INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESIA ZACATENCO

ALUMNO: DOMINGUEZ ALFARO RUBEN

GRUPO: 2CM12

TRANSPORTE E INGENIERIA DE

TRANSITO

PROF. ING CRAIL REYES CARLOS

EVOLUCION DEL TRANSPORTE

INTRODUCCIÓN.Para entender al transporte mencionaremos los siguientes conceptos:

I. TRANSPORTE del latín trans (cambio de posición o lugar) y portare (llevar a través de)

II. Transportar: llevar una cosa de un paraje o lugar a otro. Llevar de una parte a otra por el porte o precio convenido.

III. Transporte o transportación: acción y efecto de transportar o transportarse

IV. Transitar: ir o pasar de un punto a otro por vías, calles o parajes públicos

Por lo tanto al referirnos al transporte hablamos de la acción de cambiar de un lugar a otro por medio de los siguientes elementos:

Modo: Que se refiere al elemento u objeto físico sobre el cual se realiza tal cambio, pudiendo ser por ejemplo

Vehículos: automotores o terrestre (camiones,coches,ferrocarril)

Aviones, globos aerostáticos, helicópteros, zepelín Barcos, lanchas, submarinos, balsas

Medio: El cual es el espacio físico en cual se realiza dicho cambio de posición. Pudiendo ser: terrestre (sobre la tierra), acuatico o marino (sobre el agua) y aéreo (sobre el aire).

TRANSPORTE TERRESTRE

En un comienzo las personas solo se trasladaban caminando, con el transcurso del tiempo se fueron domesticando animales para ganadería y transporte de personas y de mercancías. Más tarde aparecieron los trineos y carruajes para transportar mercancías mucho más rápida y cómodamente.

En el siglo XIX se construían carreteras de tierra quitando las hierbas, malezas y árboles

de los senderos que utilizaban los nativos, sin embargo la mayoría de estas carreteras se tornaban imposibles de transitar en épocas de malas condiciones climáticas. El transporte terrestre fue desarrollándose lentamente, durante mucho tiempo los principales medios de transporte se limitaban solamente a montar sobre animales, principalmente caballos y mulas, que no tenían mucha velocidad. Con la aparición de nuevas tecnologías y técnicas de construcción, el transporte terrestre evoluciono y aumento su comodidad y velocidad.

El transporte terrestre no mostró demasiados cambios sino hasta 1820, cuando el ingeniero de origen británico, George Stephenson invento la locomotora a vapor, dando inicio a la era del ferrocarril. Cuando se desarrollaron los primeros motores de combustión, fue cuando el transporte terrestre tomo verdadero protagonismo. Los motores de vapor o

gasolina brindaron la fuerza y velocidad necesaria para alcanzar grandes distancias en mucho menos tiempo que antes. Luego de la aparición del tren (los de locomotoras a vapor) aparecieron los vehículos con motor de combustión interna (automóviles) dándole un protagonismo definitivo al transporte terrestre. El transporte terrestre mejoró considerablemente a partir de mediados del siglo veinte, siendo en la actualidad el sistema de carreteras el más importante en la mayor parte de los países del mundo e incluso se construyeron grandes autopistas que comunican varios países y atraviesan enormes distancias, así nació el transporte por carreteras.

EL ARRASTRE Y LA RUEDA

El inicio del transporte se dio cuando nuestros antecesores descendieron de los árboles e inician su vida nómada. El hombre obligo al hombre a moverse para asegurar su comida, con esto, se inicio la forma de transportar en algo sus alimentos ya que el hombre en si es débil como animal de transporte. La rueda, invento importante que el hombre invento hace 5,500 años y con esto inicio un cambio en el medio de transporte ya que así logro trasladar de un lado a otro sus alimentos más fácil y rápido.

Casi podemos asegurar que se dio el primer paso desde el trineo al carro con ruedas cuando se emplearon rodillos de madera

ANIMALES COMO MEDIO DE TRANSPORTE

De acuerdo a la historia de la humanidad podemos observar que debido a que el hombre no tenia la suficiente fuerza para cargar y transportar alimentos o utensilios para ellos mismos se vio en la necesidad de domesticar a los animales. El perro fue el primer animal que domestico el hombre, después vino la idea de utilizar animales más grandes y fuertes para transportar cosas sumamente pesadas como leña, rocas, alimentos junto con el mismo hombre.

