ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA EL DISEÑO DE UN TAXI PARA LA CIUDAD DE MÉXICO

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1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA SECCIÒN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÒN ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA EL DISEÑO DE UN TAXI PARA LA CIUDAD DE MÉXICO T E S I S QUE PARA OBTENER EL GRADO DE: MAESTRO EN CIENCIAS CON ESPECIALIDAD EN INGENIERÍA MECÁNICA PRESENTA: ING. DAVID TORRES FRANCO DIRIGIDA POR: DR. GUILLERMO URRIOLAGOITIA CALDERÓN DR. GUILLERMO URRIOLAGOITIA SOSA MÉXICO, D.F. 2008

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4 Agradecimientos Agradecimientos A mí amada madre Profa. Delia Franco Martínez por todo su apoyo y amor a lo largo de mí vida, para ella dedico este trabajo con mí más grande admiración, Mamá muchas gracias. A mí padre Rubén Torres González por todo lo que me ha enseñado y dado, con todo mí cariño y gratitud. A mí querida abuelita Socorro Martínez Juárez por acompañarme todos estos años y por hacerme tan dichoso. También a mí hermana Socorro y mis sobrinos Jorge, Alejandra, Alma y Paulina por todo su amor. A mis hermanos Idelfonso y Rubén por su cariño y comprensión. El trabajo desarrollado en está tesis se llevo a cabo en la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, en la Sección de Estudios de Posgrado e Investigación Unidad Zacatenco del Instituto Politécnico Nacional. A mis Profesores Dr. Guillermo Urriolagoitia Calderón y Dr. Guillermo Urriolagoitia Sosa, quienes supervisaron y dirigieron este proyecto, por su gran apoyo moral, su paciencia y la enorme enseñanza, Doctores muchas gracias.

5 Índice I Índice Índice de figuras Índice de tablas Simbología Resumen Abstract Introducción Justificación Objetivos IV VI VII VIII XI XIII XVI XVI Capítulo I.- Generalidades I.1.- Introducción 2 I.2.- Evolución histórica del automóvil 2 I.3.- Inicio del transporte público en México 9 I.4.- Antecedentes del auto híbrido 12 I.5.- Taxis híbridos en el mundo 14 I España 14 I Nueva York 15 I Proyectos de autos híbridos en México 15 I UNAM y UAM 16 I Instituto Politécnico Nacional (IPN) 17 I.6.- Estudio de factibilidad 17 I Objetivo de un estudio de factibilidad 18 I Estructura del estudio de factibilidad 19 I.7.- Sumario 22 Capítulo II.- Situación actual II.1.- Introducción 25 II.2.- Descripción de la situación actual 25 II.3.- Programas para mejorar la calidad del aire en la ciudad de México 29 II.4.- Automóviles híbridos en México 33 II.5.- Posibles beneficios del uso de la tecnología híbrida 34 II.6.- Propósito del estudio de factibilidad 35 II.7.- Estructura del proyecto de tesis 36 II.8.- Sumario 37

6 Índice II Capítulo III.- El automóvil híbrido III.1.- Introducción 40 III.2.- Definición del vehículo híbrido 40 III.3.- Tipos de vehículos híbridos 41 III Tren motriz en serie 41 III Ventajas y desventajas de la configuración en serie 43 III Tren motriz en paralelo 44 III Ventajas y desventajas del tren motriz en paralelo 46 III Tren motriz serie-paralelo 47 III.4.- Elementos del tren motriz del vehículo híbrido 49 III Motor de combustión interna 50 III Ejemplos de motores de combustión interna en vehículos 51 híbridos III Baterías 52 III Motores eléctricos 55 III Frenado regenerativo 56 III.5.- Clasificación de los autos híbridos 57 III Híbrido robusto 59 III Parcialmente híbrido 60 III Completamente híbrido 60 III Híbrido enchufable 61 III.6.- Reseña de los vehículos y marcas 61 III Toyota 61 III Honda 62 III Ford Motor Company 63 III General Motors Cars 64 III Daimler Chrysler-Dodge 64 III Lexus 65 III Nissan 65 III Volvo 66 III BMW 67 III Saturn 67 III Hyundai 68 III Saab 68 III Kia 69 III Mazda 69 III Porsche 70 III Volkswagen 71 III Cadillac 71 III Audi 72 III Mercedes Benz 72 III Tecnología híbrida en autobuses 73 III Proyecto de demostración de autobuses con celdas de 75 combustible de Hidrógeno para la ciudad de México III Fase 1 del proyecto de demostración de autobuses con celdas 77

