇ ϯϲ͘ϰϵϱ Φ ϯϬ
Tabla 1: Ventas de vehículos eléctricos en España en 2012 [5]

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
32
2.1.2 VEHÍCULO DE HIDRÓGENO
Los vehículos pueden emplear el Hidrógeno del mismo modo que se emplea la
gasolina, con un motor de explosión a base de este combustible. Sin embargo, este
método de aprovechar el Hidrógeno no supone ninguna ventaja con respecto a los
sistemas actuales sino más bien todo lo contrario. La forma de empleo que
presenta al Hidrógeno como posible combustible alternativo son los llamados
“Coches de Hidrógeno con pila de combustible”. A grandes rasgos se trata en
realidad de una variante del coche eléctrico, con la diferencia de que en vez de
almacenar la energía eléctrica de la red en baterías, el vehículo de Hidrógeno es
capaz de generar su propia energía eléctrica a bordo mediante una pila de
combustible alimentada por Hidrógeno y Oxígeno que genera como único
subproducto de la reacción agua, por lo que es totalmente limpio.
Los vehículos de Hidrógeno pueden repostarse además de una manera similar a
los vehículos con motor de combustión, en estaciones de repostaje en apenas unos
minutos. Suplen por lo tanto la falta de autonomía de los vehículos eléctricos
manteniendo su carácter ecológico.
Sin embargo, existen todavía importantes impedimentos para su comercialización
generalizada. El más importante es de carácter técnico, y reside en el almacenaje
del propio Hidrógeno. Este gas es el elemento químico más ligero, por lo que
Ilustración 1. Renault Twizy

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
33
tiene una elevadísima tendencia a la fuga y a temperatura ambiente ocupa
muchísimo volumen. Por este motivo, se consideran 2 maneras para almacenarlo.
La primera opción consiste en almacenarlo en estado líquido. El inconveniente
reside en que para ello es necesario enfriar el Hidrógeno hasta los -253ºC, lo que
supone un problema tanto por la complejidad técnica y elevado coste que suponen
los depósitos, como por la propia energía que necesitan los mismos para enfriar el
gas hasta temperaturas tan bajas, ya que esta energía se toma del coche,
reduciendo así su autonomía.
La otra opción consiste en almacenar el Hidrógeno a presiones muy elevadas, por
encima de los 300 bares. De esta manera se consigue almacenar cantidades
suficientes del gas en volúmenes más reducidos.
En cualquier caso, los elevados precios actuales de la pila de combustible elevan
el precio de los vehículos de Hidrógeno. De esta manera es necesario asumir unos
precios demasiado altos para comprar un vehículo de Hidrógeno, que si bien no
contaminan, no ofrecen tampoco prestaciones superiores a cualquier vehículo con
motor de combustión interna convencional, más allá de la suavidad y un motor
silencioso. Por poner un ejemplo, Hyundai ha lanzado recientemente su prototipo
iX35 FCEV, un vehículo de Hidrógeno con 160 CV y autonomía de algo más de
500 km que almacena el hidrógeno en bombonas a 700 bares de presión, del que
esperan producir unas 1000 unidades entre 2013 y 2015 para producir 10000
unidades anuales a partir de entonces. Si bien lo que pretende Hyundai es
comercializarlo en países con una mayor conciencia ecológica como son Suecia o
Dinamarca, el precio de compra en España asciende a los 125.000€, una cifra
demasiado elevada, aunque bien es cierto que supone una reducción bestial
comparado con los 800.000€ de su anterior prototipo presentado en 2004.
Por otra parte no sólo el almacenamiento del Hidrógeno supone un reto técnico si
no que también su obtención presenta dificultades. A pesar de tratarse del
elemento químico más abundante, no es posible encontrarlo individualmente en la
naturaleza sino formando siempre parte de algún compuesto. Los expertos
explican que la manera óptima de obtener el Hidrógeno es a base de disociarlo del
agua (H2O). Pero los procesos industriales actuales para obtener Hidrógeno
emplean combustibles que en definitiva emiten CO2, por lo que el concepto
ecológico del coche eléctrico no sería real. Esto se podría evitar empleando
fuentes de energía renovables para obtener el Hidrógeno, pero en cualquier caso
los expertos señalan que con los procesos actuales se necesita más energía para
obtener el Hidrógeno de la que luego podría obtenerse de él, lo cual no resulta
rentable para la utilización en automóviles.

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
34
Las estaciones actuales de Hidrógeno para vehículos lo obtienen a partir de las
industrias que lo generan como subproducto de sus actividades. El problema que
tiene este Hidrógeno reside en su grado de pureza, siendo necesarios procesos de
refinado, ya que los vehículos de Hidrógeno necesitan unas purezas del mismo
muy elevadas, generalmente alrededor del 95%.
En cualquier caso, estos aspectos a lo que llevan es que esta tecnología aún se
encuentre un poco lejos de poder ser comercializada de forma generalizada, más
allá de sus usos actuales en autobuses en algunas ciudades. Pero si bien es cierto
que no se puede decir que la generalidad de los fabricantes se haya lanzado a
evolucionar esta tecnología como sí ocurre con el vehículo eléctrico, sí que se
observan acercamientos por parte de algunas marcas.
Por ejemplo, los grupos Daimler (Mercedes-Benz), Renault-Nissan y Ford han
forjado una alianza con el objetivo de lanzar un vehículo de Hidrógeno para 2017
con un precio más competitivo. BMW y Toyota compartirán tecnología para sacar
un modelo en 2020, mientras que Hyundai y Honda van por libre con ejemplos
como el iX35 FCEV de Toyota mencionado anteriormente. [6].
Las estimaciones actuales calculan que la competitividad del Hidrógeno como
alternativa real no llegaría hasta por lo menos el año 2025.
2.1.3 BIOCOMBUSTIBLES
Los biocombustibles no suponen un cambio en el sistema de propulsión del
vehículo, pues se emplean los mismos motores de combustión interna (aunque
dependiendo del caso adaptándolos a este uso), pero sí el empleo de distintos tipos
de combustible obtenibles de manera renovable a partir de restos orgánicos. Estos
combustibles tienen su origen en la biomasa y contribuyen a la reducción de las
emisiones de CO2.
Aunque existen distintos tipos de biocombustibles, entre los que por ejemplo
aparecen las microalgas u otros cultivos no aptos para la alimentación
investigados por Repsol, generalmente se pueden clasificar en 3 categorías:
• Bioetanol: Se puede obtener a partir de cultivos enérgicos azucarados
como la caña de azúcar o la remolacha, o amiláceos (cereales, patata).
También se está trabajando en su obtención a partir de lignocelulosas
como la madera o la paja. Se puede emplear en motores de combustión de
encendido provocado (MEP), bien sólo o bien mezclado con la gasolina.