Ademas el hombre se dio cuenta que aparte de domesticar a los animales los podía criar y asi no solo podía utilizarlos como medio de transporte, sino que podía utilizar su carne, leches, piel y otros productos que se podían obtener de ellos

PRIMERAS DILIGENCIAS

Con el advenimiento del comercio el ser humano se vio en la necesidad de establecer rutas comerciales y además de crear las primeras diligencias jaladas por caballos que se pueden transportar de un lugar a otro, a las mismas personas y sus pertenencias o mercancías.

En parís en 1662 debido al gran auge económico las calles de esta ciudad se empedraron y se estableció el primer servicio de ómnibus tirado por caballos, con capacidad de hasta 8 pasajeros

Por lo que respecta a las diligencias podemos decir que en las mejores carreteras animaron el viaje rápido llevándose a cabo a una velocidad aproximada de hasta 8 millas a la hora y estas diligencias eran montadas sobre ballestas en lugar de colgadas con correas y transportaban pasajeros y correo

FERROCARRIL

El primer trenEl primer medio de transporte que usó ruedas montadas sobre rieles y que utilizaba la fuerza motriz proporcionada por la máquina de vapor, fue diseñado por el inglés Richard Trevithick, el 24 de febrero de 1804, al adaptar la máquina de vapor utilizada desde principios del siglo XVIII. La usó para bombear agua y así tirar de una locomotora que hizo circular a una velocidad de 8km/h. Este se puede considerar el primer tren y fue usado para transportar 10 toneladas de acero y 70 hombres, sobre una vía de 15 km, desde la fundición de Pen-y-Darren, en el sur de Gales.

La distancia entre rieles

Los ferrocarriles requerían de guías para el transporte de los vagones; era necesario tener una línea metálica sobre la cual montar los vagones y que estos fueran arrastrados por la locomotora. Estas líneas férreas se construyeron como líneas paralelas separadas por una medida específica. La definición de esta distancia surgió de las prácticas anteriores.

En Europa y Estados Unidos esta medida fue de 1.435 mm (56 pulgadas y media), originada en la separación de las ruedas de las vagonetas de minas, usadas en el pueblo de origen de Stephenson. Dicha separación correspondía a un diseño estable para ser arrastrado por medios humanos o con caballos. Posteriormente, en la Conferencia de Berna sobre el transporte público en 1887, se estableció como norma internacional.

Transporte público

El primer transporte público que funcionó con locomotoras de vapor, sobre vías férreas, fue inaugurado en 1830. Seguía la vía de Liverpool a Manchester, Inglaterra. Esta primera empresa de transporte ferroviario fue dirigida por George Stephenson con ayuda de su hijo Robert.

En Estados Unidos el ferrocarril se desarrolló por el deseo de comunicar las ciudades de la costa este hacia el interior del país. El primer ferrocarril de vapor se inauguró en 1830 en Charleston (Carolina del Sur).

La construcción de ferrocarriles se siguió extendiendo por todo el mundo, porque era un medio de transporte efectivo, público y de bajo costo y permitía el transporte de carga y de personas a zonas en el interior de los continentes.

Observe la líneas férreas desde el espacio en esta imagen de la Tierra de Noche, en la que se aprecian las líneas Trans-Sibérica y la Jing-Bao/Bao por la iluminación de los pueblitos en la vía.

La máxima velocidad registrada con esta tecnología fue de 115 km/h, en una vía europea. Las locomotoras aerodinámicas de Gran Bretaña y Alemania, construidas para servicios de largo recorrido lograron desarrollarla.