7 Índice III de combustible de Hidrógeno para la ciudad de México III Fase 2 del proyecto de demostración de autobuses con celdas 78 de combustible de Hidrógeno para la ciudad de México III Fase 3 del proyecto de demostración de autobuses con celdas 79 de combustible de Hidrógeno para la ciudad de México III Fase 4 del proyecto de demostración de autobuses con celdas 80 de combustible de Hidrógeno para la ciudad de México III.7.- Desempeño del vehículo híbrido 80 III El rendimiento del combustible 81 III Emisiones contaminantes de los vehículos híbridos 82 III Algunas ventajas sobre los vehículos convencionales 85 III Retos que enfrentan los vehículos en el nivel de emisiones 85 contaminantes III Beneficios del vehículo híbrido 87 III Seguridad 88 III Vida útil del vehículo híbrido 89 III.8.- Sumario 89 Capítulo IV.- El mercado de los híbridos en México IV.1.- Introducción 94 IV.2.- El Mercado de autos híbridos en México 94 IV La oferta y demanda de vehículos híbridos en México 95 IV Posible demanda de vehículos híbridos en la ciudad de México 100 IV.3.- Obstáculos para el Mercado de autos híbridos en México 104 IV.3.1.-La superación de los obstáculos del mercado de los híbridos en 109 México IV.4.- Evaluación económica del taxi híbrido 110 IV Preparación de los datos, inversión y gastos del taxi 110 IV Costos de gasolina 110 IV Costos del servicio de mantenimiento 110 IV Costos por el pago de tenencia y verificación vehicular 111 IV Cálculo de la depreciación del vehículo 111 IV Ingresos del taxista 112 IV Supuestos económicos 112 IV Paridad 113 IV Inflación 113 IV Horizonte del proyecto 113 IV Tasa minima aceptable de rendimiento (TMAR) 114 IV Cálculo de los parámetros de rentabilidad 115 IV Cálculo del valor presente neto (VPN) y la tasa interna de 116 retorno (TIR) IV.5.- Beneficios ambientales del auto híbrido 119 IV.6.- Sumario 120

8 Índice IV Conclusiones 122 Recomendaciones para trabajos futuros 124 Referencias 125 Índice de figuras Capítulo I I.1.- Studio per carro automotore de Leonardo Da Vinci 3 I.2.- Diseño del vehículo autopropulsado de Newton 3 I.3.- Versión del Fardier de Cugnot 4 I.4.- Vehículo de vapor de Gualterio Hancock 4 I.5.- Último prototipo conocido del vehículo de Marcus 5 I.6.- Triciclo de Kart Benz 6 I.7.- Ford T 7 I.8.- Fabrica de automóviles hacia I.9.- Pista en pendiente para probar los autos recién fabricados de la 8 compañía Dodge I.10.- Primeros tranvías a finales del siglo XIX 9 I.11.- Transporte de pasajeros con motor 10 I.12.- Autobús de I.13.- Tren ligero de la ciudad de México 11 I.14.- Auto híbrido de Ferdinand Porsche y Jacob Lohner 12 I.15.- Camión escalera híbrido de I.16.- El Owen Magnetic Modelo 60 de I.17.- Boceto del Taxi Vehizero 16 I.18.- Secuencia del estudio de factibilidad 21 Capítulo III III.1.- Transmisión en serie del vehículo híbrido 42 III.2.- Transmisión en paralelo del vehículo híbrido 44 III.3.- Híbrido en paralelo con tren motriz dividido 46 III.4.- Tren motriz serie-paralelo de un vehículo híbrido 48 III.5.- Vehículo híbrido con tren motriz serie-paralelo 49 III.6.- Honda Insight y Civic autos parcialmente híbridos 60 III.7.- Toyota Prius auto completamente híbrido 61

