Automóvil

Tráfico de automóviles sobre una carretera en Ontario, Canadá.
Vehículos en uso por cada país de 2001 a 2007. Esto demuestra el significativo crecimiento de los BRIC.

Un automóvil, también denominado coche, carro, auto, etc; es un vehículo motorizado con ruedas utilizado para el transporte. La mayoría de las definiciones de automóvil, hacen referencia a los vehículos que circulan principalmente por las carreteras, con capacidad de uno a ocho personas, cuentan con cuatro neumáticos y transportan principalmente a personas, antes que mercancías.

El automóvil tiene su origen a finales del siglo XIX, cuando en el año 1885, el inventor alemán Carl Benz patentó su Benz Patent-Motorwagen. Sin embargo, estos vehículos estuvieron ampliamente disponibles durante el transcurso el siglo XX y las economías desarrolladas se volvieron dependientes de ello. Al final del siglo XX, los automóviles fueron adquiriendo varias funciones a favor de la comodidad y seguridad de los pasajeros, como el airbag, alarma antirrobo, aire acondicionado, elevalunas eléctricos, GPS, cámara y los sensores de estacionamiento, sistema de entretenimiento como el autorradio táctil, entre otros.

En la actualidad, aún la mayoría de los automóviles son propulsados por motores de combustión interna, aunque cada vez gana más mercado los automóviles híbridos y eléctricos, con el propósito de mitigar los efectos de la contaminación de dióxido de carbono, una de las causas del calentamiento global.

El término automóvil (del griego αὐτο "uno mismo", y del latín mobĭlis "que se mueve") se utiliza por antonomasia para referirse a los automóviles de turismo.[1]​ En una definición más genérica, se refiere a un vehículo autopropulsado destinado al transporte de personas o mercancías sin necesidad de carriles.[1]​ Existen diferentes tipos de automóviles, como camiones, autobuses,[2]furgonetas,[3]motocicletas,[4]motocarros o cuatriciclos.

  • Tara: masa del vehículo con su dotación completa de agua, combustible, lubricante, repuestos y accesorios, sin pasajeros ni carga.
  • Masa en orden de marcha: tara+conductor de 75 kg (para autobuses y autocares +acompañante de 75 kg).
  • Masa en carga: masa efectiva del vehículo.
  • Masa máxima autorizada: M.M.A., la masa máxima permitida para el vehículo en vías públicas.
  • Masa máxima técnicamente admisible: La masa máxima para la utilización del vehículo basada en su construcción según especificaciones del fabricante.
  • Masa remolcable máxima autorizada: masa máxima autorizada en vía pública para un remolque o semirremolque.
  • Masa por eje: la que gravita sobre el suelo transmitida por la totalidad de las ruedas acopladas a un eje en cada uno de los casos anteriormente descritos.

Según Reglamento de Homologación n.º 13

L:Vehículos de menos de 4 ruedas:

  • L1: Cilindrada menor a 50 c. c. y cuya velocidad es inferior a 50 km/h con dos ruedas
  • L2: Cilindrada menor a 50 c. c. y cuya velocidad es inferior a 50 km/h con tres ruedas
  • L3: Cilindrada mayor a 50 c. c. y cuya velocidad es mayor a 50 km/h con dos ruedas
  • L4: Cilindrada mayor a 50 c. c. y cuya velocidad es superior a 50 km/h con tres ruedas asimétricas
  • L5: Masa máxima autorizada (M.M.A.) menor a 1000 kg y cilindrada mayor a 50 km/h con tres ruedas asimétricas

M: Vehículos destinados al transporte de personas:

  • M: Vehículos de 4 o 3 ruedas cuya M.M.A. sea inferior a 1000 kg
  • M1: Vehículos con una capacidad igual o inferior a 9 plazas
  • M2: Vehículos con una capacidad mayor a 9 plazas y una M.M.A. inferior a 5000 kg
  • M3: Vehículos con una capacidad mayor a 9 plazas y una M.M.A. superior a 5000 kg

N: Vehículos destinados al transporte de mercancías:

