INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD CULHUACÁN

“Diseño y construcción de una unidad de

Potencia para motor hibrido, que podrá ser utilizado en un automóvil”

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN CLAVE CGPI 20050103 DIRECTOR: M. en C. José Luis Rechy y Muñoz. México, D.F. Febrero- 2006

Diseño y construcción de una unidad de Potencia para motor hibrido, que podrá ser utilizado en un automóvil

Primera parte del proyecto de mediano plazo.

INTEGRANTES: M. en C. José Luis Rechy y Muñoz Ing. Arq. Maria Juliana Esquivel Lara Ing. Magdaleno Vázquez Rodríguez

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TABLA DE CONTENIDO (INDICE)

Pág. Abstracto 4 Metodología del Diseño 6 * Despliegue de las funciones de calidad (Q.F.D.) 7 1.- Identificación del cliente. 7 2.- Determinación de los requerimientos del cliente. 9 3.- Ponderación de los requerimientos del cliente. 11 4.- Estudio comparativo. 13 6.- Fijación de metas de diseño. 14 *Diseño Conceptual. 16 Funcione Global 18 Resumen de las 25 alternativas 22 *Evaluación de Conceptos. 26 Conclusiones 30

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ABSTRACTO

Básicamente el proyecto se pensó en las necesidades que hoy en día existen para cuidar el medio ambiente, además de que su funcionamiento seria ya no con gasolina si no con agua, esto es:

El Diseño de un Sistema de Potencia Hidráulico (Motor Híbrido) va enfocado a satisfacer necesidades a usuarios de un transporte que sea Económico en el combustible, a demás de Innovar un producto con Tecnología Ecológica. Creemos que la mayoría de nuestros clientes que utilizaran el producto serán todo tipo de personas considerando las bondades del Motor Híbrido, así como sus características de no utilizar gasolina convencional si no Agua emulsificada, lo que proporcionara un producto ecológico excelente para la vida moderna. La Tecnología híbrida le permite a un automóvil operar con altos niveles de eficiencia con respecto al agua emulsionada o emulcificada; además, debido a que se trata de una tecnología nueva nosotros como fabricantes del producto pretendemos bajar los costos de producción del motor híbrido, para igualar el precio o bajarlo mas que los motores de modelos convencionales (a gasolina). Básicamente dura igual que los normales, pues la estructura general del vehículo es igual, así que si se le da el mantenimiento recomendado por el fabricante la vida útil será la estimada por el mismo. Claro esta que no existe alguna razón por la cual el mantenimiento de los motores híbridos sea mas cara pues el incentivo que se le ofrecerá para convencer al publico de su confianza en el producto serán garantías extendidas de 10 años o 100 mil millas para todos los componentes híbridos de los autos nuevos, además de las garantías que comúnmente son de 3 años o 36 mil millas y el resto del mantenimiento será normal. A partir de este momento, y en la batalla por reducir la contaminación ambiental, encontramos el carburante perfecto. Por un lado, un motor eléctrico para circular por la ciudad, donde no es necesaria mucha potencia y se hace imprescindible reducir las emisiones. Este propulsor se combina con un motor de agua emulcificada, que cumple una doble función: mover el vehículo por carretera y recargar las baterías cuando estas se agotan. En los próximos años, este tipo de coches se convertirá en la alternativa mas racional en la lucha por reducir paulatinamente las emisiones contaminantes. La forma de comercializar esta nueva tecnología será proponiéndola a cada uno de los fabricantes mas importantes en la construcción de automóviles, así pues tratando de conseguir financiamiento para el proyecto, y posteriormente la fabricación del producto.

4

Claro esta que lo que se pretende de el motor híbrido a base de agua emulcificada es que aparte de ser ecológico, el ensamble del producto sea lo mas sencillo, esto es que no represente mayor complejidad en sus partes, así como el mantenimiento previsto que se menciono en párrafos anteriores. Es de suma importancia considerar las restricciones legales de nuestro producto considerando lo establecido por cada una de las dependencias del gobierno (Secretarias de Estado o Ministerio) encargadas de controlar todos los requerimientos en este tipo de vehículos, así como seguir normas ecológicas y en general todo tipo de normas para llevar acabo este proyecto del motor híbrido. El Diseño de un Sistema de Potencia Hidráulico, del Motor híbrido, que es a lo que nos compete el estudio, debe cumplir con ciertos requerimientos para nuestros clientes de diseño y estos son los mas importantes:

o Motor de 12 Volts. o Gasto de 30 galones / minuto. o Presión de 2500 psi (lb. / plg2.) o Una Potencia aproximada de 30 caballos.

De lo anteriormente citado se pretende realizar el estudio necesario, para determinar los parámetros del producto, así como estudios mas detallados para su producción, dando los resultados especificados, parta una satisfacción total al cliente que comprara el producto.