9 Índice V III.8.- Toyota Prius híbrido 62 III.9.- Honda Insight híbrido 63 III.10.- Ford Escape hidrido 63 III.11.- SUV de GMC, la Tohoe y Yukon híbridas 64 III.12.- Daimler Chrysler Aspen híbrida 64 III.13.- Lexus GS 450h híbrido 65 III.14.- Nissan Altima híbrido III.15.- Volvo 3CC híbrido 66 III.16.- BMW X6 híbrido 67 III.17.- Saturn Aura Green Line hybrid 67 III.18.- Hyundai Accent híbrido 68 III.19.- Saab Bio Power Híbrido 69 III.20.- Kia Rio híbrido 69 III.21.- Mazda 5 híbrido 70 III.22.-Porsche Cayenne híbrido 70 III.23.- Volkswagen Jetta híbrido 71 III.24.- Cadillac Escalade híbrida 72 III.25.- Audi Q7 híbrida 72 III.26.- Mercedes Benz Clase S350 híbrido 73 III.27.- Autobús híbrido 74 III.28.- Autobús diesel- eléctrico de Nueva York 75 III.29.- Fases del Proyecto 76 III.30.- Estimación del rendimiento del combustible para diferentes tipos 82 de híbridos Capítulo IV IV.1.- Honda Civic Híbrido IV.2.- Prototipo Vehizero Ecco1 desarrollado en el IV.3.- Vehículo de carga ligero de Vehizero Ecco2 98 IV.4.- Prototipo Vehizero EggoAlfa (taxi híbrido) 99 IV.5.- Prototipo Vehizero Ecco2 (vehículo de carga) 99 IV.6.- Porcentaje de Taxistas que conocen el vehículo híbrido 101 IV.7.- Porcentaje de taxistas que conocen el Civic híbrido 102 IV.8.- Precio estimado por los taxistas 104 IV.9.- Ventas del Civic híbrido de Honda 105 IV.10.- Porcentaje de Taxistas que conocen el rendimiento del 107 combustible de su taxi

10 Índice VI Índice de tablas Capítulo II II.1.- Emisiones de Gases de Efecto Invernadero de los vehículos en la 28 ZMVM II.2.- Emisiones de Gases de los vehículos por entidades 28 Capítulo III III.1.- Disposición de los cilindros en el motor del automóvil 51 III.2.- Clasificación del vehículo híbrido 59 III.3.- Normas Oficiales Mexicanas y niveles de emisiones permisibles 83 III.4.- Listado de vehículos que pueden obtener el holograma doble cero 84 por seis años Capítulo IV IV.1.- Diferencia del precio de algunos vehículos convencionales y el 108 Civic híbrido IV.2.- Costos anuales de la operación del vehículo 111 IV.3.- Estado de resultados para la evaluación económica 115 IV.4.- Flujo neto de efectivo 118 IV.5.- Determinación de los parámetros de rentabilidad 118 IV.6.- Porcentaje de disminución de emisiones de los híbridos 119 IV.7.- Porcentaje de disminución de CO 2 considerando 155,126 unidades 120

11 Simbología VII Simbología CONACyT Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología UNAM Universidad Nacional Autónoma de México UAM Universidad Autónoma Metropolitana IPN Instituto Politécnico Nacional INEGI Instituto Nacional de Estadística y Geografía SETRAVI Secretaria de Transportes y Vialidad ZMVM Zona Metropolitana del Valle de México RTP Red de Transporte de Pasajeros STE Sistema de Transportes Eléctricos INE Instituto Nacional de Ecología SEMARNAP Secretaría del Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca SMA Secretaría del Medio Ambiente ICyTDF Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal PNUD Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo AMIA Asociación Mexicana de la Industria Automotriz

