Este documento presenta el diseño de un bicitaxi más funcional realizado por estudiantes de ingeniería. El bicitaxi existente tiene deficiencias en su diseño que no se adecuan bien al terreno, clima o tráfico. El nuevo diseño busca mejorar las condiciones de los conductores sin aumentar significativamente los costos. Se analizaron varios modelos de competencia, se definieron especificaciones y requerimientos, y se generaron y evaluaron conceptos de solución para seleccionar un diseño dominante que cumpla mejor los objetivos plan

1. María Camila Escobar Alarcón
Kalenia Márquez Flórez
Fabio Andrés Mora Díaz
Bogotá D.C., junio de 2010
Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica
Línea de Investigación, Innovación y Desarrollo Tecnológico
XXVI MUESTRA
DE MÁQUINAS Y PROTOTIPOS
DISEÑO DE UN BICITAXI MÁS FUNCIONAL

2. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIÓN
• Los Bicitaxis existentes en Bogotá, tienen deficiencias en su diseño, ya
que estos, no se acomodan adecuadamente al terreno, al clima o al
tráfico, que existe sobre las vías por las cuales operan. Además, estos
presentan distintas incomodidades y fallas comunes, que hacen que la
labor del conductor sea muy pesada.
•El grupo de trabajo asumió los costos asociados al proyecto.
• El costo del prototipo es alrededor de $ 1.600.000, sin incluir el
diseño.
•El tiempo de desarrollo del prototipo fue de 4 meses

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE DISEÑO
Diseño y fabricación de un bicitaxi más funcional que los
existentes actualmente en la ciudad, mejorando las condiciones
de trabajo de los conductores sin representar un aumento
significativo de costos con respecto a los modelos presentes en
el mercado.

4. REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE
o Vehículo más ligero.
o Un mejor sistema de frenos
o Sistema de transmisión con posibilidad de realizar cambios
o Mejoramiento de la suspensión trasera.
o Espaldar para el conductor.
o Barra de seguridad en la zona de los pasajeros
o Capacidad de llevar carga encima y maletero.
o Freno de parqueo.
o Cubrimiento al conductor en caso de sol o lluvia.
o Piso de lámina y con escalón para los pasajeros.
o Llantas resistentes.
o Diseño aerodinámico y agradable a la vista.
o Luces delanteras, traseras y direccionales, pito, espejos y reflectivos.
o Ergonómico.

5. ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA
Modelo Suba:
•Protege al conductor
de la lluvia y el sol
•Freno más cómodo
•Cómodo para el
pasajero
•No tiene suspensión
Modelo Sin carpa:
• No tiene carpa para el
conductor.
• No tiene suspensión
• No tiene barra de seguridad
para los pasajeros
• Cómodo para el pasajero
• Más robusto
Modelo Con carpa:
•Suspensión delantera y
trasera
•Carpa para pasajeros y parcial
para el conductor
•Resiste carga en la carpa
•Pasajeros aislados
•Espaldar conductor

6. ANÁLISIS DE LA COMPETENCIA
Modelo con Puerta corrediza :
• Suspensión trasera
• Protege al pasajero del sol y la
lluvia
• Puerta de fácil acceso
• Escalón de ascenso a la cabina
• ligero
• Espalda conductor apoyada
Modelo Ecocab:
Fuente:
http://blogs.nationalgeographic.com/blogs/intelligenttravel/2008/05/
free-ecocabs-eh.html
• Carrocería en fibra de vidrio.
• Protege al pasajero del sol y la
lluvia
•Espalda conductor apoyada
• Freno de tambor y de disco.

7. ESPECIFICACIONES DE INGENIERÍA (QFD)
Peso <=100 Kg.
Precio de venta <$1'800.000
Distancia de frenado, velocidad 12 Km/h 4 m.
Comodidad para accionar el freno Muy bueno (subjetivo)
Durabilidad de la llanta > 5 meses
Cumplimiento de la normatividad 80%
Longitud de la carpa < 2,5 m
Durabilidad del pedal > 4 meses
Distancia desde el suelo hasta el piso de la
cabina
<= 0,45m
Comodidad de la banca Muy buena (subjetivo)
Motor incorporado No (binario)

8. Diseño que difunda orgullo Muy bueno (subjetivo)
Confort del conductor Bueno (subjetivo)
Diseño adaptable 7 / 10
Distancia del piso al techo <=1,9 m
Duración de la carga de la batería 8-10 horas
Distancia del piso al escalón 0,2 m
Número de Cambios en la transmisión > = 2
Eficacia de la amortiguación Bueno (subjetivo)
Freno de parqueo incorporado Si tiene (binario)
ESPECIFICACIONES DE INGENIERÍA (QFD)

9. DIAGRAMA DE DESCOMPOSICIÓN FUNCIONAL

10. GENERACIÓN DE CONCEPTOS: VALORACIÓN DE LAS
ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN GENERADAS
Tipos de manubrio
Sistema de Freno:
Amortiguación:
Velocidades:
Cambios adelante
Cambios atrás
Cambios adelante y atrás
Cambios adelante y atrás, con doble
cadena

11. GENERACIÓN DE CONCEPTOS: VALORACIÓN DE LAS
ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN GENERADAS
Tipos de silla para los
pasajeros
Sistema de suministro de
energía
Carrocería:
Curvo con cable
Curvo con PVC
Aluminio en la zona delantera y curvo
Fibra de vidrio
Forma elíptica (PVC y Lona)
Chasis:
Bicicleta reclinada, cabina abajo
Bicicleta reclinada, cabina arriba
Bicicleta clásica, cabina abajo
Bicicleta clásica, cabina arriba