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Metodología del Diseño Un método es una propuesta de una forma de proceder. Consiste en una serie de actividades a realizar para lograr un propósito. En el diseño mecánico la metodología debe plantear los pasos a seguir para que con la aplicación de los conocimientos que provee el estudio de la mecánica, se pueda llevar acabo el desarrollo del producto; depende su etapa de comprensión del problema a resolver hasta la generalización de toda la información necesaria y minuciosamente detallada para que haga factible su fabricación, uso, conservación y retiro. Actualmente uno de los temas que atraen mas la atención del trabajo de la investigación sobre el diseño de ingeniería, es precisamente su aspecto metodológico. Hasta ahora hace escasamente una década de años, los libros sobre diseño mecánico dedicaban una parte introductoria, solo algunas líneas mediante las cuales se describía alguna metodología general de diseño. Típicamente la enseñanza formal del diseño mecánico se sicuinscribia, al calculo de elementos de máquinas, y en los mejores casos los ingenieros de diseño a través de la experiencia personal adquirida durante el ejercicio de la profesión desarrollaba su propia metodología

Diagrama de Proceso de Diseño

Q.F.D

Metas del Diseño

NECESIDAD PRODUCTOCONCEPTOFUNCIÓN FORMA

n Diseño de

Detalle

Comprensión del Problema

Diseño Conceptual

Fabricació

6

Despliegue de las Funciones de Calidad (Q.F.D.)

Diseño de un Sistema de Potencia Hidráulico El despliegue de las funciones de calidad conocido por los siglos QFD, cuyo significado es Quality Function Deployment, es una herramienta, la cual de manera sistemática se determina los requerimientos del cliente y se traducen a requerimientos técnicos mensurables, con el objeto de establecer durante la etapa de comprensión del problema las características que debe poseer el Diseño de un Sistema de Potencia Hidráulico a diseñar. PASO 1.- IDENTIFICACIÓN DEL CLIENTE. El Diseño de un Sistema de Potencia Hidráulico (Motor Híbrido) va enfocado a satisfacer necesidades a usuarios de un transporte que sea Económico en el combustible, a demás de Innovar un producto con Tecnología Ecológica. Creemos que la mayoría de nuestros clientes que utilizaran el producto serán todo tipo de personas considerando las bondades del Motor Híbrido, así como sus características de no utilizar gasolina convencional si no Agua emulsificada, lo que proporcionara un producto ecológico excelente para la vida moderna. La Tecnología híbrida le permite a un automóvil operar con altos niveles de eficiencia con respecto al agua emulsionada o emulcificada; además, debido a que se trata de una tecnología nueva nosotros como fabricantes del producto pretendemos bajar los costos de producción del motor híbrido, para igualar el precio o bajarlo mas que los motores de modelos convencionales (a gasolina). Básicamente dura igual que los normales, pues la estructura general del vehículo es igual, así que si se le da el mantenimiento recomendado por el fabricante la vida útil será la estimada por el mismo. Claro esta que no existe alguna razón por la cual el mantenimiento de los motores híbridos sea mas cara pues el incentivo que se le ofrecerá para convencer al publico de su confianza en el producto serán garantías extendidas de 10 años o 100 mil millas para todos los componentes híbridos de los autos nuevos, además de las garantías que comúnmente son de 3 años o 36 mil millas y el resto del mantenimiento será normal. A partir de este momento, y en la batalla por reducir la contaminación ambiental, encontramos el carburante perfecto. Por un lado, un motor eléctrico para circular por la ciudad, donde no es necesaria mucha potencia y se hace imprescindible reducir las emisiones. Este propulsor se combina con un motor de agua emulcificada, que cumple una doble función: mover el vehículo por carretera y recargar las baterías cuando estas se agotan.

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as funciones de calidad conocido por los siglos QFD, cuyo significado es Quality Function Deployment, es una herramienta, la cual de manera sistemática se determina los requerimientos del cliente y se traducen a requerimientos técnicos mensurables, con el objeto de establecer durante la En los próximos años, este tipo de coches se convertirá en la alternativa mas racional en la lucha por reducir paulatinamente las emisiones contaminantes. La forma de comercializar esta nueva tecnología será proponiéndola a cada uno de los fabricantes mas importantes en la construcción de automóviles, así pues tratando de conseguir financiamiento para el proyecto, y posteriormente la fabricación del producto. Claro esta que lo que se pretende de el motor híbrido a base de agua emulcificada es que aparte de ser ecológico, el ensamble del producto sea lo mas sencillo, esto es que no represente mayor complejidad en sus partes, así como el mantenimiento previsto que se menciono en párrafos anteriores. Es de suma importancia considerar las restricciones legales de nuestro producto considerando lo establecido por cada una de las dependencias del gobierno (Secretarias de Estado o Ministerio) encargadas de controlar todos los requerimientos en este tipo de vehículos, así como seguir normas ecológicas y en general todo tipo de normas para llevar acabo este proyecto del motor híbrido. El Diseño de un Sistema de Potencia Hidráulico, del Motor híbrido, que es a lo que nos compete el estudio, debe cumplir con ciertos requerimientos para nuestros clientes de diseño y estos son los mas importantes:

o Motor de 12 Volts. o Gasto de 30 galones / minuto. o Presión de 2500 psi (lb. / plg2.) o Una Potencia aproximada de 30 caballos.