12 Resumen VIII Resumen El objetivo de esta investigación es determinar la factibilidad para el diseño de un auto híbrido que pueda fungir como taxi, y sea operativo para la ciudad de México, tomando en cuenta los diversos problemas que presenta esta gran urbe. Este trabajo esta orientado a establecer un análisis de la situación actual de la ciudad para así definir los problemas que esta presenta y los diversos proyectos relacionados a automóviles híbridos. También se desea conocer el mercado actual de autos híbridos en México y los alcances que puede ofrecer estos vehículos, además, la aportación que tendrán al medio ambiente y el impacto en forma específica en la ciudad de México. El número de personas que habitan la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) es una cantidad importante que causa una serie de problemas de tipo social y ambiental. Una población tan densa como la de la ciudad de México crea una gran demanda en algunos servicios como lo es el transporte público, rebasando así los satisfactores. En la ciudad de México se generan casi 20.1 millones de viajes al día con aproximadamente 3.5 millones de vehículos que circulan en sus vialidades, de los cuales la gran mayoría utiliza motores de combustión interna que son altamente contaminantes. La mayor demanda de viajes al día se presentan en el transporte público con el 5% de la flota total de vehículos, lo que hace, que el sistema sea ineficiente e insuficiente, esto debido a que el 92% de la flota total son vehículos particulares los cuales transportan a una menor cantidad de personas, utilizando una gran cantidad de recursos y energía, e induciendo problemas viales y de contaminación ambiental. Todo esto se presenta dentro de un espacio de 1,500 kilómetros cuadrados y que además la ciudad de México se encuentra a 2,240 metros de altura sobre el nivel del mar y debido a que es un valle rodeado por cadenas montañosas, favorece la concentración de las partículas suspendidas, impidiendo que los contaminantes se dispersen.

13 Resumen IX De acuerdo al inventario de emisiones la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) aporta el 6.7% de las emisiones nacionales, donde la combustión vehicular es uno de los principales responsables generando el 50% de las emisiones esto es, poco más de 21.6 millones de toneladas de CO 2 por año. Se observó también, que los 106 mil taxis que circulan en la ciudad de México ocupan el segundo lugar en cuanto a emisiones contribuyendo con el 12.1% de los gases contaminantes. También se estableció que en México existen muy pocos automóviles híbridos en comparación con otros países, en la ciudad de México sólo se encuentran circulando 20 unidades, de las 1067 unidades que circulan en todo el país. El uso del automóvil híbrido hoy en día se esta incrementando por los problemas de contaminación ambiental en el mundo, y por la escasez que habrá de combustibles en un futuro, el auto híbrido es aquel que es impulsado por un motor de combustión interna y un motor eléctrico, estos pueden contar con un tren motriz en serie o en paralelo, en donde el motor de combustión interna como el eléctrico pueden impulsar al mismo tiempo al automóvil, o el de combustión interna solo funciona como generador de electricidad para cargar las baterías que alimentan al motor eléctrico, el cual, impulsar el automóvil. La historia del auto híbrido esta presente desde los inicios del automóvil convencional, solo que esta se dejó a un lado, hasta que, actualmente, algunas marcas decidieron retomarla, y es así como ha comenzado la competencia por la venta de estos automóviles con la tecnología híbrida, donde actualmente la mayoría de las marcas aún tienen prototipos. Algunas ciudades del mundo se han interesado en esta tecnología para los taxis, como las ciudades españolas de Madrid y Barcelona, y una de las ciudades más importantes de Estados Unidos como Nueva York, y aunque en México esta tecnología no esta bien definida existen diversos proyectos de universidades mexicanas y empresas como Vehizero. Para conocer el mercado mexicano de estos autos, es necesario determinar quién ofrece estos vehículos y cuántos modelos se encuentran a la venta. En México sólo dos empresas automotrices ofrecen híbridos, la empresa japonesa Honda y la mexicana

14 Resumen X Vehizero. Actualmente se encuentra a la venta el Civic híbrido de Honda, de los cuales sólo 20 unidades circulan en la ciudad de México, mientras que Vehizero cuenta con 40 taxis híbridos en periodo de prueba. Se consideró importante la realización de cuestionarios y encuestas para determinar el verdadero interés de los consumidores (en este caso los taxistas) en estos autos. A través de las encuestas se estableció que los taxistas están más interesados por el vehículo de Vehizero debido al precio con el que la empresa planea lanzar al mercado su modelo EggoAlfa ($149,500 pesos), ya que es mucho más accesible para ellos que el modelo de Honda (Civic híbrido, $294,500 pesos). También, se establecieron algunos obstáculos que de alguna manera han limitado el crecimiento del mercado de los híbridos, como la disminución en las ventas de Honda en el presente año, debido a la falta de cultura ambiental de las personas, el precio tan elevado de este vehículo y la poca difusión que se le ha dado a estos automóviles. En cuanto al análisis económico, los resultados muestran que dicho análisis es aceptable y también se observa que la tasa interna de retorno (TIR =38%) es mayor a la tasa mínima de rendimiento propuesta (TMAR =13%) y el valor presente neto (VPN = $98,982.29) es mayor a cero, lo que, significa que las ganancias expresadas por los taxistas son suficientes para recuperar, o en este caso ahorrar el monto de la inversión ($149,500 el precio del EggoAlfa de Vehizero) para el reemplazo de sus unidades al final de los cinco años propuestos para el análisis. Finalmente, respecto a los beneficios ambientales, estos automóviles pueden reducir las emisiones contaminantes hasta un 50% siendo el primer paso para el mejoramiento de la calidad del aire en la ciudad de México. A pesar de los diversos problemas que el mercado mexicano presenta, se espera que para el 2010, no solo Honda tenga a la venta híbridos, si no también otras marcas automotrices, y se espera además, que los taxis híbridos de Vehizero ya estén a la venta, para que así este mercado crezca.