  • N: Vehículos de 4 o 3 ruedas cuya M.M.A. sea inferior a 1000 kg
  • N1: Vehículos cuya M.M.A. sea inferior a 3500 kg
  • N2: Vehículos cuya M.M.A. sea inferior a 12 000 kg
  • N3: Vehículos cuya M.M.A. sea superior a 12 000 kg

O: Remolques y semirremolques:

  • O1: Remolques y semirremolques cuya M.M.A. sea inferior a 750 kg
  • O2: Remolques y semirremolques cuya M.M.A. sea superior a 750 kg e inferior a 3500 kg
  • O3: Remolques y semirremolques cuya M.M.A. se superior a 3500 kg e inferior a 10 000 kg
  • O4: Remolques y semirremolques cuya M.M.A. se superior a 10 000 kg

Según Directivas CE 77/143, 88/449, 91/328

  • Categoría 1: Destinados al transporte de personas con más de 9 plazas
  • Categoría 2: Destinados al transporte de mercancías cuya M.M.A. exceda de 3500 kg
  • Categoría 3: Remolques o semirremolques cuya M.M.A. exceda de 3500 kg.
  • Categoría 4: Transporte de personas con aparato taxímetro o ambulancia.
  • Categoría 5: Mínimo cuatro ruedas, destinados al transporte de personas con una M.M.A. de hasta 3500 kg.

Los automóviles se propulsan mediante diferentes tipos de motores como son:

  • Motores de vapor: Fueron los primeros motores empleados en máquinas automóviles. Su principio de funcionamiento se basa en quemar un combustible para calentar agua dentro de una caldera (inicialmente fue mediante leña o carbón) por encima del punto de ebullición generando así una elevada presión en su interior. Cuando se alcanza determinado nivel de presión el vapor es conducido, mediante válvulas, a un sistema de cilindros que transforma la energía del vapor en movimiento alternativo, que a su vez es transmitido a las ruedas. El uso más habitual de estos motores fue en los ferrocarriles.
  • Motores de combustión interna: El combustible reacciona con un comburente, normalmente el oxígeno del aire, produciéndose una combustión dentro de los cilindros. Mediante dicha reacción exotérmica, parte de la energía del combustible es liberada en forma de energía térmica que, mediante un proceso termodinámico, se transforma parcialmente en energía mecánica. En automoción, los motores más utilizados son los motores de combustión interna, especialmente los alternativos motores Otto y motores diésel, aunque también se utilizan motores rotativos Wankel o turbinas de reacción.
  • Motor eléctrico: Consumen electricidad que se suele suministrar mediante baterías que admiten varios ciclos de carga y descarga. Durante la descarga, la energía interna de los reactivos es transformada parcialmente en energía eléctrica. Este proceso se realiza mediante una reacción electroquímica de reducción-oxidación, dando lugar a la oxidación en el terminal negativo, que actúa como ánodo, y la reducción en el terminal positivo, que actúa como cátodo. La energía eléctrica obtenida es transformada por el motor eléctrico en energía mecánica. Durante la carga, se proporciona energía eléctrica a la batería para que aumente su energía interna y la reacción reversible de oxidación-reducción se realiza en sentido opuesto al de la descarga, dando lugar a la reducción en el terminal negativo, que actúa de como cátodo y la oxidación en el terminal positivo que actúa como ánodo.

Combustibles

Motor de cuatro tiempos de un vehículo de combustible flexible brasileño con un pequeño depósito de reserva de gasolina utilizado para el arranque en frío cuando la temperatura es inferior a 15 °C.

Actualmente, los combustibles más utilizados para accionar los motores de los automóviles son algunos productos derivados del petróleo y del gas natural, como la gasolina, el diésel, gases licuados del petróleo (butano y propano), gas natural vehicular o gas natural comprimido. Fuera del ámbito de los turismos se utilizan otros combustibles para el accionamiento de vehículos de otros medios de transporte, como el fueloil en algunos barcos o el queroseno en las turbinas del transporte aéreo.