12. GENERACIÓN DE CONCEPTOS: VALORACIÓN DE LAS
ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN GENERADAS
Todos los conceptos provenientes de la búsqueda externa e interna se combinaron para
producir varios conceptos generales, descartando aquellos que fueran poco funcionales.
Estos conceptos se evaluaron en una matriz de acuerdo con los requerimientos del cliente, se
les asigno un puntaje de la siguiente manera:
++ Mayor cumplimiento (suma 2 puntos)
+ Si cumple con el requerimiento (suma 1 punto)
0 Tal vez cumple con el requerimiento (suma 0.5 puntos)
- No cumple con el criterio (resta 1 punto)
-- No cumple el criterio y lo empeora (Resta 2 puntos)
Dependiendo del
puntaje se escogió
cual pasaba y cual
no
Los conceptos escogidos se evaluaron en otra matriz, donde se le dio un porcentaje de
importancia a cada requerimiento, y se califico en que grado se cumplía, se sumaron los
productos del porcentaje de importancia con el grado de cumplimento y el concepto
dominante fue el mas alto puntaje.

13. PRESENTACIÓN DE LA ALTERNATIVA DE DISEÑO GLOBAL
DOMINANTE Y JUSTIFICACIÓN
• Amortiguación: en forma de tijera.
• Silla de pasajeros: Promiurban
plus, comodidad ergonomía y facilidad de
ensamble.
• Chasis: Reclinado y bajo.
Aerodinámico y agradable a la vista
• Suministro de energía: Batería.
• Silla del conductor: Reclinada
comodidad, previene lesiones
• Manubrio: Recto por el tipo de chasis
• Sistema de freno: Trasero disco
(efectividad), delantero V-brake
• carrocería en lona, aluminio y PVC: curvo

14. GENERACIÓN Y EVALUACIÓN DEL PRODUCTO
La arquitectura del producto es modular, pues se tiene cada función del producto en
subsistemas definidos, donde la interacción entre ellos, existe, pero es limitada.
La mayoría de los componentes implementados son estándares, son comunes a los repuestos
de bicicleta, y los perfiles son comerciales y fáciles de encontrar en el mercado. La fabricación
costa de cordones de soldadura y ajustes con tornillos.
Desde el comienzo del proceso de diseño, se han ido cambiando detalles, como el diseño de
la estructura, el cambio de componentes que se pensaban fabricar por componentes
comerciales.

15. DESCRIPCIÓN DE LA MÁQUINA

16. DESCRIPCIÓN DE LA MÁQUINA
El funcionamiento del prototipo es sencillo, el conductor debe cerciorarse de que los
pasajeros estén sentados y asegurados, luego este procederá a sentarse en su silla y
verificar que los dispositivos (luces, pito y espejos) estén funcionando correctamente. El
control de la dirección y velocidad del vehículo sencilla, el mecanismo es muy parecido al
de una bicicleta, el rumbo del vehículo se controla con le manubrio, y la velocidad con la
fuerza y rapidez con la que pedalea el conductor.
Los interruptores de luces y pito están debidamente señalizados, y dispuestos al alcance
del conductor.
Se procuro que el vehículo fuera cómodo tanto para el conductor como para los
pasajeros, empleando sillas ergonómicas y teniendo en cuenta las medidas
antropométricas de una persona promedio.

17. APORTE Y VALOR SOCIAL DEL DISEÑO
Al final se propone un diseño novedoso, funcional, y con mas ventajas que el
existente en el mercado. Gracias a la nueva configuración de la estructura y la
implementación de nuevos componentes.
Este prototipo podrá ser usado para generar al menos 2 empleos informales,
además el uso para el que es destinado el producto es muy rentable, pues
genera pocos costos de mantenimiento y altos ingresos.
El cliente directo del producto, son los conductores, a quienes se les
brinda mejores condiciones laborales y a los usuarios
comodidad y seguridad.

18. ANÁLISIS ECONÓMICO
Costos de diseño:$ 300.000
Costos de materiales: $ 994.020
Costos de fabricación y ensamble: $ 733.000
Desperdicios: Pocos desperdicios pues la mayoría de materiales son
reciclables y se pueden vender como retal.
El costo del producto disminuiría considerable si este se produjera en masa, pues
los costos de materiales serian menores al comprarlos al por mayor, y los costos de
ensamble también disminuirían.
El costo de diseño se repartiría entre todas las unidades producidas

19. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
• Es recomendable explorar la alternativa de usar fibra de vidrio como carrocería en el
caso de que haya la posibilidad de fabricar el producto a gran escala.
•Se recomienda revisar y mejorar la Norma Técnica, ya que tiene diferentes
inconsistencias.
•El mayor problema fue la fabricación y la consecución de partes, además de los altos
costos, y el tiempo que destino para la manufactura.

20. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Y HERRAMIENTAS DE
INGENIERÍA EMPLEADAS
•Mecánica de materiales, R.C. Hibbeler
•Diseño en ingeniería mecánica, Shigley
• Ingeniería de control moderna, K. Ogata
• Practica 1: banco de prueba de amortiguadores, Universidad Simón Bolívar
• Tesis: Diseño y análisis de un freno de disco y cople de sujeción para un go
Kart , Instituto politécnico nacional
•Norma NTC 5286
•Normas conceptuales de carreteras
•Solid edge V20, licencia académica
•Ansys V 11.0
•Matlab R2007b
•Wolfram Mathematica 7

21. MUCHAS GRACIAS
María Camila Escobar Alarcón
mcescobara@unal.edu.co
Kalenia Márquez Flórez
Kmmarquezf@unal.edu.co
Fabio Andrés Mora Díaz
famorad@unal.edu.co