15 Abstract XI Abstract The present study is focused to determine the feasibility for the hybrid automobile design that can serve as taxi, and being operative in Mexico City, taking into consideration the diverse problems that this large city presents. This research is oriented to establish an analysis of the actual situation of the city to define the problems that it presents and the diverse projects related to the hybrid automobiles. Moreover, it is shown the actual market of hybrid automobile in Mexico and the reaches that these vehicles can offer, furthermore the contribution to the environment and the specific impact in Mexico City. For the development of this study, both the technical and economical part of the automobile was necessary to consider in the next structure of the thesis work. Chapter I. - A historical evolution explanation of the automobile is given, just as the public transport in Mexico. Also, the hybrid car background, moreover the diverse projects about these vehicles in the world and some projects developed in Mexico. At the end of the chapter the feasibility study, its objective and structure are defined. Chapter II. The actual situation of Mexico City is shown, where some city problems are described and the diverse programs to improve the air quality. Furthermore, the taxis situation and the hybrid vehicles in the metropolitan area of Mexico valley, also the project purpose and its structure are analyzed. Chapter III. The hybrid automobile is defined, its operation and characteristics. Just as the elements that made it up and a classification of these vehicles, a brief review of projects and makes. Moreover it is described the fuel performance, emission of pollutants, security and useful life. Chapter III. The market of the hybrid automobiles in Mexico is established, through checking the actual demand of hybrids in Mexico City, just as the offer of these vehicles. Surveys were made to determine the interest to taxi drivers for these cars and to know

16 Abstract XII which of the available hybrids is the most attractive for them. An economical evaluation was made for the hybrid taxi, where the taxi operation cost are established, the profit and investment to determine the profitability parameters of the project with the calculus of the net present value (NPV) and the internal rate of return (IRR). At the end of the chapter the possible environment impact of hybrids in Mexico City is established.

17 Introducción XIII Introducción El objetivo de un estudio de factibilidad se limita a la investigación de la viabilidad técnica y económica, además se enfoca y proporciona la base para tomar una decisión sobre una inversión y por lo tanto, su contenido no debe anticipar ninguna actividad que se realizaría posteriormente a esa decisión. Un estudio de factibilidad se inicia con la investigación del mercado para el producto planeado o propuesto. La investigación del mercado se extiende hasta el pronóstico del volumen futuro. Después del pronóstico del mercado se investigan las posibilidades técnicas. La parte técnica del estudio del proyecto cubrirá todos los detalles respecto a terrenos, edificios, maquinaria, calidad y cantidad de las materias primas y materiales; se investigan todos los factores e insumos técnicos necesarios luego analizar el mercado de insumos, que es fase de la investigación para determinar la disponibilidad y los precios. Entre otras consideraciones, las de mayor importancia son las que se refieren al financiamiento del proyecto; de hecho, muchas veces el estudio es un instrumento para las negociaciones con instituciones financieras y con inversionistas potenciales, razón por la cual no se incluyen propuestas o recomendaciones acerca del financiamiento de un proyecto. En el Área Metropolitana del Valle de México se presenta la mayor concentración urbana del país y en el mundo. Las causas de una población tan densa como la que hay en la ciudad de México provoca una serie de problemas que afectan a todas las personas que habitan esta gran ciudad, induciendo problemas graves de contaminación ambiental y fenómenos sociales como la delincuencia, el ambulantaje, la informalidad y la falta de un transporte eficaz. Además de que el mayor número de vehículos que circulan en esta ciudad son de uso particular y tienen un porcentaje de demanda menor que la que presenta el transporte público, provocando que se transporte a una cantidad baja de personas con muchos recursos y combustible, lo que representa un problema grave para la ciudad ocasionando la saturación de las vías de circulación, baja calidad y