La necesidad de transporte rápido y de bajo costo, impulsó el desarrollo de trenes de alta velocidad en países europeos y en Estados Unidos. En la década de los años 90, las velocidades que se lograban se encontraban entre 160km/h y 200km/h. El desarrollo de la tecnología, en el manejo de metales y sus uniones, añadió importantes mejoras y comodidades a este tipo de transporte. Esto ha permitido que los trenes de pasajeros se deslicen con gran suavidad, y los vagones cuenten con aislamiento acústico, aire acondicionado y servicios de teléfono y audiovisuales, además de los servicios tradicionales

Locomotoras eléctricas

Una vez que ya se conocía una forma fiable y práctica de llevar la corriente eléctrica mediante un cable suspendido sobre la vía, conocido como catenaria, o mediante un tercer carril conductor de la corriente, sólo había que esperar hasta que los nuevos desarrollos en el campo de la electricidad hicieran posible motores mucho más potentes y fiables. Es destacable el papel de los suizos Eugène Lancelot Brown y Walter Boveri en los desarrollos de este tipo de tracción.

Por fin, en 1902, se inaugura en Italia una de las primeras líneas operativas de ferrocarril totalmente electrificada, con una longitud de 106,3 km. Los motores son alimentados con 3.000 voltios de tensión y 15 hertzios de frecuencia, hasta que ingenieros franceses demostraron en los años 50 que era posible alimentar a los motores de las locomotoras con corriente monofásica alterna de 25.000 voltios

y 50 hertzios, lo que se generalizó por todo el mundo.

Los técnicos ya tienen la certeza de que la electricidad conlleva grandes ventajas al ferrocarril, la primera de las cuales es la eliminación del peso muerto del combustible y del agua necesarios para producir el vapor. Además, la electricidad se demuestra como más eficiente a la

hora de mover los trenes. A su vez abre nuevas posibilidades en cuanto a la conquista de velocidades más altas, como ocurrió en las pruebas realizadas en 1902 en Alemania, donde se consiguió superar los 200 km/h. La tracción eléctrica se generaliza con rapidez y en 1911 llega a España, en un proceso de cambio a vías electrificadas que aún no ha terminado.

Levitacion magnéticaPor lo años 1960, en Japón se empezó a desarrollar un tren que lograba altas velocidades con poca pérdida de energía debido a que no hacía contacto con los rieles. Así se inició la era de los trenes de levitación magnética (MAGLEV).

Los primeros trenes de este tipo se movían a velocidades de 270 km/h. Ya para 1994 otros países habían logrado desarrollar sus propios ferrocarriles MAGLEV, entre ellos Estados Unidos, Francia, Alemania, Italia y España. En estos momentos su velocidad ha superado los 300 kilómetros por hora.

La Unión Europea, bajo su criterio de unir a los países que la integran, tiene como proyecto conectar nuevas líneas nacionales que permitan ofrecer viajes internacionales en trenes de alta velocidad sin tener interrupciones. Después de Japón, en Oriente hay otro país que ha desarrollado la tecnología de levitación magnética para construir su propio tren "bala" y este es Corea del Sur. Su proyecto de unir la capital Seúl con Pusan en el sureste

peninsular.

Este tipo de transporte terrestre se ha estado perfeccionando con miras a que sea el transporte del futuro, ya que no presenta problemas de contaminación, alcanza velocidades competitivas con el transporte aéreo, y no genera pérdidas de energía por rozamiento. Su mantenimiento es relativamente cómodo.

A finales del Siglo XX los trenes de levitación magnética son los que marcan el camino del desarrollo ferroviario. Este modelo sigue evolucionando y ha generado la puesta en servicio de un tren controlado automáticamente. Las computadoras que controlan este servicio puede corregir el horario de un tren o modificar la ruta de alguno que venga fuera de su plan original. En 1989 se puso en funcionamiento el metro de Lille, en Francia, gracias a esta renovada tecnología.