De lo anteriormente citado se pretende realizar el estudio necesario, para determinar los parámetros del producto, así como estudios mas detallados para su producción, dando los resultados especificados, parta una satisfacción total al cliente que comprara el producto.

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PASO 2.- DETERMINACIÓN DE LOS REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE. Los requerimientos del cliente, se determinaron, en base a un Acercamiento y conservación directa con el usuario; esto es, una serie de preguntas en una encuesta hecha a un sector personas que utilizan considerablemente el automóvil. La encuestase realizo por entrevista personal. Los parámetros que se utilizaron o consideraron para realizar la encuesta fueron los siguientes:

1. Económicos: • Precio de venta. • Costo unitario y • Costo de inversión.

2. Funcionales: • Medio ambiente de funcionamiento. • Desempeño funcional. • Rendimiento. • Fiabilidad. • Durabilidad.

3. Restricciones espaciales: • Referente a espacio disponible.

4. Apariencia: • Forma, color y textura. 5. Manufacturabilidad: • Cantidades a fabricar. • Facilidad de fabricación. • Facilidad de ensamble. • Capacidades de la empresa.

6. Conservación: • Facilidad de reparación. • Disponibilidad de refacciones.

7. Restricciones de carácter ecológico: • Normas ecológicas.

8. Tiempo disponible: • Durabilidad de la maquinaría. • Tiempo de operación.

A continuación se presenta el formato de la encuesta Realizado a un total de 30 personas.

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ENCUESTA (FORMATO)

Diseño de un Sistema de Potencia Hidráulico (MOTOR HÍBRIDO)

1.- ¿Conoce usted un Motor Híbrido?

Si No

2.- ¿Le gustaría tener un vehículo ecológico?

Si No

3.- ¿Cuántos Vehículos tiene usted?

1 o 2 Mas de 2

4.- ¿Le gustaría un Automóvil Que Funcionara con Agua?

Si No

5.- ¿Qué tuviera el mismo rendimiento que un auto convencional?

Si No

6.- ¿Le agradaría ese vehículo ecológico mas barato que los demás vehículos convencionales?

Si No

7.- ¿Creé usted que un vehículo ecológico sea Durable?

Si No

8.- ¿ Creé usted que un vehículo ecológico sea Seguro?

Si No

9.- ¿ Creé usted que un vehículo ecológico tenga que ser pequeño?

Si No

10.- ¿Le gustaría que fuera fácil de reparar?

Si No

11.- ¿Le gustaría que sus partes fueran fáciles de conseguir y económicas?

Si No

12.- ¿Cuánto pagaría usted por este vehículo? Mas de100,000

Mas de 500,000

13.- ¿Cree usted que funcionaría un vehículo así?

Si No

14.- ¿Le gustaría que el vehículo fuera mas ligero?

Si No

15.- Nombre:

16.- Dirección:

17.- Teléfono:

18.- Edad:

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3° PONDERACIONES DE LOS REQUERIMIENTOS DEL

CLIENTE.

• REQUERIMIENTOS OBLIGATORIOS: A Motor de 12 volt. B Gasto de motor de 30GPM. C Presión del motor 2500psi (lb/in2). D Potencia del motor de 30 caballos. E Eficiencia del motor de entre 55 y 60 %

• REQUERIMIENTOS DESEABLES. a Peso b Fácil de reparar o de mantenimiento fácil. c rendimiento del agua emulsionada. d Funcionales e Precios bajos f Durabilidad.

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Ponderaciones de requerimientos deseables:

Requerimientosdeseables

a b c d e f Numero (+)

Peso relativo * 100

a + 0 0 + 0 2 13.33 b 0 0 + 0 0 1 6.67 c + + + 0 0 3 20 d + 0 0 + + 3 20 e 0 + + 0 + 3 20 f + + + 0 0 3 20

TOTAL 3 4 2 2 2 2 15 100

12

PASO 4.- ESTUDIO COMPARATIVO El objetivo de este estudio consiste en determinar los puntos débiles y fuertes de los productos (Motor Híbrido) de competencia en relación con los requerimientos del cliente. Esta practica se ha sistematizado y convertido en una herramienta muy importante de mejora continua.

