Anàlisi, viabilitat i futur de les alternatives als motors de combustió interna
Correu electrònic de l'autormartiny180300gmail.com
Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2022-06-29
Condicions d'accésAccés obert
Llevat que s'hi indiqui el contrari, els
continguts d'aquesta obra estan subjectes a la llicència de Creative Commons
:
Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada 4.0 Internacional
Abstract
Aquest treball es fonamenta en l’estudi de les alternatives actuals que existeixen als motors de
combustió interna, en concret dels motors elèctrics. Està enfocat en l’anàlisi de la sostenibilitat de les
alternatives elèctriques respecte als motors convencionals actuals, incloent un seguiment de la petjada
de carboni, des de la fabricació d'un cotxe, fins al final de la seva vida útil.
En aquesta tesi es desenvolupa el tema dels diferents contaminants de l'aire provinents principalment
de la combustió de combustibles fòssils. Seguidament, inclou un estudi de les alternatives actuals amb
més potencial de substituir els motors de combustió, agafant com a alternativa potencial la
motorització elèctrica, al mateix que un anàlisi dels diferents combustibles alternatius que contaminen
menys que els convencionals.
A més a més, incorpora una àmplia recerca dels materials amb els quals es fabriquen les carrosseries
dels vehicles, ja que determinen el pes final del turisme, el qual està directament relacionat amb el
consum, i a conseqüència, amb les emissions. Un dels factors més crítics al moment de parlar de
mobilitat elèctrica són les bateries. A conseqüència d’això, es parla de les bateries més comunes d’avui
en dia i s'ha fet una comparació entre elles. Tanmateix, s'elabora una investigació per determinar tot
el procés de fabricació d'una bateria, des de l'obtenció de la matèria primera, a l'assemblatge de la
bateria acabada en un vehicle.
Com a part pràctica s’ha realitzat un assaig propi per comparar dos vehicles concrets, un compacte
elèctric i un compacte dièsel. S’ha agafat el seu consum mitjà real i calculat l'emissió de carboni,
incorporant la seva fabricació i els quilòmetres recorreguts durant la seva vida útil. D'aquesta manera,
s’ha pogut determinar en quin punt de la seva vida útil un vehicle elèctric comença a ser menys
contaminant que un de combustió interna, basant-nos en la tecnologia i el mix elèctric actual de tres
països diferents.
A partir de les dades obtingudes, s'ha simulat una substitució dels cotxes de combustió convencionals
per elèctrics. S’ha agafat Alemanya com a país d’exemple per dur a terme aquesta simulació, tenint en
compte les capacitats de producció, la capacitat de subministrament d'energia i la capacitat de
reciclatge, tant dels vehicles de combustió, com dels elèctrics.
Finalment, el treball conclou amb una recerca sobre lesfuturestendències de la mobilitat com a tal, és
a dir, en quina direcció canviarà la mobilitat de cara al futur. No només sobre com s'accionaran els
vehicles, sinó també sobre com canviarà el concepte de turisme que coneixem avui en dia i com
aquesta tecnologia ajudarà encara més a la reducció dels consums i de les emissions. Este trabajo se basa en un estudio de las alternativas actuales que existen a los motores de combustión
interna, en concreto de los motores eléctricos. Está enfocado en el análisis de la sostenibilidad de las
alternativas eléctricas respecto a los motores convencionales actuales, incluyendo un seguimiento de
la huella de carbono desde la fabricación de un coche, hasta el momento en que se acaba su vida útil.
En esta tesisse desarrolla eltema de los distintos contaminantes del aire provenientes, principalmente,
de la combustión de combustibles fósiles. Seguidamente, incluye un estudio sobre las alternativas
actuales con mayor potencial de sustituir los motores de combustión, tomando como alternativa
potencial la motorización eléctrica; al igual que un análisis de los diferentes combustibles alternativos
que contaminan menos que los convencionales.
