Guía Paso a Paso: Cómo Construir un Vehículo Eléctrico

Desde hace muchos años, hemos escuchado sobre el auto eléctrico, sus prototipos y la implementación de algunos en ciertos países. Sin embargo, este nuevo vehículo eléctrico no había sido considerado como una verdadera competencia para el de gasolina y solo se había puesto en marcha en forma de proyecto. Hoy en día el panorama es diferente.

Los autos eléctricos se han comenzado a posicionar en el mercado y cada vez ocupan más espacio en las rutas del mundo, también en la de nuestro país. La democratización de las nuevas tecnologías, la consciencia por el cuidado del medio ambiente y la intención de reducir las emisiones de gases ha permitido que los vehículos eléctricos lleguen a cada vez más personas.

¿Cómo Funcionan los Vehículos Eléctricos?

Como dice su nombre, un vehículo eléctrico es un automóvil que funciona con electricidad, no con combustibles fósiles. Pero ¿sabías que no existe un solo tipo de automóvil eléctrico? Revisemos a continuación sus diferentes versiones.

Definición y Tipos de Vehículos Eléctricos

• Auto Eléctrico BEV (Battery Electric Vehicle): Estos autos eléctricos funcionan con baterías que se pueden recargar con electricidad. Por supuesto, no usan ningún tipo de motor a combustión, solo la energía de las baterías. Los vehículos eléctricos de este tipo son ideales para quienes quieran moverse por la ciudad, en tramos cortos, sin tener que salir a carretera. Los automóviles eléctricos son 100% ecológicos, no emiten ruidos molestos y usan tecnología de punta.
• Auto Híbrido HEV (Hybrid Electric Vehicle): De la combinación de dos motores, uno de combustión interna y otro eléctrico, más una batería, surge el automóvil híbrido eléctrico. En este circuito, el motor eléctrico recibe su potencia de las baterías que se pueden cargar, incluso, con el motor a combustión. Sus baterías no son enchufables, son recargables. Estas se pueden ir recargando mediante el sistema de frenado regenerativo. Los autos híbridos son ideales para los que no quieran gastar mucha bencina y quieran hacer viajes más largos, optimizando todos los recursos.
• Auto Híbrido Enchufable PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle): Este vehículo eléctrico posee similares características a las de un híbrido, que revisábamos anteriormente, con la diferencia que puede enchufar sus sistemas a una fuente de electricidad para cargar sus baterías. Por ende, sus baterías son enchufables, no recargables. Una gran ventaja de este tipo de automóviles eléctricos es que pueden recorrer mayores distancias solo ocupando su capacidad energética. Un vehículo eléctrico híbrido enchufable es muy útil para todo aquel o aquella que quiera andar en la ciudad y también quiera emprender viajes de varios kilómetros carretera. Este beneficio se debe principalmente a que los PHEV posee gran eficiencia eléctrica y la pueden combinar con el uso del motor a combustión.

Auto Eléctrico Funcionamiento: ¿Cómo Se Mueve Sin Combustible?

Revisemos a continuación, el paso a paso de cómo funcionan los vehículos eléctricos.

Auto Eléctrico: Precios y Valores en Chile

Al igual que los autos convencionales, el automóvil eléctrico precios pueden variar según diferentes razones, que van desde las marcas de vehículos eléctricos, los modelos asociados a estas y la tecnología que posea. Existen más de 35 modelos de autos eléctricos en Chile disponibles en el comercio.

En general, los autos eléctricos más baratos que se venden en Chile tienen un precio que va desde los 15 a 30 millones de pesos. El auto eléctrico más caro puede superar los 60 millones.

¿Cuál es el Auto Eléctrico Más Barato en Chile?

El vehículo eléctrico más barato en Chile cuesta, aproximadamente, 15 millones de pesos. Dos modelos, el Jac e-J21 y el Renault Kwid, giran en torno a esa cifra. A continuación, revisaremos algunos de automóviles eléctricos más convenientes del país.

La cantidad de vehículos eléctricos que se vende en nuestro país ha ido en aumento. En 2022 se llegaron a vender 1295 ejemplares; mientras que en 2023 la cifra alcanzó los 1588; y la tendencia sigue en alza.

Autonomía del Vehículo Eléctrico en Chile

En general, el vehículo eléctrico que se vende en Chile tiene una autonomía que alcanza los 400 kilómetros con una carga de su batería. Los mejores vehículos eléctricos en Chile solo superan parcialmente esa cifra. Esto es suficiente para desplazarse por la ciudad y poder hacer variados recorridos urbanos.