Productos de Referencia

A 0 0 0

B 0 3 0 C 0 3 0 D 4 4 4 E 4 4 4 a 1 2 1 b 2 3 2 c 1 2 1 d 2 3 2 e 0 3 0

Lista de

Reque-

rimientos Obligato- rios y De- seables

f 2 3 2

El Requerimiento es Satisfecho:

*Totalmente = 4 *Casi por completo = 3*Medianamente = 2 *Muy poco = 1 *Nada = 0

Significado de cada Número:

I.- Motor de Combustión Interna. II.- Motor Híbrido Gasolina-Eléctrico. III.- Motor Diesel

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PASO 6.- FIJACIÓN DE METAS DE DISEÑO. La traducción de los requerimientos del cliente en términos mensurables permite procesar dos tipos de información, por una parte, el estudio comparativo entre productos de competencia, puede adquirir un nivel objetivo, en tanto la comparación deja de ser relativa (entre productos) para convertirse en una comparación metodólogica (contra 1 unidad de medición). Por otro lado se preestablecen los principales especificaciones del producto. Esto es cada requerimiento mensurable relacionado a una unidad de medida se convierte en una meta de diseño, al asociarse a una cifra. Cuando las diferentes metas se someten al proceso de diseño y al final se alcanzan o se superan, se obtiene un conjunto de especificaciones del producto . La fijación de Metas de Diseño deben cumplir dos requisitos: 1.-Deben satisfacer las expectativas del cliente. 2.-Deben ser alcanzables y realizables. En relación con las especificaciones de productos lideres de la competencia, dependerá de la meta especificada de que se trate y de la jerarquía que tenga esta dentro del conjunto de requerimientos del cliente para decidir si una meta de diseño debe superar la mejor especificación de los productos de la competencia.

Requerimientos del Cliente

Traducción a Términos Mensurables.

Ponderaciones de Requerimientos

Metas de Diseño.

Referencias.

Unidades de Medición.

Relación entre los

Requerimientos del Cliente y los Términos Mensurables.

(Benchmarking)Referencias

Competitivas1 2

4

6

5

Símbolo Cifra Significado 5 Mucha Relación 3 Mediana Relación 1 Alguna Relación

3

14

DU

RA

BIL

IDA

D

PRES

IO

FUN

CIO

NA

MIE

NTO

RE

ND

IMIE

NTO

DE

L A

GU

A

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IEN

TO

PE

SO

DEL

MO

TOR

EFI

CIE

NC

IA D

EL

MO

TOR

PRES

ION

DEL

MO

TOR

GAS

TO D

EL M

OTO

R

POTE

NC

IA D

EL M

OTO

R

DURABILIDAD

PRESIO

FUNCIONAMIENTO

RENDIMIENTO DEL AGUA

MANTENIMIENTO

PESO DEL MOTOR

EFICIENCIA DEL MOTOR

PRESIÓN DEL MOTOR

GASTO DE MOTOR

POTENCIA DEL MOTOR

REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE

PO

RC

IEN

TO

PO

RC

IEN

TO

AÑ

OS

PES

OS

Kg

PO

RC

IEN

TO

CAB

ALL

OS

PSI

(lb/

plg2

)

GP

M

VO

LTS

1050.0

00

100

955050 y

60

302500

3012

FIJACIÓN DE METAS DE DISEÑO

DISEÑO DE UN SISTEMA DE POTENCIA HIDRÁULICO

RE

FER

EN

CIA

MET

AU

NID

ADR

EQ

UE

RIM

IEN

TOS

TR

ADU

CID

OS

IIIIII

BENCHMARKING

PONDERACIÓNREQUERIMIENTOS DEL CLIENTE

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Diseño Conceptual El Proceso Creativo del Diseño comienza con la necesidad, transcurre a través de las ideas y concluye con la concepción de formas. El Diseño Conceptual corresponde a la Segunda Fase, es decir a la de las ideas. Si se recurre al razonamiento Euristico se puede decir que el producto sigue a la forma, esta sigue al concepto. Este a la función; y esta ultima a la necesidad. El Diseño Conceptual corresponde al desarrollo de las ideas fundamentales del objeto; es decir es en esta fase donde se decide sobre que principios físicos se basara la solución del problema, la disposición constructiva o arquitectura del objeto y la idea general de la apariencia que tendrá el producto terminado.

Diseño Conceptual.

*Principios de Funcionamiento. *Arquitectura. *Apariencia General.

En virtud de lo anterior un nuevo concepto de diseño se puede basar en una propuesta que sea distinta a la existente, en alguno o mas de los tres enfoques citados, como principio de funcionamiento, arquitectura y apariencia general. Un Concepto Innovador de un producto es aquel que se basa en un nuevo principio de funcionamiento. Cuando los Conceptos se basan en una disposición Arquitectónica diferente o en una apariencia general se dice que se trata de un desarrollo evolutivo. La fase conceptual es probablemente la que requiere mayor creatividad dentro del proceso de diseño. La originalidad de un producto depende de las decisiones tomadas en esta fase. Pero el Diseño Conceptual es importante no solo por la originalidad de la solución adoptada; también tiene un impacto significativo en los costos de producción. No solo es importante considerar el efecto que el proceso de diseño tiene sobre el costo de fabricación de un producto.

Ta

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mbién es importante conocer la manera en que cada etapa del proceso de diseño impacta sobre estos porcentajes. Por otra parte la creatividad requiere la mayor libertad de pensamiento.