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
35
Los alcoholes empleados como combustible en la actualidad son el etanol
y el metanol. En la actualidad, los combustibles empleados con tienen
etanol, pero con cantidades inferiores al 10%.
• Aceites vegetales: Obtenibles a partir de girasol, colza o freidurías. Se
puede emplear en motores diesel, sin embargo, estos aceites generen
muchos residuos (carbonilla) que pueden dañar el motor.
• Biodiesel: son ésteres metílicos procedentes de una transesterificación de
aceites vegetales con metanol, siendo la colza, el girasol y la colza las
materias primas más utilizadas en la actualidad. Se puede mezclar con el
gasóleo para su uso en motores y también puede sustituirlo totalmente.
El biodiesel tiene una mayor su capacidad lubricante que el gasoil, sin
embargo su viscosidad es elevada lo que dificulta la pulverización en la
cámara de combustión, a lo que hay que añadir su baja volatilidad que
empeora también la mezcla aire combustible. Además no consigue una
combustión incompleta por lo que tiene tendencia a formar residuos
carbonosos y polímeros gomosos en las cámaras de combustión. Por otra
parte, su uso en condiciones de frío es incompatible ya que no es capaz de
conservar sus propiedades, aunque este problema podría eliminarse
empleando algunos aditivos. [7] [8]
Los principales inconvenientes para la generalización de los biocombustibles son
los dos siguientes:
- Los costes de producción son bastante superiores que los de la gasolina
y el gasóleo. Por ello sus precios no son competitivos. Sin embargo,
los gobiernos subvencionan estos precios lo que permite encontrarlos
en las gasolineras a precios incluso muy inferiores a la gasolina o el
diesel en países como Suecia.
- Se necesitan grandes extensiones para el cultivo. Se calcula que en
España habría que cultivar un tercio de todo el territorio para poder
satisfacer únicamente la demanda interna [9]. Este es el principal
motivo por el que no se puede considerar a los biocombustibles como
un sustitutivo total de los combustibles fósiles actuales. Por este
motivo compañías como Repsol investigan en otro tipo de organismos
como las microalgas, que no implican cultivos y además de esta forma
tampoco interfieren con los alimenticios.

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
36
2.1.4 VEHÍCULOS HÍBRIDOS
Los vehículos híbridos tienen su principio de funcionamiento en el empleo de uno
o más motores eléctricos y un motor de combustión tradicional en un mismo
coche. Existen distintos modelos, que serán analizados más adelante en esta
memoria, pero a grandes rasgos se pueden clasificar en dos grandes grupos:
- Híbridos en serie: Los sistemas híbridos en serie tienen el MCI (motor
de combustión interna) acoplado a un generador, produciendo de esta
forma la energía eléctrica necesaria para mover el motor eléctrico. De
esta manera el motor eléctrico es el único que está conectado a la
transmisión. Lo que permite a este tipo de modelos reducir el consumo
es que el MCI puede funcionar de manera constante muy cerca de su
punto óptimo mientras carga la batería. El principal inconveniente es la
pérdida de energía que se produce en las sucesivas transformaciones.
- Híbridos en paralelo: En este caso, tanto el motor/motores eléctrico
pueden transmitir su movimiento a la tracción, de forma
independiente. El MCI puede cargar las baterías al mismo tiempo que
mueve el vehículo. Este es el tipo más desarrollado y tiene variantes,
pero estudiarán más adelante pues este apartado únicamente pretende
realizar una introducción básica.
De esta forma los vehículos híbridos permiten reducir los consumos hasta los 3,5
litros/100km en consumo mixto en algunos casos, con el consiguiente ahorro
económico para el consumidor y también la reducción de emisiones
contaminantes. Además, el ruido producido por este sistema propulsor es mucho
menor debido al funcionamiento mucho más silencioso del motor eléctrico. Los
principales inconvenientes de estos vehículos residen en la menor oferta de
potencia y sobre todo en los precios, todavía un poco más elevados que los
vehículos con un único motor de combustión, aunque son cada vez más
accesibles.
Existen también los llamados híbridos enchufables, que cuentan con unas baterías
de mayor autonomía para poder funcionar en modo eléctrico puro que pueden ser
cargadas a través de la red, y tienen también su MCI.
En cualquier caso, lo que parece obvio es que el vehículo híbrido a diferencia de
las alternativas comentadas anteriormente si está consiguiendo abrirse un pequeño
hueco en el mercado, si bien es cierto que en algunas culturas más que en otras.