18 Introducción XIV de eficiencia del transporte público por problemas de transito o lentitud, lo que trae consecuencias de salud para los habitantes por los gases que emiten los vehículos. Todo esto se presenta dentro de un espacio de 1,500 kilómetros cuadrados sumado este a que la ciudad de México se encuentra a 2,240 metros de altura sobre el nivel del mar y debido a que es un valle rodeado por cadenas montañosas, se favorece la concentración de las partículas suspendidas, lo que impide que los contaminantes se dispersen. El transporte público concesionado-individual (taxis libres y de sitio), atiende el 5% de la demanda total de traslados, con aproximadamente 336 millones de viajes al año lo que representa un millón 100 mil viajes diarios y 504 millones de pasajeros con 106 mil unidades. Por lo que, el promedio de traslados por taxi es de 10 viajes al día. Las emisiones de CO 2 en la ciudad de México básicamente son producto de la quema de los hidrocarburos utilizados como combustible, y el 50% es generado por la combustión vehicular. Se dice que el transporte carretero genera 21 millones 626 mil 532 toneladas de CO 2 por año. El sector transporte que incluye todos los tipos de vehículos que portan placas del Distrito Federal y del Estado de México, son generadores directos de emisiones de CO 2, CH 4 y N 2 O, de las emisiones generadas por los vehículos, casi el 100% corresponden a emisiones de CO 2. De acuerdo al inventario de emisiones contaminantes, el uso del automóvil particular es el principal generador de gases de efecto invernadero en la ZMVM. Estos últimos contribuyen con casi el 49% de las emisiones de este sector, ocupando el primer lugar en niveles de emisiones. Mientras que, los taxis ocupan el segundo lugar generando el 12.1% de las emisiones, seguido de los tractocamiones con el 9.2%. Los vehículos híbridos en algunas ciudades del mundo han probado ser amigables con el medio ambiente y tener un alto rendimiento de combustible, estos autos presentan otros beneficios importantes que han llamado mucho la atención de los consumidores

19 Introducción XV como, un buen torque a baja velocidad, reduce el ruido y las vibraciones, cuentan con capacidad eléctrica hasta 220 volts, además de reducir el mantenimiento básico en los componentes mecánicos del vehículo y menos paradas en la gasolinera lo que se ve reflejado en costo. En México el mercado de estos autos aún se encuentra rezagado, por lo que, es necesario determinar el mercado de los autos híbridos en el país, para encontrar que empresas ofrecen estos vehículos y a que precio. Con esto se conocerán los modelos disponibles y establecer sus características. La elaboración de cuestionarios y encuestas son un instrumento importante para conocer mejor el mercado, ya que a través de esta herramienta puede determinarse la posible demanda de estos vehículos, además, de saber cual de los modelos disponibles en el mercado es el de mayor interés para los consumidores. Por medio de las encuestas es posible conocer también los obstáculos que han limitado el mercado de los híbridos en México. Para que en un futuro los consumidores, en este caso los taxistas puedan reemplazar sus unidades es importante realizar un análisis económico, donde se determinaran los parámetros que dirán si los gastos y ganancias de estos consumidores son suficientes para el ahorro o la recuperación de su inversión. Estos parámetros de rentabilidad son, el cálculo del valor presente neto y la tasa interna de retorno. Finalmente es de importancia establecer el impacto ambiental que podrían presentar estos vehículos para la ciudad de México.