El Diseño de todo sistema mecánico obedece a la satisfacción de una necesidad por la cual una vez diseñado y fabricado tendrá un uso principal. Es decir servirá para algo y se caracterizará por una función de uso o una función global. En mecánica las funciones corresponden a la acción (transportar, conducir, unir, posicionar, etc.) y la función global puede requerir de otras funciones precursoras y en cada una de estas etapas de las que las preceden. Para generar conceptos se requiere identificar la función global y cada una de sus precursoras. A este proceso se le denomina descomposición funcional, y consiste en la aplicación del razonamiento que los griegos denominan Heurística. Ejemplo:

Función Global

*Función 1 * Función 2 * Función 3

*Función 1.1 * Función 1.2 * Función 1.3

*Función 1.1.1 * Función 1.1.2 * Función 1.1.3

Primarias Secundarias Terciarias

Funciones Precursoras

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18

RESUMEN DE LAS 25 ALTERNATIVAS:

1ª. Cilíndrico, mecánico, hidráulico, bombas, cuadrado, mangueras hidráulicas, tuberías de hierro galvanizado, mecánico, mangueras hidráulicas.

2ª. Cuadrado, manual, manguera reforzada, manual, rectangular, tubo de cobre, tubería de hierro galvanizado, mecánico, tubería de hierro galvanizado.

1ª. Opción

3ª. Mecánico, tubo de hierro galvanizado, manual, llave eléctrica, válvula, llave manual.

1ª. Cilíndrico, hidráulico, manual, esférico, tubería de hierro galvanizado, mangueras hidráulicas, neumático, mangueras hidráulicas, pistones.

2ª. Cilíndrico, mecánico, tubería de cobre, manual, cilíndrico, mangueras reforzadas, mangueras reforzadas, manual, tubería de cobre.

2ª. Opción

3ª. Manual, tubos de cobre, mecánico, llave de paso, llave eléctrica, válvula de paso.

1ª. Esférico, manual, mecánico, motor eléctrico, rectangular, tubo de hierro galvanizado, mangueras hidráulicas, eléctrico, tubería de plástico.

2ª. Cilíndrico, manual, tubo de hierro galvanizado, manual, cilíndrico, mangueras reforzadas, manguera reforzada, eléctrico, manguera flexible.

3ª. Opción

3ª. Manual, manguera flexible, eléctrico, llave de paso, llave eléctrica, válvula de paso.

1ª. Cuadrado, eléctrico, neumático, bombas, esférico, tubo de hierro galvanizado, tubería de plástico, manual, mangueras hidráulicas.

2ª. Rectangular, hidráulico, tubo de hierro galvanizado, eléctrico, cuadrado, manguera flexible, tubería de hierro galvanizado, mecánico, manguera reforzada.

4ª. Opción

3ª. Eléctrico, mangueras flexibles, neumático, llave eléctrica, válvula, llave manual

1ª. Rectangular, eléctrico, neumático, pistones, rectangular, mangueras hidráulicas, tuberías de plástico, neumático, mangueras hidráulicas.

2ª. Rectangular, eléctrico, mangueras flexibles, eléctrico, cuadrado, manguera flexible, tubería de hierro galvanizado, mecánico, manguera reforzada.

5ª. Opción

3ª. Neumático, manguera reforzada, eléctrico, válvula, llave de paso, llave eléctrica.

22

1ª. Cilíndrico, eléctrico, mecánico, pistones, cuadrado, tuberías de hierro galvanizado, tubería de hierro galvanizado, manual, tubería de plástico.

2ª. Rectangular, manual, tubo de hierro galvanizado, manual, cuadrado, manguera reforzada, manguera reforzada, mecánico, manguera reforzada.

11ª. Opción

3ª. Mecánico, manguera flexible, manual, llave de paso, llave eléctrica, llave manual.

1ª. Esférico, mecánico, hidráulico, pistones, rectangular, tubería de cobre, mangueras hidráulicas, mecánico, mangueras hidráulicas.

2ª. Rectangular, eléctrico, tubo de hierro galvanizado, mecánico, cuadrado, manguera flexible, eléctrico, tubo de hierro galvanizado.

12ª. Opción

3ª. Manual, neumático, llave eléctrica, válvula, llave manual. 1ª. Esférico, neumático, mecánico, bombas, cuadrado,

mangueras hidráulicas, tubería de hierro galvanizado, neumático, tubería de hierro galvanizado.

2ª. Cuadrado, mecánico, tubo de hierro galvanizado, manual, cilíndrico, manguera reforzada, tubo de hierro galvanizado, manual, tubo de cobre.

13ª. Opción

3ª. Eléctrico, tubo de fiero galvanizado, mecánico, válvula, llave eléctrica, llave manual.

1ª. Cuadrado, hidráulico, mecánico, motor eléctrico, esférico tubería de cobre, tubería de plástico, manual, mangueras hidráulicas.

2ª. Cuadrado, manual, manguera reforzada, eléctrico, rectangular, manguera flexible, tubo de cobre, mecánico, tubo de hierro galvanizado.

14ª. Opción

3ª. Eléctrico, manguera reforzada, eléctrico, llave eléctrica, válvula, llave manual.