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
37
En Estados Unidos por ejemplo, las ventas de vehículos híbridos supusieron un
3,3% de las ventas totales de turismos, una cifra aún muy reducida pero con
perspectivas de crecimiento inmediato, que además supusieron un incremento de
más del 70% con respecto al año anterior.
Europa por su parte está teniendo una aceptación más lenta del vehículo híbrido,
pero también empiezan a aparecer signos que muestran la penetración de esta
tecnología. El ejemplo más claro es que Toyota, la marca líder en la tecnología
híbrida, ha sido capaz de alcanzar ya unas ventas acumuladas de 500.000
vehículos híbridos vendidos en Europa.
Por su parte Japón es el mercado en el que más fuerte está siendo la presencia del
coche híbrido. En los primeros diez meses de 2012, tan sólo en Japón, Toyota
vendió más de 400.000 vehículos híbridos. Otro claro signo es que en Mayo de
2012 casi el 20% de los nuevos coches vendidos en territorio nipón fueron
híbridos.
En general podemos indicar que a nivel global el vehículo híbrido comienza a
entrar con fuerza, de hecho, durante el primer cuatrimestre de 2012, el vehículo
más vendido del mundo fue el Toyota Prius según un estudio de Focus2Move.
Lo que se pretendía con esta presentación de las diferentes tecnologías que se
barajan como sustitutivas o complementarias a los actuales motores de
combustión es mostrar por qué actualmente la que tiene la tasa de penetración más
importante es la híbrida. Se trata de una tecnología que a diferencia de las demás
no está en investigación sino que es una tecnología completamente desarrollada
independientemente de las distintas alternativas en que se configure. Por este
motivo, desde el punto de vista de posible negocio que se busca con este proyecto,
es la más atractiva.
2.2 ANÁLISIS DEL ENTORNO
En este apartado se procederá a realizar un estudio de los aspectos externos a la
empresa planteada que pueden afectar al desarrollo del modelo de negocio. Para
ello, se aplicará el modelo de las cinco Fuerzas de Porter.

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
38
2.2.1 APLICACIÓN DEL MODELO DE LAS 5 FUERZAS DE PORTER
2.2.1.1 Amenaza de entrada de nuevos competidores
Al tratarse de un mercado relativamente nuevo el de la movilidad eléctrica o
híbrida, está lejos de tratarse de un sector saturado, a diferencia de lo que ocurre
en la industria de la automoción en general. Ello implica que poco a poco irán
apareciendo sin duda nuevos competidores en el sector, de los cuales la gran
mayoría serán los fabricantes de vehículos que todavía no hayan desarrollado esta
tecnología, aunque también se pueden dar fabricantes exclusivos como es el caso
del coche ThinkCity. Sin embargo, también es cierto que el ofrecer un servicio
como el considerado en el proyecto no es algo tan probable por dos motivos
fundamentales. El primero de esos motivos es que no resulta atractivo para los
fabricantes porque podría canibalizar sus propios productos. El segundo es que no
es fácil desarrollarlo para particulares ya que se necesita tanto la idea como el
desarrollo técnico.
No hay que olvidar que inicialmente una creación oferta de vehículos ecológicos
por parte de todos los fabricantes podría resultar atractivo en un primer momento
al lograr extender el interés de la gente en este tipo de vehículos. Sin embargo, si
todos los fabricantes comienzan a fabricar ofreciendo precios asequibles, el
cliente siempre preferirá comprar directamente al fabricante por varios motivos,
entre los que destaca el precio, comodidad y confianza. Por ello se considera a
todo fabricante de vehículos ecológicos competidor.
La principal barrera de entrada que encuentran en la actualidad los fabricantes
para entrar en este sector de movilidad ecológica son las economías de escala. En
la industria automovilística son un factor totalmente necesario para el éxito ya que
se compite brutalmente en precio, mientras que en vehículos híbridos o eléctricos
es necesario establecer precios más elevados por la menor demanda. Se trata de
compensar ese aspecto con una política de diferenciación.
Por otra parte otras barreras de entrada son la curva de aprendizaje y la posesión
de patentes tecnológicas. Este último aspecto es muy importante ya que al ser una
tecnología con capacidad de desarrollo un fabricante puede ofrecer una tecnología
superior a las demás que marque una diferencia significativa. Un ejemplo es el
Toyota Prius y su modelo de funcionamiento Hybrid Synergy Drive.

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
39
Una última barrera de entrada es el acceso a determinadas materias primas o
componentes, dados los contratos de exclusividad que pueden firmar las
compañías con algunos proveedores.
En definitiva se trata de un sector donde las barreras de entrada son considerables
pero la amenaza de entrada de nuevos competidores es inminente.
2.2.1.2 Amenaza de productos sustitutivos
Los productos sustitutivos que encuentra la propuesta son fundamentalmente
todas las opciones de movilidad alternativas comentadas en el estudio de mercado.
Sin embargo realmente se considerarán amenazas únicamente los vehículos
eléctricos e híbridos. Los vehículos con motor de combustión se consideran
productos sustitutivos en la medida que una persona quiera adquirir el kit de
conversión por el elevado precio de los híbrido y eléctricos callejeros y si no se
consigue convencer a ese potencial cliente continúe con la compra de otro
vehículo con motor térmico.
Resulta paradójico que una penetración en el mercado de los vehículos eléctricos
sea al mismo tiempo positiva y negativa para la empresa, ya que a la vez que
incrementa el interés de la gente, le ofrece más alternativas al producto planteado
en este proyecto. Como se ha mencionado en el punto 2.2.1.2 se entiende que este
aspecto es positivo a corto plazo y empieza a ser negativo para fronteras un poco
mayores. En cualquier caso, la empresa está planteada precisamente para
aprovechar esta aparente etapa de transición durante el tiempo que pueda durar,
que en caso de que finalmente triunfasen estas tecnologías sería bastante largo,
porque los vehículos actuales no tienen vistas a desaparecer ni mucho menos.
Por esto motivo, aunque la amenaza de productos sustitutivos sea alta, no se
considerará como un factor negativo ya que en cierto modo, el fracaso de dichas
tecnologías conllevaría casi inevitablemente el fracaso del proyecto.
2.2.1.3 Rivalidad interna entre competidores
La rivalidad interna en el sector de reconversión de vehículo es prácticamente
nula. Existe una empresa con cierto nombre, Hidronew XXII, sin embargo está
localizada en Navarra y realiza conversiones eléctricas y no híbridas, por lo tanto
con un coste mayor.
Se concluye por lo tanto como el factor más atractivo del sector considerado.