En algunos países también se utilizan biocombustibles como el bioetanol o el biodiésel. Los principales productores de bioetanol son Estados Unidos y Brasil, seguidos de lejos por la Unión Europea, China y Canadá,[7]​ generalmente a partir de la fermentación del azúcar de productos agrícolas como maíz, caña de azúcar, remolacha o cereales como trigo o cebada. El biodiésel es producido principalmente por la Unión Europea y los Estados Unidos,[8]​ en su mayor parte a partir de la esterificación y transesterificación de aceites de plantas oleaginosas, usados o sin usar, como el girasol, la palma o la soja.

Existe debate sobre la viabilidad energética de estos combustibles y cuestionamientos por el efecto que tienen al competir con la disponibilidad de tierras para el cultivo de alimentos.[9][10]​ Sin embargo, tanto el impacto sobre el ambiente como el efecto sobre el precio y disponibilidad de los alimentos dependen del tipo de insumo que se utilice para producir el biocombustible.[11][12][13][14]​ En el caso del bioetanol, cuando es producido a partir de maíz se considera que sus impactos son significativos y su eficiencia energética es menor, mientras que la producción de etanol en Brasil a partir de caña de azúcar es considerada sostenible.[11][12][13][15][16]​ No obstante también existe biodiésel obtenido de aceites vegetales usados y desechados ya para alimentación que no tendrían impacto negativo alguno en el medio ambiente.

Accionamiento eléctrico

El Tesla Model 3 es el automóvil eléctrico más vendido en la historia.[17]

Aunque hace muchos años que se utilizan los vehículos eléctricos en diferentes ámbitos del sector industrial, ha sido recientemente (por cuestiones políticas) que se han comenzado a producir en serie turismos con motor eléctrico. Si bien la autonomía de estos vehículos es muy limitada debido a la poca carga eléctrica almacenable en las baterías por unidad de masa, en un futuro esa capacidad podría aumentarse.[18]

La propulsión eléctrica tiene la principal desventaja en su peso, corta autonomía y excesivo tiempo de recarga (debido a las baterías); como ventajas, tienen la variación continua de velocidad, sencillez —no requiere embrague ni caja de engranes— y recuperabilidad de la energía al frenar.

Los automóviles eléctricos no producen contaminación atmosférica ni contaminación sonora en el lugar de uso.

Accionamiento híbrido

Los híbridos pueden ser vehículos de combustión que mueven un generador para cargar baterías o vehículos con los dos sistemas (de combustión y eléctrico) instalados separadamente.

Recientemente se ha comenzado la comercialización de automóviles de turismo híbridos, que poseen un motor eléctrico principal (o uno en cada rueda). Además tienen un motor térmico de pistones o turbina que mueve a un generador eléctrico a bordo, para recargar las baterías mientras se viaja, que funciona cuando las baterías se descargan. Las baterías se recargan con la energía proporcionada por el generador eléctrico movido por el motor térmico o al frenar el automóvil con frenos regenerativos. Los turbogeneradores tienen ventajas de peso, limpieza, bajo mantenimiento y variabilidad de combustibles (en estas épocas de incertidumbre petrolera), ante los motores de pistones.

En todo caso siguen siendo vehículos de combustión con la opción eléctrica para desplazamientos cortos.

Otros sistemas de propulsión

Esquema de funcionamiento de una pila de combustible.

Otra forma de energía para el automóvil es el hidrógeno, que no es una fuente de energía primaria, sino un vector energético, pues para su obtención es necesario consumir energía. La combinación del hidrógeno con el oxígeno deja como único residuo vapor de agua. Hay dos métodos para aprovechar el hidrógeno, uno mediante un motor de combustión interna y otro mediante pilas de combustible, una tecnología actualmente cara y en pleno proceso de desarrollo. El hidrógeno normalmente se obtiene a partir de hidrocarburos mediante el procedimiento de reformado con vapor. Podría obtenerse por medio de electrólisis del agua, pero no suele hacerse pues es un procedimiento que consume más energía de la que después aporta.

También existen motores experimentales que funcionan con aire comprimido. La compresión del aire debe ser generada previamente con otro motor, por lo que se consume más energía en la generación de la que se recupera después y no son prácticos.