Además, incorpora una amplia búsqueda de los materiales con los que se fabrican las carrocerías de
los vehículos, ya que determinan el peso final del turismo y éste está directamente relacionado con el
consumo, y como consecuencia, con las emisiones. Uno de los factores más críticos al momento de
hablar de movilidad eléctrica son las baterías. Como consecuencia, se habla de las baterías más
comunes de hoy en día y se realiza una comparación entre ellas. Asimismo, se elabora una
investigación para determinar todo el proceso de fabricación de una batería, desde la obtención de la
materia prima, hasta el ensamblaje de la batería terminada en un vehículo.
Como parte práctica se ha realizado un ensayo propio para comparar dos vehículos concretos, un
compacto eléctrico y un compacto diésel. Se ha tomado su consumo medio real y calculado la emisión
de carbono, incorporando su fabricación y los kilómetros recorridos durante su vida útil. De esta forma
se ha podido determinar en qué punto de su vida útil un vehículo eléctrico empieza a ser menos
contaminante que uno de combustión interna, basándonos en la tecnología y el mix eléctrico actual
de tres países distintos.
A partir de los datos obtenidos, se ha realizado una simulación de sustitución de los coches de
combustión convencionales por eléctricos. Para llevar a cabo esta simulación, se ha tomado Alemania
como país de ejemplo, teniendo en cuenta las capacidades de producción, la capacidad de suministro
de energía y la capacidad de reciclaje, tanto de los vehículos de combustión, como de los eléctricos.
Por último, el trabajo concluye con una búsqueda de las futuras tendencias de la movilidad como tal,
es decir, en qué dirección cambiará la movilidad de cara al futuro. No sólo sobre cómo se accionarán
los vehículos,sino también sobre cómo cambiará el concepto de turismo que conocemos hoy en día y cómo la tecnología ayudará aún más a la reducción de los consumos y de las emisiones. This work is based on a study on the current alternatives that exist to internal combustion engines, in
particular electric motors. It focuses on the analysis of the sustainability of electric alternatives to
current conventional engines, including tracking the carbon footprint from the manufacture of a car to
the end of its useful life.
In this work, the topic of the different air pollutants coming mainly from the combustion of fossil fuels
is developed. Next, a study of the current alternatives with the greatest potential to replace
combustion engines, taking the electric motor as a potential alternative, is shown. An analysis of the
different alternative fuels that pollute less than the conventional ones follows.
In addition, an extensive search has been introduced for the materials used to make the bodies of
vehicles, as it is the main culprit that determines the final weight of tourism, which is directly related
to consumption and consequently, to emissions. One of the most critical factors when it comes to
electric mobility are the batteries. As a consequence, the most common batteries have been studied
and a comparison has been made between them. However, research has been done to determine the
entire process of making a battery, from obtaining the raw material to assembling the finished battery
in a vehicle.
As a practical part, one of our own tests has been carried out to compare two specific vehicles, an
electric compact and a diesel compact. Its actual average consumption has been taken and the carbon
emission has been calculated by incorporating its manufacture and the kilometers traveled during its
useful life. In this way, it has been possible to determine at what point in the life of an electric vehicle
it becomes less polluting than an internal combustion vehicle, based on current technology and the
current electric mix of three different countries.
Based on the data obtained, a simulation has been made of the replacement of conventional
combustion cars with electric ones. To carry out this simulation, Germany has been taken as an
example country, considering the production capacities, the energy supply capacity and the recycling
capacity of both combustion and electric vehicles.
Finally, the work concludes with a search for the future trends of mobility as such, that is, in which
direction mobility will change for the future. Not only how vehicles will be driven but how the concept
of tourism we know today will change and how this technology will further help reduce fuel
consumption and emissions.
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA MECÀNICA (Pla 2009)
Col·leccions
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
Anàlisi, viabil ... Martin Yavorov Hristov.pdf | 3,396Mb | Visualitza/Obre |