,1*(1,(52 ,1'8675,$/
40
2.2.1.4 Poder de negociación de proveedores
El poder de negociación de los proveedores es el aspecto más adverso y negativo
del sector en lo que influye al proyecto. Por una parte, los fabricantes de
componentes como las baterías o los motores eléctricos, sobre todo aquellos de
tecnologías punteras y más atractivas, saben que son completamente
indispensables para el desarrollo del producto y además trabajan en un sector
donde la oferta no es todo lo amplia que podría desearse. Por ello, se ven
capacitados para trabajar con altos márgenes, que tendrá que asumir la empresa
instaladora de kits de conversión.
Por otra parte, los volúmenes a los que está orientada la empresa de conversión
son reducidos, por lo que no habrá manera de conseguir rebajas importantes de
precios hasta que no esté consolidado el proyecto y se pueda llegar a un acuerdo
de distribución.
Finalmente es importante destacar que, como ya se mencionó anteriormente,
algunos grandes fabricantes desarrollan acuerdos de exclusividad con empresas
distribuidoras de componentes. Esto puede cerrar importantes puertas de acceso a
distribuidores pues dado el volumen de ventas planificado una distribuidora no
verá atractivo cerrar un acuerdo de exclusividad con la empresa del proyecto.
2.2.1.5 Poder de negociación de clientes
El poder de negociación de los clientes es reducido. Ciertamente se trata de un
servicio nuevo, por lo que el cliente no desconoce lo que es aceptable y lo que no
dentro de unos límites. Estos límites vendrán establecidos principalmente por los
precios de los vehículos híbridos existentes, los cuáles son bastante elevados y la
empresa no plantea en ningún caso acercarse.
Además, se trata posiblemente de la única empresa o una de las únicas que ofrece
este servicio a nivel nacional, por lo que no existe un rival que pueda tratar de
iniciar una competencia en precio.
Es un factor bastante positivo del sector considerado.

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2.3 ANÁLISIS INTERNO DE LA EMPRESA
Se procede ahora a plantear el posicionamiento de la empresa en el mercado y
posteriormente a analizar los factores internos que puedan influir en el éxito o
fracaso de la misma a través de un análisis DAFO.
2.3.1 POSICIONAMIENTO DE LA EMPRESA
Al definir el posicionamiento de la empresa lo primero que se debe señalar es que
se trata de una empresa de nueva creación en el mercado, ofreciendo un producto
que nadie más ofrece. Por la necesidad de que cada modelo vehículo en que se
instale el kit híbrido sea analizado de manera individual, atendiendo a las
exigencias tanto dimensionales como de prestaciones necesarias, se comenzará
trabajando con un único modelo de vehículo para el cual se realiza el análisis
técnico en este proyecto. Se trata por tanto de una empresa de tamaño inicial
pequeño, ampliable con el servicio a más modelos en caso de éxito.
De este modo, una vez definida la edad y tamaño de la empresa quedan dos
factores fundamentales por decidir: la localización de la empresa y la marca y
modelo de vehículo para el cual se realizará la conversión. Estos dos factores se
definen en los siguientes dos apartados.
2.3.1.1 LOCALIZACIÓN DE LA EMPRESA
A la hora de situar la empresa, al ser pequeña y de nueva creación, se situará en
primera instancia en una única localidad de España, pudiendo ampliarse el
servicio en función del éxito del modelo. Se atenderá a dos factores
fundamentales.
1. Cuota de mercado.
Nos interesan los datos más recientes, pues nos indicarán qué regiones son las que
tienen un mayor número de matriculaciones anuales en la actualidad y que por
tanto serán las que nos ofrezcan un mercado potencial mayor. Durante los tres
últimos años las tres Comunidades Autónomas con mayor número de
matriculaciones son Madrid, Catalunya y Andalucía, muy lejos del resto:

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DĂƚƌŝĐƵůĂĐŝŽŶĞƐ ĚĞ ƉĂƌƚŝĐƵůĂƌĞƐ
ϮϬϭϮ ϮϬϭϭ ϮϬϭϬ
ŶĚĂůƵĐşĂ ϱϯ͘ϲϴϬ ϲϲ͘ϬϰϮ ϭϬϯ͘ϭϯϰ
ĂƚĂůƵŹĂ ϱϴ͘ϳϯϳ ϲϴ͘ϬϮϳ ϵϲ͘ϳϴϰ
DĂĚƌŝĚ ϲϬ͘Ϯϵϴ ϲϳ͘ϯϵϰ ϵϯ͘ϵϮϭ
d͘ ƐƉĂŹĂ ϯϰϱ͘ϳϰϰ ϯϵϲ͘ϵϵϬ ϱϵϰ͘ϭϯϵ
Tabla 2: Matriculaciones por CCAA [10]
Se observa un descenso claro en las tres comunidades en el número de
matriculaciones ocasionado sin duda por la difícil situación económica del país,
sin embargo este descenso es más acentuado en Andalucía. Observamos que
Madrid es la que más consigue resistir este descenso hasta el punto de colocarse
en 2012 como la CCAA con más matriculaciones.
2. Cuota de mercado de vehículos híbridos.
Si bien el apartado anterior parece que coloca a Madrid como la posible mejor
opción donde instalar la empresa, no despeja todas las dudas. Por ello se analiza
otro factor fundamental que es el número de matriculaciones de vehículos
híbridos o incluso eléctricos, ya que eso proporciona una estimación de la
aceptación que podría tener el proyecto planteado. Atendemos a las ventas de
híbridos y eléctricos en el año 2011:

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Tabla 3: Ventas de vehículos híbridos y eléctricos en 2011 [11]
Se observa como las comunidades con más recepción son Madrid, Catalunya y
Galicia, por ese orden.
Concluimos pues que la empresa se situará inicialmente en Madrid, pues
parece la región más propicia.
2.3.1.2 ELECCIÓN DE LA MARCA Y MODELO
Antes de seleccionar un conjunto de vehículos entre los que elegir el apropiado, se
procederá a realizar una serie de consideraciones para cercar el rango sobre el que
escoger.
Lo primero de todo será excluir a los compradores Premium. Se descartan dado
que se considera que poseen los recursos suficientes como para hacerse con un
híbrido nuevo y no le interesa la opción que este proyecto supone.
Se consideran por lo tanto aquellos vehículos dirigidos a un público con nivel de
renta medio situado en el núcleo urbano, ya que este cliente es el que más
provecho puede sacar del kit híbrido y por tanto quien más interés mostrará en el
mismo.

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De un estudio realizado por www.coches.net, se desprenden datos muy
interesantes y de buena aplicación para este proyecto. En primer lugar, a través de
los resultados de una muestra nacional se revela que un 30% de los conductores
españoles tienen previsto cambiar de vehículo en el año 2013. El estudio distingue
entre compradores de coche nuevo o seminuevo (42,4%) y compradores de coches
de ocasión (39,5%).
De los primeros, un 34,2% destinará entre 10.000€ y 20.000€ y un 31,3% de los
conductores piensa invertir entre 20.000€ y 30.000€. Por encima de estos precios
no nos interesa, ya que el coste de instalar nuestro kit debe ser inferior, pues a
precios mayores ya se puede adquirir un híbrido nuevo en el mercado. De este
segmento del mercado seguramente el público objetivo es el que espera gastar
entre 10.000 y 20.000, a base de ofrecerle el kit a un precio suficientemente
menor como para que le haga que le haga considerar la opción.
Por otra parte, del público orientado a comprar un vehículo de ocasión, piensa
gastar entre 7.000€ a 13.000€ el 27,9% de los conductores, 3.000€ y 7.000€ para
el 23,9%, entre 13.000€ y 20.000€ para el 21,7%. Un 11,4% dedica más de
20.000€ y un 10,1% menos de 3.000€. Aparentemente este público, que tiene en
mente un gasto menor y que no busca adquirir un vehículo nuevo, es el perfil de
cliente más atractivo para el kit híbrido. Nuevamente el éxito del proyecto
radicará en conseguir ofrecer un precio que haga replantearse la opción a los
potenciales compradores.
Un dato que se desprende del estudio, a priori favorable para el proyecto, es que
un 27,6% de los futuros compradores se plantea el adquirir un coche ecológico,
fundamentalmente híbrido (en un 91,3% de los casos). El resto de conductores, lo
rechazan, siendo el precio es el principal motivo en un 23,1% de los casos. Ahí es
donde reside la posibilidad del kit planteado de cambiar esa percepción, en
conseguir ofrecer un precio menor.
Otro aspecto importante del estudio es su mención en cuanto a los años cada los
que los conductores cambian de vehículo. Un 43,1 cambia de vehículo cada 8
años o más, mientras que un 15,4% lo hace antes de los 4 años. No nos interesa un
plazo mayor de los 8 años, pues ese conductor busca ya cambiar de vehículo más
que invertir en el mismo. Lo que interesa son los coches con una antigüedad
máxima de 8 años por lo tanto, lo más reciente posible ya que para ellos es para
quien más rentable puede resultar la inversión, al tener todavía bastantes años de
uso del coche por delante.