1ª. Rectangular, hidráulico, manual, bombas, cilíndrico, tubería de hierro galvanizado, tubería de cobre, mecánico, tubería de hierro galvanizado.

2ª. Cilíndrico, manual, tubo de cobre, mecánico, cuadrado, tubo de hierro galvanizado, manguera reforzada, eléctrico, manguera reforzada.

15ª. Opción

3ª. Neumático, mangueras flexibles, eléctrico, válvula, llave de paso, llave eléctrica.

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Primarias

Secundarias

Terciarias

Primarias

Secundarias

Terciarias

Primarias

Secundarias

Terciarias

Primarias

Secundarias

Terciarias

Primarias

Secundarias

Terciarias

Cuadrado, manual, tuberia de fierro galvanizado, mecánico, cuadrado, manguera flexible, manguera reforzada, mecánico, tuberia de cobre.Neumático, manguera flexible, manual, válvula, llave eléctrica, válvula de paso.

Cuadrado, neumático, eléctrico, motor eléctrico, esférico, tuberia de cobre, tuberia de cobre, manual, tuberia de plástico.Cuadrado, mecánico, tuberia de cobre, manual, cuadrado, manguera reforzada, manguera reforzada, eléctrico, tuberia de fierro galvanizado.Neumático, tubo de fierro galvanizado, manual, llave de paso, válvula, válvula de paso.

Rectangular, neumático, eléctrico, pistones, cuadrado, tuberia de pléstico, tuberia de plástico, manual, mangueras hidráulicas.

Opción 20

cilíndrico, manual, eléctrico, bombas, rectangular, mangueras hidraúlicas, tuberia de plástico, neumático, tuberia de palstico.

cilíndrico, manual, tubo de fierro galvanizado, eléctrico, cuadrado, manguera reforzada, eléctrico, manguera flexible

Mecánico, tudo de cobre, mecánico, llave eléctrica, llave de paso, llave manual

Esférico, eléctrico, hidráulico, motor eléctrico, cuadrado, tuberia de plástico, tuberia de cobre, eléctrico, tubería de cobre.

Rectangular, manual, manguera reforzada, eléctrico, cuadrado, tuberia de fierro galvanizado, tubo de cobre, elécctrico, tubo de cobre.

Manual, manguera reforzada, neumático, llave eléctrica, válvula, llave manual.

Cuadrado, mecánico, eléctrico, pistones, cuadrado, tuberia de plástico, mangueras hidráulicas, meumático, mangueras hidráulicas.

Rectangular, eléctrico, mangueras flexibles, mecánico, cuadrado, tubo de cobre, tubo de cobre, mecánico, manguera flexible.

Eléctrico, tubo de cobre, eléctrico, válvula, llave de paso, llave eléctrica.

Opción 16

Opción 17

Opción 18

Opción 19

24

Cilindrico Manual Manual Bombas Cilindrico Mangueras hidraulicas Mangueras Hidraulicas Hidraulico Tuberia de Cu

21 Cilindrico Mecánico Tuberia de Fe galv. Mecánico Rectangular Tuberia de Fe galv. Mangueras Reforzada Mecánico Tuberia de Fe galv.

Esferico Manual Neumatico Motor elect Rectangular Tuberia de Plastico Tuberia de Fe galv. Mecánico Tuberia de Plastico22 Cilindrico Manual Tuberia de Fe galv. Electrico Cuadrado Tuberia de Fe galv. Tubo de Cu Electrico Mangueras Flexible

Cuadrado Mecánico Hidraulico Pistones Esferico Tuberia de Cu Tuberia de Cu Mecánico Tuberia de Fe galv.23 Cilindrico Electrico Tuberia de Cu Mecánico Cuadrado Mangueras Reforzada Mangueras Flexible Mecánico Tuberia de Fe galv.

Rectangular Mecánico Mecánico Bombas Cilindrico Tuberia de Plastico Tuberia de Plastico Electrico Tuberia de Plastico24 Rectangular Electrico Mangueras Flexible Electrico Cilindrico Mangueras Reforzada Mangueras Reforzada Manual Tuberia de Cu

Rectangular Neumatico Electrico Pistones Rectangular Tuberia de Plastico Tuberia de Plastico Electrico Mangueras Hidraulicas25 Rectangular Electrico Mangueras Reforzada Manual Cilindrico Mangueras Flexible Mangueras Flexible Electrico Tuberia de Fe galv.

25

Evaluación de Conceptos 1.- Juicio de Factibilidad. 1.1. No es Factible

*Tecnológicamente no es Factible. *No cumple con los Requerimientos del Cliente. *Muy distinto a como se han resuelto problemas anteriores, parecidos ó iguales. *No es un concepto Original.