Revisemos a continuación algunas características específicas de ciertos modelos:

• MG4
  • Autonomía: 435 km
  • Potencia: 200 caballos (HP)
• Nissan Leaf
  • Autonomía 389 Km
  • Potencia: 147 caballos (HP)
• Maxus T90
  • Autonomía: 471 Km
  • Potencia: 174 caballos (HP)

Auto Eléctrico: Funcionamiento y Beneficios

Los automóviles eléctricos pueden parecer costosos para el bolsillo promedio del chileno, pero sus numerosas ventajas en costos de mantenimiento y uso, los convierten en una gran inversión.

Ahorro en Costos de Operación y Mantenimiento

Si compras un vehículo eléctrico vas a gastar mucho menos, ya que la electricidad para el auto es más barata que la gasolina. Además, un auto eléctrico transforma el 77% de su energía en movimiento. Los automóviles a gasolina solo llegan a máximo 30%; la movilidad eléctrica es más eficiente.

Un auto eléctrico tiene sistemas más simples comparado con un auto tradicional. Para llegar a la aceleración intervienen menos procesos y todo se hace de forma más directa. Esta es la razón de que los vehículos eléctricos usen menos piezas para su funcionamiento. Además, no usan aceite y su mantención es más económica.

Ecológico

Los autos eléctricos contaminan mucho menos. Como hemos dicho, no emiten gases como el CO2, por lo que su impacto en la atmósfera es mucho menor que un automóvil a gasolina.

Vehículo Eléctrico Etiqueta Chile

Chile es pionero en términos de etiqueta de eficiencia energética. De hecho, fue el primer país de Latinoamérica en implementar el etiquetado obligatorio el año 2013. Y fue el 2017 que decretó esta misma ordenanza para vehículos eléctricos e híbridos. La información de la etiqueta te permite saber las emisiones de tu vehículo y también su rendimiento.

Información Contenida en Vehículo Eléctrico Etiqueta

Revisa en esta tabla la principal información contenida en la etiqueta de un auto eléctrico:

Etiqueta Autos Eléctricos Versus Etiqueta Vehículos de Combustión

Las grandes diferencias entre ambas etiquetas recaen en sus formas de medición.

En el caso de los vehículos a gasolina, estos ocupan los kilómetros por litros (km/L) y en el caso de los vehículos eléctricos estos usan kilómetros por kilovatio-hora (km/kWh). Si se trata de consumo, los transportes a gasolina indican este parámetro teniendo en cuenta la cantidad de litros que gastan cada 100 kilómetros. En cambio, en los autos eléctricos esto se expresa en kilovatio-hora por 100 kilómetros. El consumo siempre será más económicamente conveniente en los vehículos eléctricos.

En lo que respecta a las emisiones de CO2, en los autos convencionales a combustible fósil esta se medirá en gramos por kilómetros (g/km), en cambio en los eléctricos el gasto se refiere a la electricidad que se consume según la fuente de origen.

Construcción de un Automóvil Eléctrico Desde Cero

Construir un automóvil desde cero es un proyecto ambicioso que combina ingeniería, diseño y una gran dosis de paciencia. Este artículo desglosa el proceso, desde la concepción inicial hasta el momento en que el vehículo ruede por primera vez, ofreciendo una visión detallada y accesible para entusiastas y profesionales.

Fase 1: Planificación y Diseño

El primer paso, y quizás el más crucial, es la planificación. Esta fase define el alcance del proyecto y establece las bases para todo lo que seguirá. No se trata simplemente de dibujar un coche; implica considerar aspectos técnicos, legales y financieros.

1. Definición del Tipo de Vehículo: ¿Qué tipo de auto quieres construir? ¿Un deportivo ligero, un todoterreno robusto, un vehículo eléctrico urbano o algo completamente diferente? La respuesta a esta pregunta influirá en cada decisión posterior, desde la selección de materiales hasta la elección del motor.
2. Diseño Conceptual y Bocetos: Comienza por plasmar tus ideas en papel. Dibuja bocetos, explora diferentes formas y proporciones. Esta etapa es fundamental para visualizar el auto y refinar su estética. Considera la aerodinámica, la ergonomía y la funcionalidad.
3. Diseño Asistido por Ordenador (CAD): Una vez que tengas un diseño conceptual sólido, es hora de pasar al diseño digital. Utiliza software CAD (Diseño Asistido por Ordenador) como SolidWorks, AutoCAD o Fusion 360 para crear un modelo 3D detallado del auto. Esto permitirá simular el comportamiento del vehículo, identificar posibles problemas y optimizar el diseño.
4. Selección de Componentes y Materiales: Elige los componentes que utilizarás: motor, transmisión, suspensión, frenos, dirección, neumáticos, etc. Investiga diferentes opciones y selecciona aquellos que mejor se adapten a tus necesidades y presupuesto. En cuanto a los materiales, considera el acero, el aluminio, la fibra de carbono y los plásticos. Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas en términos de resistencia, peso y costo.
5. Consideraciones Legales y de Seguridad: Investiga las regulaciones locales y nacionales relacionadas con la construcción de vehículos. Asegúrate de que tu diseño cumpla con los estándares de seguridad y emisiones. Esto podría implicar realizar pruebas de choque virtuales o físicas.
6. Elaboración de un Presupuesto Detallado: Construir un auto es una inversión considerable. Crea un presupuesto detallado que incluya el costo de los materiales, los componentes, las herramientas, el software, las licencias y cualquier otro gasto imprevisto. Sé realista y considera un margen de seguridad para cubrir posibles sobrecostos.