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De este modo, se recoge a continuación una tabla con los vehículos más vendidos
desde hace 8 años (2005) hasta hoy (no son los 6 que más se han vendido cada
año pero sí en la suma total):
DŽĚĞůŽͬ ŹŽ ϮϬϭϮ ϮϬϭϭ ϮϬϭϬ ϮϬϬϵ ϮϬϬϴ ϮϬϬϳ ϮϬϬϲ ϮϬϬϱ
ZĞŶĂƵůƚ
DĠŐĂŶĞ
ϯϬϭϱϮ ϯϱϲϰϮ ϰϱϮϮϯ ϱϮϭϲϱ ϱϯϳϯϴ ϴϰϵϳϴ ϵϭϵϰϰ ϭϭϱϯϲϲ
ŝƚƌƂĞŶ ϰ Ϯϳϳϵϯ Ϯϴϴϵϯ ϯϱϲϵϲ ϰϮϭϲϴ ϱϮϴϴϱ ϳϮϬϲϵ ϱϭϴϴϭ ϰϲϰϮϴ
ŽƌĚ ŽĐƵƐ Ϯϯϱϳϰ ϯϬϬϰϵ Ϯϳϭϯϲ ϯϱϯϴϵ ϱϱϴϱϯ ϳϳϴϰϳ ϴϯϭϱϮ ϴϮϴϰϰ
^ĞĂƚ /ďŝǌĂ Ϯϯϵϭϲ ϯϭϭϭϵ ϯϵϵϬϵ ϰϬϴϳϱ ϰϱϴϭϭ ϱϱϭϯϮ ϲϬϱϳϲ ϲϬϱϰϭ
KƉĞů ƐƚƌĂ ϵϯϲ ϭϮϯϭ Ϯϰϰϴϲ Ϯϱϭϵϯ ϮϳϬϬϭ ϰϯϱϱϴ ϱϭϯϭϴ ϱϭϭϬϭ
tŽůŬƐǁĂŐĞŶ
'ŽůĨ
ϭϴϯϭϬ ϮϮϱϮϮ ϮϳϯϬϰ Ϯϱϵϰϯ ϯϯϬϭϴ ϯϵϵϮϯ ϰϬϰϭϵ ϰϰϲϳϭ
Tabla 4: Modelos de coches más vendidos desde 2005 en España
Estos serán los 6 vehículos a considerar dado que son los 6 más vendidos en los
últimos años y por lo tanto los que nos proporcionan una mayor potencial cuota de
mercado. Procederos a analizarlos individualmente:
• Renault Mégane
El Mégane es el vehículo más vendido casi año tras año desde 2005. Sin embargo
será rechazado para el proyecto. Los principales motivos que llevan a esta
decisión radican fundamentalmente en su poder en el mercado de los coches
“ecológicos”. Si bien es cierto que actualmente no comercializa ningún vehículo
híbrido, sí que poseen 2 modelos de turismo eléctricos, el monoplaza Twizy
(7.200€) y el Fluence Z.E. (26.600€). Ninguno de los 2 presenta un precio
excesivamente elevado y su existencia supone una amenaza para la intención de la
empresa planteada. Además, Renault ya ha anunciado que ha comenzado la
fabricación de vehículos híbridos para sacar al mercado en los próximos años por
lo que esta amenaza es aún mayor.
• Citröen C4
Otro de los más vendidos de forma constante. En este caso, el motivo por el que
ha sido descartado ha sido la existencia del nuevo modelo del C4, el Micro-
Híbrido E-HDI, que cuenta con sistema Start-Stop y de frenada regenerativa.

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Además, Citröen cuenta con un vehículo eléctrico puro (Citröen C-Zero desde
29.000€) y un híbrido (DS5 HYbrid4 desde 35.000€). Todo esto hace que la
amenaza con respecto a nuestro producto sea demasiado elevada.
• Ford Focus
También uno de los más consistentes en sus números de ventas. Es una de las
opciones más atractivas para el proyecto, sin embargo tampoco fue el elegido
finalmente. Al igual que ocurría en el caso del C-4, el nuevo Mégane cuenta ya
con un sistema Start-Stop y también con frenada regenerativa para cargar las
baterías, ahorrando combustible. Además, incorpora sus motores Eco-Boost, que
ofrecen una de las cifras de consumo más bajas del mercado. Además, Ford
cuenta con 2 vehículos híbridos en su catálogo de Estados Unidos. Si bien no han
llegado todavía a España esto supone nuevamente una amenaza que para el
producto planteado.
• Volkswagen Golf
También un vehículo muy vendido en España, sobre todo en los últimos años.
Con el distinto de ingeniería alemana y de la imagen de marca propia de
Volkswagen, se orienta a un público un poco más pudiente. El motivo por el cual
no va a ser el modelo tratado en este proyecto es que Volkswagen ya ha
desarrollado un Golf híbrido, el Golf 7 Hybrid Plug-in, un híbrido enchufable que
comenzará a comercializar en 2014 y con el que esperan alcanzar un consumo
homologado inferior a 1,4l/100km. Esto elimina cualquier posibilidad de éxito del
kit en el Golf, ya que ni económicamente ni a nivel de consumos se podría
competir con la marca fabricante del mismo modelo. Además, Volkswagen cuenta
ya con dos vehículos híbridos, el Volkswagen Up! Y el Jetta Hybrid.
• Opel Astra
Se trata que es un modelo con elevadas cuotas de mercado, sin embargo en los
últimos dos años ha caído a un ritmo superior al del Mégane o el Ibiza por
ejemplo, lo cual es bastante importante debido que los vehículos más recientes
son los más atractivos para que el proyecto tenga éxito los primeros años.
Las últimas versiones en términos de consumo permiten incorporar los motores
ecoFLEX, e incluso existe algún modelo con la funcionalidad Start-Stop. Además
la marca en términos de vehículos “ecológicos” cuenta con el Opel Ampera, un
Eléctrico de Autonomía Extendida de 47.000€ aunque se trata de un precio
bastante elevado.