EL AUTOMOVIL

Desde su origen a finales del siglo XIX, los automóviles han cambiado y evolucionado en respuesta a los deseos de los consumidores, las condiciones económicas y las nuevas tecnologías. Los primeros vehículos eran como los carruajes de la época con el motor situado en los bajos, porque ese era el estilo al que estaba acostumbrada la gente. Hacia 1910, ya se puso el motor en la parte delantera, que le dio al auto una personalidad propia. Conforme fue aumentando la demanda, se hicieron más estilizados. En las décadas de 1920 y 1930 aparecieron coches de lujo diseñados por encargo del cliente que se llamaron autos clásicos. Las crisis del petróleo de las décadas de 1970 y 1980 se reflejaron en la construcción de modelos de bajo consumo. La fabricación en serie de la actualidad trata de abaratar costes que es lo que demanda el consumo.

METODOS DE IMPULSIÓN A LO LARGO DE LA HISTORIA.

1769-Un vehículo accionado por un motor de vapor:

Después de que en 1769 John Robertson propusiera a James Watt el empleo del vapor para el accionamiento de vehículos destinados a circular por las calles, el inventor francés Joseph Cugnot construye ahora un vehículo de vapor de estas características. Se trata de un triciclo "automóvil". En este vehículo, el vapor accionaba las ruedas de la turbina.

1801 - Vehículo accionado por vapor:

Después de que el británico Richard Trevithick hubiese desarrollado ya en 1800 una máquina de vapor de alta presión que tuvo aplicaciones en la minería, aplica ahora una máquina de este tipo a un automóvil. Este vehículo es capaz de transportar varios pasajeros a una velocidad de 15 Km./h. Constituye el punto culminante de una serie de vehículos pioneros, accionados mediante vapor o pólvora. En ese mismo año, William Murdoch construyó un modelo de vehículo a vapor funcional.

1876 - Otto crea el motor de cuatro tiempos:

Los técnicos de la fábrica de motores de gas Deuz estudian el primer motor de cuatro tiempos, realizando el diagrama que corresponde a su funcionamiento.

1878 - El motor de dos tiempos:

El ingeniero escocés Dugald Clerk construye el primer motor de dos tiempos. En el principio del motor de dos tiempos aplicado por Clerk, las cuatro fases, es decir, la compresión, la admisión, la explosión y la expulsión, tienen lugar sólo en dos cilindros. El motor de dos tiempos está compuesto por un número de piezas móviles más reducido que el de cuatro, sin embargo, su funcionamiento es más ruidoso y consume más carburante que el motor de Otto.

1881 - Vehículo eléctrico de Jeantaud:

El francés Jeantaud crea y construye un vehículo pesado equipado con accionamiento mediante motor eléctrico. La corriente necesaria para su funcionamiento la proporcionan veintiuna baterías. El manejo

de este vehículo es mas sencillo que el de vapor.

1883 - Maybach desarrolla el motor Daimler:

Wilhelm Maybach crea y construye el primer motor de gasolina de alta velocidad. Otto aplicó técnicamente por primera vez el principio del motor de cuatro tiempos. La idea de hacer que el motor de gasolina funcionase a una velocidad mucho mayor de la que alcanzaba hasta la fecha, se debe a Daimler, que desea construir vehículos más pequeños con la misma potencia. E1 motor de Maybach dispone de encendido mediante tubo incandescente, cuya patente posee Leo Funk.

Este automóvil presenta un valor muy alto para el número de revoluciones por minuto, exigido por el propio Daimler, y tiene un tamaño mucho menor que el motor de Otto, además, logra cumplir las exigencias impuestas, siendo mucho más adecuada para el accionamiento de vehículo.

1883 - Un auto con motor:

El francés Edouard Delamaredeboutteville construye el primer automóvil equipado con un motor a explosión. El gas de alumbrado lo transporta al propio automóvil dentro de dos recipientes de cuero.

1886 - Autos de gasolina de Maybach y benz:

Karl Friedrich Benz, y el equipo formado por los ingenieros y empresarios Whilhem Maybach y Gottlieb Wilhelm Daimler, construyen los primeros vehículos equipados con motores de gasolina.

Maybach acopla su nuevo motor a un coche de caballos ligeramente transformado que ha comprado Daimler. Benz crea desde el principio un vehículo de tres ruedas de construcción ligera, hecho de acero. El motor de cuatro tiempos era el accionamiento adecuado. Maybach adapta a dicho vehículo el motor que ha desarrollado, en una versión de 1,1 CV de potencia.