Fase 2: Construcción del Chasis y la Carrocería

El chasis es la estructura principal del auto, la columna vertebral que soporta todos los demás componentes. La carrocería le da forma, protege los ocupantes y contribuye a la aerodinámica.

1. Construcción del Chasis: Existen diferentes tipos de chasis: tubular, monocasco o de largueros y travesaños. El chasis tubular es popular entre los constructores aficionados debido a su relativa simplicidad y resistencia. Para construir un chasis tubular, necesitarás tubos de acero, una máquina de soldar, una cortadora de metal y un plano detallado. Corta los tubos a la medida, suelda las juntas y verifica la alineación del chasis.
2. Fabricación de la Carrocería: La carrocería puede ser fabricada con diferentes materiales, como fibra de vidrio, aluminio o acero. La fibra de vidrio es ligera y fácil de moldear, pero requiere un molde. El aluminio es más resistente y se puede soldar, pero es más caro. El acero es el material más común, pero es más pesado. Crea los paneles de la carrocería, fíjalos al chasis y alisa las superficies.
3. Instalación de la Suspensión: La suspensión es un sistema de muelles, amortiguadores y brazos que conecta las ruedas al chasis. Su función es absorber las irregularidades del terreno y mantener las ruedas en contacto con la carretera. Existen diferentes tipos de suspensión: independiente, de eje rígido, McPherson, etc. Elige la suspensión que mejor se adapte a tu tipo de vehículo y ajústala para obtener el rendimiento deseado.

Fase 3: Instalación del Tren Motriz

El tren motriz es el conjunto de componentes que generan y transmiten la potencia a las ruedas. Incluye el motor, la transmisión, el diferencial y los ejes.

1. Montaje del Motor: Elige un motor que se adapte a tus necesidades y presupuesto. Puedes optar por un motor nuevo, usado o reconstruido. Instala el motor en el chasis, conectando el sistema de combustible, el sistema de escape y el sistema de refrigeración. Asegúrate de que el motor esté correctamente alineado y sujeto.
2. Instalación de la Transmisión: La transmisión es un conjunto de engranajes que permite variar la relación entre la velocidad del motor y la velocidad de las ruedas. Puedes elegir entre una transmisión manual o automática. Conecta la transmisión al motor y al diferencial.
3. Conexión del Diferencial y los Ejes: El diferencial es un mecanismo que permite que las ruedas giren a diferentes velocidades al tomar una curva. Los ejes transmiten la potencia del diferencial a las ruedas. Conecta el diferencial a la transmisión y a los ejes. Asegúrate de que los ejes estén correctamente alineados y equilibrados.

Fase 4: Sistema Eléctrico y Electrónico

El sistema eléctrico y electrónico controla todas las funciones del auto, desde el encendido del motor hasta el funcionamiento de las luces y los sistemas de seguridad.

1. Cableado Eléctrico: Crea un diagrama de cableado detallado que muestre todas las conexiones eléctricas. Utiliza cables de calidad automotriz y conectores adecuados. Conecta la batería, el alternador, el motor de arranque, la unidad de control del motor (ECU) y todos los demás componentes eléctricos.
2. Instalación de Sensores y Actuadores: Instala los sensores que miden diferentes parámetros del motor, como la temperatura, la presión y la velocidad. Instala los actuadores que controlan diferentes funciones, como la inyección de combustible, el encendido y la apertura de la mariposa de admisión.
3. Programación de la ECU: La ECU es el cerebro del motor. Programa la ECU para que controle el motor de manera óptima. Puedes utilizar software de código abierto o contratar a un profesional para que te ayude.

Fase 5: Acabado y Pruebas

La fase final implica dar los toques finales al auto y realizar pruebas exhaustivas para asegurar su correcto funcionamiento.