20 Objetivo XVI Justificación Debido a los problemas ambientales que sufre la ciudad de México, de la futura crisis energética, y además que los precios de la gasolina han probado ser inestables. Lo anterior obliga a una búsqueda de alternativas que permitan contribuir en la preservación de dichos recursos. Algunas de estas alternativas es el uso de nuevas tecnologías para el diseño de medios de transporte que ayuden a disminuir el uso del petróleo o sus derivados y por ende a disminuir la contaminación, tanto auditiva como atmosférica; como son los vehículos híbridos, los cuales, el motor eléctrico puede estar combinado con motores con células de combustible de hidrogeno, motores de aire comprimido y motores de combustión interna. A pesar de los diversos programas establecidos por el Gobierno del Distrito Federal para mejorar la calidad del aire. En la ciudad de México y en general en toda la republica mexicana, no existen muchos proyectos que estén enfocados al desarrollo y a la inversión de automóviles híbridos, ignorándose las enormes ventajas que estos presentan para el medio ambiente y para el ahorro de combustible. Esto puede deberse a que no son suficientes los recursos para la implementación de nuevas tecnologías para el control de las emisiones contaminantes, además de que existe muy poca cultura ambiental tanto de los ciudadanos como de los gobernantes. Lo que hace que existan muy pocos estudios que recopilen datos importantes para que en base a ello se tome la mejor decisión, si procede su desarrollo, diseño e introducción de estas tecnologías. Objetivos El objetivo general del presente estudio está enfocado a determinar la factibilidad para el diseño de un auto híbrido que pueda fungir como taxi, y sea operativo para la ciudad de México, tomando en cuenta los diversos problemas que presenta esta gran urbe. Este trabajo esta orientado a establecer un análisis de la situación actual de la ciudad para así definir los problemas que esta presenta y los diversos proyectos relacionados a automóviles híbridos. También se desea conocer el mercado actual de autos híbridos

21 Objetivo XVII en México y los alcances que puede ofrecer estos vehículos, además, la aportación que tendrán al medio ambiente y el impacto en forma específica en la ciudad de México. Los objetivos particulares del estudio para determinar si es viable el uso de un automóvil híbrido en la ciudad de México se desarrolla en el orden establecido a continuación. Conocer los diferentes tipos de vehículos híbridos y sus características Cómo se adapta la tecnología híbrida en los taxis y cómo podría adaptarse a los de la ciudad de México Cuál es el mayor obstáculo para la circulación de estos vehículos Como pueden superarse estos obstáculos Cuál es mercado potencial en la ciudad de México Cuál vehículo híbrido es el más atractivo en términos económicos y ambientales Cuáles son los costos potenciales y los beneficios de estos vehículos

22 Capítulo I CAPÍTULO I: Generalidades

23 Capítulo I 2 I.1.- Introducción En este capítulo se presenta una breve historia del automóvil, desde los primeros autos a vapor hasta la invención del motor de combustión. También se menciona la evolución histórica del transporte público en México y los antecedentes del auto híbrido desde el diseño de Ferdinand Porsche. Se muestra el uso de los vehículos híbridos como taxis en algunas ciudades del mundo y diversos proyectos desarrollados por universidades mexicanas y empresas como Vehizero. Además las técnicas y parámetros para realizar un estudio de factibilidad, su definición, el objetivo de un estudio de factibilidad y su estructura, ya que el estudio de factibilidad es el propósito de esta investigación. I.2.-Evolución histórica del automóvil En los inicios de la humanidad, el hombre dependía en gran medida de la naturaleza como fuente de propulsión para trasladarse de un lugar a otro; como; el viento, las corrientes de los ríos y mares. Además de la naturaleza, se contaba también con la propulsión que podían generar los animales y el mismo ser humano [Segura-Nava y Urriolagoitia-Calderón, 2007]. Los inicios del automóvil se presentan desde el año de 1478, donde Leonardo Da Vinci realiza el Studio per carro automotore, el cual muestra el diseño de un vehículo de cuatro ruedas, con dirección, que mediante un sistema de muelles y con la ayuda de dos personas, podía moverse unos cuantos metros. Tal es la perfección de este diseño, que en el año 2004 se pudo reproducir el vehículo siguiendo los planos originales, consiguiéndose la puesta en marcha del mismo (Figura I.1) [Pedretti, 1999].

24 Capítulo I 3 Figura I.1.- Studio per carro automotore de Leonardo Da Vinci [Pedretti, 1999] Doscientos años después, en 1680, Isaac Newton esbozó el diseño de lo que podría considerarse ya un automóvil motorizado. Se trataba de un vehículo de 4 ruedas en cuyo centro se encontraba una caldera esférica, con un enorme quemador por debajo (Figura I.2). De la caldera salía un tubo hacia atrás, haciendo las veces de retropropulsor por la salida del vapor [Oliver y Monteso, 1997]. Figura I.2.- Diseño del vehículo autopropulsado de Newton [Oliver y Monteso, 1997]

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