1896 - El primer cuatro cilindros en línea:

Francia introduce constantes novedades en los primeros automóviles con motor de explosión; es el automóvil moderno, con motor situado en la parte delantera, caja de cambio central y transmisión posterior. Este nuevo motor presenta tres ventajas fundamentales respecto del

motor Otto: es más robusto, es capaz de consumir aceite pesado que es mucho más barato que la gasolina; y por último, este nuevo motor tiene mayor rendimiento.

1901- Inventos en el camino hacia el automóvil:

Además del motor de cuatro tiempos de alta velocidad, está el carburador, que produce de forma ininterrumpida la mezcla de gasolina y aire. La refrigeración de los motores planteó en un principio muchos problemas.

En 1897 Wilhem Maybach creó una solución aceptable con su refrigeración de tubos, que en 1899 mejoró transformándolo en radiador conocido con el nombre de radiador en forma de panal.

1907 - El primer seis cilindros español:

Birkigt diseña un nuevo motor de seis cilindros, el T 30/40, con unas medidas de 100 * 130 y 6185 cm3. Este motor resulta ser más caro de construcción que el cuatro cilindros de 7 litros y su potencia es prácticamente la misma, por lo que su fabricación cesa en el mismo año.

1910 - La electricidad en el automóvil:

Desde sus inicios, el automóvil tiene en su contra el sistema de puesta en marcha del motor, cuyo procedimiento habitual, es mediante una manivela situada generalmente a continuación del cigüeñal y accionada a mano. En 1911, Charles Ketterin, desarrolla un nuevo sistema del automóvil, mediante un motor eléctrico accionado por una batería de plomo, cuyo sistema de funcionamiento fue inventado por Planté en 1859.

1913 - Mejoras en el automóvil:

Desde el año 1901, el rápido desarrollo del automóvil dio lugar a la aparición de innumerables detalles. Ader construyó en París un motor de 8 cilindros en uve. La firma francesa Motobloc consiguió combinar en una sola unidad el motor y asimismo el engranaje. En

el año 1908, se comercializaron vehículos dotados de suspensión independiente en las ruedas delanteras, motores de 12 cilindros y calefacción en el interior de la cabina. En 1909, la fábrica Blériot, en Francia, introdujo el empleo de faros de automóvil alimentados por carburo. A partir de 1912, la empresa estadounidense Cadillac comercializa vehículos de serie equipados con encendido e iluminación eléctricos.

1947 - Vehículo de tracción total:

En Inglaterra se comercializa un vehículo todo terreno con tracción en todas las ruedas, cuyo tamaño es un poco mayor que el de los vehículos convencionales. Con él, se intenta crear un medio de transporte con unas características óptimas de marcha en terrenos difíciles (barro, arena, y rocas) y que al mismo tiempo sufra pocas averías y simplifique los trabajos de mantenimiento en el caso de situaciones extremas.

1948 - Primer automóvil provisto de turbina de gas:

En Inglaterra se construye el Jet 1; se trata del primer automóvil del mundo propulsado mediante una turbina de gas. Las turbinas de gas, desde hace años han dado buenos resultados, como elemento de propulsión empleado en la aviación, sin embargo hasta ahora eran demasiado grandes como para poder intentar montarlas en un automóvil, y además eran excesivamente ruidosas.

1956 - Los frenos de discos:

Algunos modelos de automóviles sustituyen los frenos de tambor empleados hasta ahora por nuevos frenos de disco. En los frenos del disco, las mordazas actúan lateralmente sobre el disco de freno que va montado en la rueda.

1957 - El 600, el primer automóvil para muchos:

El 600 es un automóvil que en su versión estandard, tiene carrocería berlina de dos puertas, y está animado por un motor de cuatro cilindros de 602 cc, con cambio de cuatro velocidades, frenos hidráulicos en las cuatro ruedas, 110 Km./h de velocidad máxima, y capacidad para cuatro personas.