1. Pintura y Acabado: Prepara la superficie de la carrocería y aplica la pintura. Puedes elegir entre diferentes tipos de pintura: acrílica, poliuretano, etc. Aplica varias capas de pintura y barniz para obtener un acabado duradero y brillante.
2. Instalación de Interiores: Instala los asientos, el volante, el tablero de instrumentos y todos los demás componentes del interior. Asegúrate de que los asientos sean cómodos y que el volante esté a la altura correcta.
3. Pruebas y Ajustes: Realiza pruebas exhaustivas en un entorno controlado. Verifica el funcionamiento del motor, la transmisión, la suspensión, los frenos y todos los demás sistemas. Realiza los ajustes necesarios para optimizar el rendimiento del auto.
4. Inspección y Registro: Una vez que estés satisfecho con el funcionamiento del auto, llévalo a inspeccionar para obtener la aprobación para circular por la vía pública. Registra el auto a tu nombre y obtén un seguro.

Consejos Adicionales

• Investigación Exhaustiva: Antes de comenzar, dedica tiempo a investigar y comprender cada aspecto del proceso de construcción. Lee libros, consulta foros en línea y habla con otros constructores.
• Planificación Detallada: Crea un plan detallado que incluya todos los pasos necesarios, los materiales requeridos y el presupuesto estimado.
• Herramientas Adecuadas: Invierte en herramientas de calidad. Tener las herramientas adecuadas facilitará el trabajo y mejorará la calidad del resultado final.
• Paciencia y Persistencia: Construir un auto es un proyecto largo y desafiante. Sé paciente, perseverante y no te desanimes ante los obstáculos.
• Seguridad Primero: La seguridad es primordial. Utiliza equipo de protección personal adecuado y sigue las normas de seguridad al trabajar con herramientas y materiales peligrosos.
• Busca Asesoramiento: No dudes en buscar asesoramiento de expertos. Un ingeniero, un mecánico o un soldador experimentado pueden ofrecerte valiosos consejos y ayudarte a evitar errores costosos.
• Documentación: Documenta cada paso del proceso. Toma fotos, anota las medidas y guarda los planos. Esto te ayudará a recordar lo que hiciste y a solucionar problemas en el futuro.
• Aprende de tus Errores: Es inevitable cometer errores. No te frustres; aprende de ellos y utilízalos para mejorar tus habilidades.
• Disfruta del Proceso: Construir un auto es una experiencia gratificante. Disfruta del proceso y celebra tus logros a lo largo del camino.

Consideraciones Adicionales

La Importancia de la Soldadura

La soldadura es una habilidad crucial en la construcción de un automóvil, especialmente en la creación del chasis. Es vital aprender técnicas de soldadura adecuadas, como la soldadura MIG o TIG, y practicar hasta dominar la creación de soldaduras fuertes y limpias. La seguridad es primordial al soldar; siempre use equipo de protección adecuado, como una careta de soldadura, guantes y ropa protectora.

Personalización y Modificaciones

Una de las mayores ventajas de construir tu propio auto es la capacidad de personalizarlo completamente. Desde la elección del color de la pintura hasta la modificación del motor para obtener mayor rendimiento, las posibilidades son prácticamente ilimitadas. Sin embargo, es importante recordar que cualquier modificación debe realizarse de manera segura y responsable, cumpliendo con las regulaciones locales.

El Impacto de la Tecnología

La tecnología ha revolucionado la construcción de automóviles. El uso de software CAD, la impresión 3D para crear prototipos y componentes personalizados, y la disponibilidad de información en línea han hecho que el proceso sea más accesible que nunca. Aprovechar estas herramientas puede ahorrar tiempo, dinero y mejorar la calidad del resultado final.

Sostenibilidad y Autos Eléctricos

En un mundo cada vez más consciente del medio ambiente, la construcción de autos eléctricos o híbridos está ganando popularidad. Si bien puede ser un proyecto más complejo, la recompensa de crear un vehículo sostenible y eficiente es considerable. Investiga sobre baterías, motores eléctricos y sistemas de gestión de energía para explorar esta opción.

La Comunidad de Constructores de Autos

Unirse a una comunidad de constructores de autos puede ser invaluable. Compartir experiencias, obtener consejos y aprender de los errores de otros puede acelerar el proceso de aprendizaje y hacer que la construcción de tu auto sea más exitosa. Busca foros en línea, clubes de autos y eventos locales para conectarte con otros entusiastas.

Más Allá de la Construcción: Mantenimiento y Reparación

Una vez que hayas construido tu auto, el trabajo no termina ahí. El mantenimiento regular y las reparaciones ocasionales son esenciales para mantenerlo en buen estado de funcionamiento.

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