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A pesar de ser un vehículo bastante atractivo para el proyecto, ese descenso de
ventas en los últimos años preocupa dado que se necesita un mercado amplio
tanto reciente con en los años próximos para tener un mayor público objetivo
potencial. Por este motivo fundamentalmente se ha rechazado.
• Seat Ibiza
El Seat Ibiza, es uno de los cuatro vehículos más vendidos en España año tras año.
Actualmente Seat no dispone de ningún tipo de coche híbrido ni eléctrico y
aunque tiene proyectos para lanzar un híbrido en 2015 está por ver que puedan
cumplir con la fecha.
Por este motivo, este será el modelo de coche en el que implementar el modelo.
Concretamente se considera un Seat Ibiza SC 1.2 TSI 85CV Style, cuyo precio de
venta se sitúa alrededor de los 17000€, por lo que hay margen de precio para el kit
2.3.2 ANÁLISIS DAFO
En el análisis DAFO se plantean los aspectos internos de la empresa que pueden
influenciar en el éxito o fracaso de la misma.
2.3.2.1 Fortalezas
Se consideran los siguientes puntos fuertes del proyecto planteado y que por tanto
deben potenciarse y ser aprovechados.
• La reconversión a vehículo híbrido se trata de un servicio único en España,
por lo que no habrá que pelearse por los posibles clientes con nadie.
• Precisamente por esa falta de competidores se puede trabajar con un
margen considerable con respecto a los costes de materiales.
• El precio ofrecido al cliente (ver estudio económico del proyecto) es de
13.100€. Este precio es inferior al precio de adquisición de un vehículo
nuevo del mismo tipo, como era objetivo del proyecto, lo que servirá como
atractivo al cliente.
• El kilometraje necesario para que el cliente rentabilice su inversión es de
poco más de 150.000km, lo que no es una cifra demasiado alta y puede
servir también como atractivo.

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• Los costes asociados a la empresa son bastante reducidos por dos aspectos
fundamentales. En primer lugar, el número de trabajadores será reducido
dado que únicamente se ofrece un servicio de conversión y no se esperan
grandes cantidades de clientes. En segundo lugar, se trabaja con un
número concreto y reducido de componentes y herramientas para la
instalación del kit, todos para el mismo vehículo además, por lo que no
serán necesarios grandes inventarios sino un stock reducido y controlado
con facilidad.
2.3.2.2 Debilidades
• Al tratarse de uno de los poquísimos proyectos de reconversión de
vehículos, el desconocimiento de la población acerca de los mismos es
nulo, por lo que es complicado conseguir clientes.
• Como consecuencia del punto anterior, será necesario un importante gasto
en publicidad de la empresa y servicio.
• También a causa de ese desconocimiento de los potenciales clientes,
existirá una cierta desconfianza hacia el producto, sobre todo inicialmente,
lo que supondrá una barrera para el éxito del proyecto.
2.3.2.3 Oportunidades
• Aprovechar el creciente interés de la población por los vehículos
“ecológicos” y la “conciencia verde”.
• Aprovechar también el impulso de esta tecnología que hacen los
fabricantes, las compañías eléctricas, los gobiernos y otras organizaciones,
de manera que el gasto en publicidad vaya dirigido a hacer conocer la
empresa y no los beneficios de la tecnología.
• Posibilidad de atraer al comprador con la publicidad del ahorro que le
puede suponer en gasolina la instalación del kit.
2.3.2.4 Amenazas
• Dada la naturaleza de la conversión y sobre todo de los motores empleados
(ver estudio técnico), un derrumbamiento de alguno de los proveedores
puede suponer un fuerte problema, teniendo que rediseñar todo el proceso.

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• Las modificaciones en el vehículo podrían entrar en vehículo con la
garantía del fabricante, lo que supondría una gran reticencia de los
posibles clientes a adquirir el kit. Sería importante conseguir mantener la
garantía.
• Al igual que ocurre con los proveedores, un fracaso de las tecnologías
híbrido o eléctrica o una pérdida de interés de la sociedad también
significaría el fin del proyecto.
• Los gobiernos ofrecen ayudas directas a la adquisición de vehículos
ecológicos o a procesos de leasing, mientras que la reconversión no
recibe ninguna ayuda directa.

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A ͵ǣ

Se procederá a realizar una muy breve explicación de las curvas características de
un motor térmico de combustión, ya que algunos de los sistemas híbridos, como
los híbridos en serie que se explicarán en la siguiente sección, se fundamentan en
hacer trabajar al motor en determinados puntos de estas curvas.
Un motor se caracteriza por un campo de existencia en un plano Par efectivo vs
Régimen, que define el conjunto de puntos posibles de funcionamiento del motor.
Es lo que se llama el mapa motor. Para cada punto del mapa se interesa conocer
valores como la potencia, el par o el consumo, sin embargo, para poder comparar
mejor, interesa expresar estas magnitudes de forma independiente de la cilindrada
del motor. Así, se emplea la potencia específica, el consumo específico
(inversamente proporcional al rendimiento del motor) y también la presión media
efectiva (como equivalente del par) para este fin.
Estas curvas se obtienen mediante ensayos experimentales en bancos
dinamométricos bajo condiciones muy controladas, y aunque no se va a
profundizar más en ello, es importante destacar que existen las curvas a plena
carga y las curvas a carga parcial. Dada la naturaleza de la aplicación de los
motores de combustión en automoción, nos interesa más conocer la curva a carga
parcial, que representan los parámetros significativos del motor para cada rpm, en
función de la carga, y que se obtienen haciendo variar el par a un régimen
constante.
A continuación se muestra el aspecto típico de una curva de carga parcial
característica de un motor de combustión interna.