1.2. Puede ser Factible a consideración de. 1.3. Digno de Considerar para desarrollar al detalle (se basa en las experiencias del evaluador). 2.-Factibilidad Tecnológica. 2.1. Existe la Tecnología. 2.2. Está Disponible. 2.3. Se puede Fabricar bajo esa Tecnología. 2.4. Se conoce los modos de falla de esta Tecnología. 2.5. Es una Tecnología Madura. 3.- Evaluación de Conceptos a partir del Cumplimiento de los Requerimientos del Cliente. (Para sacar la mejor condición ó proyecto)... Requerimientos

del Cliente I II III IV V VI VII

A Si No Si No No Si No B No Si No No Si Si Si a Si Si Si No No No No b Si No No Si Si No No c Si Si Si Si No No No 4 3 3 2 2 2 1

TOTAL

NOTA: columna (A, B, a, b, c), lo que yo quiero de un producto; columnas (I, II, III, IV, V, VI, VII), marcas ó comparación de las diferentes marcas.

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NOTA: 1ª. Evaluación de los requerimientos del cliente. 4.- Evaluación Relativa entre los diferentes conceptos que han pasado las 3 evaluaciones anteriores: 4.1. Utilizando la Matriz de decisión (Método PUGH). 4.2. Conocer los Conceptos a Evaluar. 4.3. Conocer los Criterios de Comparación. 4.4.Tomar un Concepto como Base de Comparación. 4.5.Cuantificar. Requerimientos

Deseables % I II III IV

Requerimiento a 0.1 + 0 + Requerimiento b 0.3 0 - 0 Requerimiento c 0.2 0 + + Requerimiento d 0.4 - - +

+ 1 1 3 - 1 2 0

TOTAL 0 -1 +3 TOTAL x PONDERACION -0.3 -0.5 0.7

REFERENCI A

NOTA: Se utiliza únicamente con los Requerimientos deseables.

(+) = mejor (0) = igual (-) = menor

27

3° Evaluación de conceptos a partir del cumplimiento de los requerimientos del cliente.

requerimentos 1 7 10 15 16 18 21 22 24

del cliente

OBLIGATORIOS

A: Motor de 12 Volt Si Si Si Si Si Si Si Si Si

B: GASTO DE MOTOR Si Si Si Si Si No No No Si

30 GPM

C: Presion de motor Si Si Si Si Si Si Si Si Si

2500 psi(lb/in)

D: Potencia del motor Si Si Si Si No Si Si No No

30 caballos

E: Eficiencia del motor Si Si Si Si Si No Si Si Si

55 y 60%

DESEABLES

Peso No No No Si No Si No No No

Facil de reparar Si Si Si Si Si Si Si Si Si

Rendimiento del agua Si Si Si Si Si No Si No No

emulsionada

Funcionales No Si No Si Si No Si Si Si

Precios bajos No No No Si Si Si No No Si

Durabilidad Si Si Si Si Si Si Si Si No

Total 8 9 8 11 9 7 8 6 7

28

Después de haber realizar y analizado toda la evaluación se quedo la mejor alternativa que es la numero 15 y se eliminaron las 24 restantes.

M

M

M

M

BTanque de almacenamiento

Válvula check

Mangueras de alta presión

Bomba

tanque de suministro

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Conclusiones Estas conclusiones básicamente van enfocadas para dar un panorama general de nuestro producto con el objeto de establecer las características que debe poseer el Diseño de un Sistema de Potencia Hidráulico a diseñar. Se pretende citar en esta una conclusión por cada uno de los temas que se fueron desarrollando para cada uno de los pasos del proyecto y mencionar vivencias, experiencias, y formas de trabajo de cada una de estas, y son:

PASO 1.- IDENTIFICACIÓN DEL CLIENTE. Básicamente lo que se logro con la identificación del cliente es determinar de manera cualitativa, saber cuales eran nuestros clientes principales para poder trabajar con el Diseño de un Sistema de Potencia Hidráulico (Motor Híbrido), debido a que el cliente es nuestra razón primordial para satisfacer las necesidades del mercado y problemas del ambiente ecológico. Es por ello que el presente proyecto enfatiza un sector o parte principal de un automóvil híbrido, que a diferencia de un auto convencional el sistema funciona a base de agua emulcificada (agua y aceite), además de un acumulador o banco de baterías. De lo demás las ventajas y bondades del automóvil híbrido es que trabaja como cualquier automóvil convencional, y la potencia que desarrollaría seria muy similar a un auto como los demás. El enfoque principal de este proyecto solo abarco el desarrollo y diseño del Sistema de Potencia Hidráulico, basados en requerimientos del cliente.

PASO 2.- DETERMINACIÓN DE LOS REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE.

Fue de gran ayuda el elaborar una encuesta para poder determinar si realmente la gente le interesaría utilizar un automóvil híbrido, además de que principalmente la encuesta nos ayudo a determinar cual seria el sector de la población al que se le ofrecería el producto, y enfocar este nuevo proyecto a promoverlo como una nueva forma de transporte. Esto nos arrojo datos muy interesantes, que a su vez los tradujimos en factores importantes tales como:

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PASO 3.-PONDERACIÓN DE LOS REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE.