Volvo 460

Los establecimientos comerciales que venden automóviles nuevos facilitan a los compradores que se interesan por sus vehículos catálogos comerciales donde figuran datos de cada modelo como los siguientes:[19]

Motor:

Prestaciones

  • Velocidad máxima (km/h)
  • Tiempo de aceleración de 0 a 100 km/h (s)
  • Tiempo de aceleración entre dos velocidades en una marcha concreta (s)
  • Tiempo de aceleración para recorrer 1000 m desde que empieza a moverse (s)

Consumos: en ciclo urbano, ciclo extra urbano, ponderado. Suele indicarse en l/100 km en Europa y en millas por galón (mpg) en Estados Unidos.

Emisiones CO2, en ciclo urbano, ciclo extraurbano y ponderado. Se expresa en g/km.

Transmisión: tipo de caja de cambios, número de velocidades, relaciones de reducción, velocidad de circulación a una determinada velocidad del motor en cada marcha.

Frenos: tipo (freno de disco, freno de tambor, antiblockiersystem), dimensiones

Ruedas: dimensiones de llantas y neumáticos

Otros: tipo de Suspensión delantera y trasera, tipo de mecanismo de dirección, radio de giro mínimo.

Carrocería

  • Tipo de carrocería
  • Gálibo: longitud, anchura y altura
  • Batalla (distancia entre ejes) y vías delantera y trasera
  • Capacidad del maletero

Masas: tara, masa máxima autorizada, masa máxima remolcable (con freno y sin freno en el remolque).

En Europa se está extendiendo entre los consumidores la tendencia a comprar coches que generen menos contaminación, uno de los mayores problemas actuales en el mundo. Algunas marcas, como Honda o Toyota, Chevrolet, Ford y otras marcas ya están yendo hacia la electrificación del transporte con vehículos híbridos (un motor de gasolina y otro eléctrico).

En España, la etiqueta energética ya están disponible también para los coches. Los vehículos clasificados como A y B emiten niveles de CO2 por debajo del umbral de 120 g/km, los vehículos clasificados como G, en cambio, emiten más que el doble.[20]

La sociedad JATO Dynamics (en), nacida en 1984 y presente en más de 40 países evaluó por marca cuáles son en promedio los que producen los vehículos menos contaminantes. De la investigación FIAT ocupó el primer lugar con 133,7 g/km (gramo de emisión de CO2 por kilómetro recorrido). Le siguen Peugeot con 138,1 g/km, Citroën con 142,4 g/km, Renault con 142,7 g/km, Toyota con 144,9 g/km y cierra la lista Ford con 147,8 g/km.[21]

En la actualidad la norma europea sobre emisiones no limita las emisiones de CO2 en automóviles, aunque sí se indica el CO2 que emiten los automóviles en la etiqueta energética y, con la entrada en vigor de la norma Euro V el 1 de septiembre de 2009 y tras un periodo de adaptación que finalizó en 2012,[actualizar] se reducen los niveles medios de CO2 de cada marca a 130 g/km. Cabe indicar que las emisiones de CO2 (g/km) de un motor térmico son proporcionales al consumo de combustible (l/km), considerando que realizan una combustión completa; siendo la razón de proporcionalidad diferente para cada combustible, en función de su concentración de carbono.

Datos disponibles de la producción mundial de vehículos en 2019, en millones de unidades por año :[22]

Puesto País Millones de unidades
1 Bandera de la República Popular China China 25,72
2 Bandera de Estados Unidos Estados Unidos 10,88
3 Bandera de Japón Japón 9,68
4 Bandera de Alemania Alemania 4,66
5 Bandera de la India India 4,51
6 Bandera de México México 3,98
7 Bandera de Corea del Sur Corea del Sur 3,95
8 Bandera de Brasil Brasil 2,94
9 Bandera de España España 2,82
10 Bandera de Francia Francia 2,20
28 Bandera de Argentina Argentina 0,31
40 Bandera de Colombia Colombia 0,05

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