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Ilustración 2: Curva de carga parcial de un MCI [12]
Normalmente en las curvas de carga parcial se representan curvas de
isoconsumos, es decir, aquellas zonas de funcionamiento del motor que tienen el
mismo consumo específico. Como se ha dicho anteriormente, el consumo
específico es inversamente proporcional a la eficiencia del motor, por lo que
lógicamente interesa trabajar en los puntos de menor consumo específico. La zona
de mínimo consumo se denomina polo económico, normalmente situado en las
zonas con baja velocidad linear del pistón (Cm) y elevados valores de la presión
media efectiva.
En definitiva y para lo que interesa conocer en este proyecto, cuanto más cerca del
polo económico se trabaje, más eficiente estará siendo el funcionamiento del
motor.
A continuación se muestra el aspecto de una curva de carga parcial con las curvas
de isoconsumo representadas:

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Ilustración 3: Curva de carga parcial con isoconsumos. [12]
͵Ǥʹ 2

En este apartado se realizará un pequeño estudio de los diferentes tipos de
motores eléctricos que hay en el mercado, sin entrar en detalles de los principios
de funcionamiento, sino más bien en lo que interesa al proyecto que son sus
prestaciones, dimensiones, peso, precio, etc.
3.2.1 MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA
En el motor de corriente continua el devanado inductor se sitúa en el estator, que
se alimenta con corriente continua. El rotor por su parte está constituido por el
devanado inducido y un conmutador. La corriente continua del estator se hace
pasar por unas escobillas fijas de carbón que hacen contacto con la superficie del
conmutador, quien se encarga de convertir la corriente continua en una corriente

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alterna. Esta corriente alterna generará el campo magnético necesario para
producir el movimiento de rotor y por lo tanto el par motor.
Una de las principales ventajas de estos motores es que su control es muy sencillo,
por lo que los controladores son muy baratos. Sin embargo, entre sus
inconvenientes destacan su peso y tamaño. Además, el continuo rozamiento de las
escobillas con el conmutador reduce el rendimiento del motor, desprende calor y
hace necesario un mantenimiento frecuente.
Ilustración 4: Motor de corriente continua
3.2.2 MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA SIN ESCOBILLAS
(DC BRUSHLESS)
A diferencia del motor de CC tradicional, en los motores brushless el motor aloja
unos imanes permanentes que sustituyen al circuito de excitación, por lo que las
bobinas del inducido van alojadas en el estator. Se eliminan las escobillas y el
conmutador, realizándose la conmutación de forma electrónica en vez de
mecánica. De este modo, su funcionamiento se basa en la alimentación secuencial
de cada una de las fases del estator de forma sincronizada con el movimiento del
rotor. Para ello son necesarios sensores que detecten la posición de rotor,
normalmente sensores de efecto Hall o sensores ópticos. Este último aspecto hace
que el control sea más complicado que en los motores de CC con escobillas y con

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un precio mayor, sin embargo sus ventajas para la aplicación que nos interesa son
mucho mayores:
• Mejor relación velocidad-par motor.
• Mayor eficiencia.
• Baja inercia del rotor, y por lo tanto mejor respuesta dinámica,
especialmente importante en las aceleraciones y desaceleraciones.
• Mantenimiento mínimo y por tanto mayor durabilidad.
• Menor ruido.
• Mayor potencia de salida para un menor tamaño, debido a las mejores
características térmicas por la ausencia de escobillas, que limita las
prestaciones de los motores CC tradicionales.
Ilustración 5: Motor de corriente continúa sin escobillas

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3.2.3 MOTOR ASÍNCRONO O DE INDUCCIÓN
El motor asíncrono, también llamado motor de inducción, es un motor de
corriente alterna que constituye más del 80% de los motores eléctricos
industriales. En este caso, el inductor es el estator, al que se le aplica una corriente
alterna, normalmente trifásica y con los devanados desfasado 120º, de manera que
crean un campo magnético giratorio. Este campo magnético induce unas
corrientes en el rotor, generando a su vez un nuevo campo magnético giratorio. La
interacción de ambos campos da como resultado el par electromagnético que hace
girar el rotor.
Debido al rozamiento con el aire, cojinetes, etc., y la presencia de la carga, el rotor
nunca podrá alcanzar la velocidad de giro del campo magnético inicial del estator,
cuya velocidad se denomina velocidad de sincronismo, expresándose esa
diferencia de velocidades a través del deslizamiento. Por este motivo reciben estos
motores la denominación de asíncrono.
Existen dos configuraciones esenciales:
• Motor asíncrono de rotor bobinado: el devanado del rotor está formado por
un bobinado trifásico similar al del estator con el mismo número de polos.
• Motores de jaula de ardilla: el devanado del rotor está formado por barras,
generalmente de cobre o aluminio, cuyos extremos están puesto en
cortocircuito a través de dos anillos, a los que se unen mediante soldadura
o fundición.
Para la aplicación que buscamos, la configuración que nos interesa es la de jaula
de ardilla, ya que a igualdad de potencia es menos costoso, más robusto y requiere
un menor mantenimiento que el de rotor bobinado.
Precisamente, las principales ventajas para el empleo de estos motores son su
robustez y bajo mantenimiento. Pero además destaca también su bajo precio y el
gran conocimiento que se tiene del mismo por parte de todos los fabricantes
debido a su extendido uso industrial.

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Ilustración 6: Motor asíncrono de jaula de ardilla [13]
3.2.4 MOTOR SÍNCRONO
Las máquinas síncronas están constituidas por dos devanados independientes, al
igual que los demás tipos de máquinas eléctricas:
• Un devanado inductor, constituido en forma de arrollamiento concentrado
o bien distribuido en ranuras alimentado por una corriente continua.
• Un devanado inducido, que está constituido por un arrollamiento trifásico
recorrido por corriente alterna.
El estator se alimenta con una corriente alterna, mientras que al rotor se le aplica
una corriente continua. Loa campos magnéticos generados tienden a alinearse
girando el eje a la velocidad síncrona.
Actualmente para su empleo en la tracción eléctrica se consideran
fundamentalmente dos configuraciones de este tipo de motores, los motores
síncronos de imanes permanentes y los motores síncronos de reluctancias
conmutadas:
3.2.4.1 Motor síncrono de imanes permanentes
El circuito de excitación del rotor se sustituye por imanes permanentes de alta
energía, mientras que las bobinas excitadoras se sitúan en el estator, debiendo ser

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