En este paso, básicamente se trataron de determinar los requerimientos del cliente estos para una mayor seguridad de saber de lo que necesita el cliente en un motor híbrido, se realizaron requerimientos obligatorios y deseables que aunque tienen el mismo grado de importancia son necesarios en nuestro proyecto por que en base a muchos de ellos es cuando se puede empezara trabajar.

Paso 4.- Estudio Comparativo. En este punto básicamente lo que se realizo fue determinar los puntos fuertes y débiles de nosotros en comparación con cada una de las marcas y equipos para motores híbridos, como, ventajas, desventajas, rendimiento, potencia, eficiencia, etc. Esto nos ayudo mucho como herramienta de mejora continua, ya que además de ser un indicador de los puntos en que se puede trabajar nos ayudo a determinar que es por lo que mas se inclina el cliente y que tanto conoce realmente de las nuevas propuestas de los motores híbridos.

Paso 5.- Traducción de los Requerimientos del Cliente en términos Mensurables.

Este punto fue uno de los mas difíciles, pues el sintetizar todos los puntos anteriores para realizar la traducción de los requerimientos ya a algo mesurable se tuvieron que considerar aspectos como que el motor híbrido fuera facial de instalar, fácil de operar, y otros aspectos como, la forma de instalarlo, que tipo de gente, herramientas, dimensiones que aproximadamente se tendrían, como funcionaria etc.; pero se pudieron determinar cada uno de estos aspectos, y así tener en consideración estos para poder trabajar con ellos. Básicamente y en esencia considerar puntos clave y sobretodo importantes para que nuestro motor híbrido se pudiera llevar acabo.

PASO 6.- FIJACIÓN DE METAS DE DISEÑO.

En este punto fue básicamente relacionar todos los puntos anteriores para determinar ya concretamente cuales son las metas de diseño, esto siempre cumpliendo con las expectativas del cliente, y que realmente se pudieran llevar acabo.

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Si nos costo un poco de trabajo sacar este ultimo punto pero se termino a tiempo.

Diseño Conceptual. Básicamente el diseño conceptual se enfoco al diseño innovador del sistema de potencia hidráulico párale motor híbrido, el cual contó con tres aspectos básicos como: principio de funcionamiento, arquitectura, y apariencia general, el cual, se realizo en base a funciones que tendría el sistema de potencia hidráulico estas se dividieron en funciones primarias, funciones secundarias, y funciones terciarias para poder realizar 25 líneas de diseño conceptual, que consistieron en ideas generales de como elaborar el diseño, y que fueron propuestas por cada uno de los integrantes del equipo. Se afinaron los detalles en cuestión de clasificar su funcionamiento y como adecuarlos al sistema para que pudiera ser innovador en función de las características y especificaciones que nos proporciono el cliente. Además se elaboraron los dibujos de las 25 líneas de diseño conceptual y así poder escoger cual se adecuaba al trabajo posterior que es el Diseño de Detalle.

Evaluación de Conceptos. La evaluación de conceptos se realizo para determinar en base a los dibujos que realizamos de las 25 líneas de diseño conceptual cual seria la mejor propuesta a las necesidades que se tienen en base a nuestro proyecto del motor híbrido (sistema de potencia hidráulico). Este se realizo en base a 4 características de evaluación de conceptos que se especifican en el cuerpo del reporte.

Conclusión General

La Tecnología híbrida le permite a un automóvil operar con altos niveles de eficiencia con respecto al agua emulsionada o emulcificada; además, debido a que se trata de una tecnología nueva nosotros como fabricantes del producto pretendemos bajar los costos de producción del motor híbrido, para igualar el precio o bajarlo mas que los motores de modelos convencionales (a gasolina). Básicamente dura igual que los normales, pues la estructura general del vehículo es igual, así que si se le da el mantenimiento recomendado por el fabricante la vida útil será la estimada por el mismo. Claro esta que no existe alguna razón por la cual el mantenimiento de los motores híbridos sea mas cara pues el incentivo que se le ofrecerá para convencer al publico de su confianza en el producto serán garantías extendidas de 10 años o 100 mil millas para todos los componentes híbridos de los autos nuevos, además de las garantías que comúnmente son de 3 años o 36 mil millas y el resto del mantenimiento será normal.

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Por todo ello este diseño básicamente se enfoco a determinar y diseñar el sistema de potencia hidráulico por todo lo que se menciono en la conclusión de cada uno de los pasos y creemos que es un proyecto muy bueno y sobre todo rentable. En los próximos años, este tipo de coches se convertirá en la alternativa mas racional en la lucha por reducir paulatinamente las emisiones contaminantes. La forma de comercializar esta nueva tecnología será proponiéndola a cada uno de los fabricantes mas importantes en la construcción de automóviles, así pues tratando de conseguir financiamiento para el proyecto, y posteriormente la fabricación del producto. Claro esta que lo que se pretende de el motor híbrido a base de agua emulcificada es que aparte de ser ecológico, el ensamble del producto sea lo mas sencillo, esto es que no represente mayor complejidad en sus partes, así como el mantenimiento previsto que se menciono en párrafos anteriores.

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