1974 - Vehículos turbo en serie:

La empresa alemana Porsche fabrica los primeros automóviles turbo. El turbo-compresor es una turbina para los gases de escape que aprovecha la energía contenida en ellos cuando salen del motor sin haberse consumido por completo debido a su insuficiente expansión.

Se emplea para hacer mas densa la mezcla de aire y combustible antes de su combustión en el motor, lo que permite aumentar la potencia.

1975 - Nuevas tracciones para ahorrar energía:

Se crean motores de gasolina adaptados para el consumo de gas-motores de tipo Otto dotados con postcombustión de los gases residuales, motores diesel con cámaras de precombustión, postcombustión, etc., o inyección directa, vehículos equipados con turbinas de gas (para camiones) y modelos muy exóticos.

1983 - Se inicia ya la era de los robots:

Entra en servicio la nueva nave de montaje 54, en la que el trabajo lo lleva a cabo fundamentalmente robots industriales. El mayor número de robots industriales se dedica a la fabricación de piezas mediante procesos de soldado.   

NUEVAS GENERACIONES TConcept TLa compañía Volswagen cuenta entre sus prototipos con el coupé todoterreno de 241 CV, concept T, con tracción a las cuatro ruedas y apertura de puertas tipo ala. El Concept T acelera de 0 a 100 km/h. en 6,9 segundos y su velocidad máxima está electrónicamente limitada a 230 km/h. La información para la conducción se proyecta en la parte frontal del parabrisas.

Mercedes McLaren P8

El P8 esta hecho de una combinación de fibra de carbón, termoplásticos y aluminio para disminuir al máximo su peso, de tal

manera que se distribuye en un 42 % delante y 58 % detrás.El motor del P8 será un 6.3 V8 que se utilizará en futuros modelos AMG, y se espera que este motor tenga 544 CV con un par de 700 Nm. También se habla de otro motor biturbo de 720 CV. La velocidad máxima será de más de 320 Km/h. Tendrá una caja de cambios automática de siete marchas y tracción trasera. Se prevé que saldrá a la venta a principios del 2008

BICICLETA

En el Antiguo Egipto se fabricaron artefactos rudimentarios compuestos por dos ruedas unidas por una barra. También en China un artilugio muy similar, pero con ruedas hechas de bambú. En la cultura azteca, se han encontrado vestigios de lo que podría ser algo parecido a un vehículo con dos ruedas y que se impulsaba con un velamen. Las primeras noticias que se tienen sobre una bicicleta datan del año 1490, aproximadamente, en la obra Codex Atlanticus, de Leonardo da Vinci. En ellos puede verse un boceto de una bicicleta con transmisión de cadena impulsada por unos pedales, mismo método empleado por las actuales.

En 1790 el conde francés Mede de Sivrac habría inventado en París el «celerífero», al que también se llama «caballo de ruedas». Consiste en un listón de madera, terminado en una cabeza de león, de dragón o de ciervo, y montado sobre dos ruedas. No tiene articulación alguna, y para las maniobras hay que echar pie a tierra; esa misma rigidez hacía que todas las variaciones del terreno repercutieran sobre el cuerpo de su montura.

La draisiana

En 1817, el barón alemán Karl Christian Ludwig Drais von Sauerbronn inventó el primer vehículo de dos ruedas, al que llamó máquina andante (en alemán, laufmaschine), precursora de la bicicleta y la motocicleta. Esta «máquina andante» consistía en una especie de carrito de dos ruedas, colocadas una detrás de otra, y un manillar. La persona se mantenía sentada sobre una pequeña montura, colocada en el centro de un pequeño marco de madera. Para moverse, empujaba alternativamente con el pie izquierdo y el derecho hacia adelante, en forma parecida al movimiento de un patinador. Con este impulso, el vehículo adquiría una velocidad casi idéntica a la de un coche. Sus brazos descansaban sobre un apoyabrazos de hierro, y con las manos sostenía una vara de madera, unida a la rueda delantera, que giraba en la dirección hacia la cual quería ir el conductor.

La bicicleta de pedales

La construcción de la primera bicicleta con pedales se atribuye al escocés Kirkpatrick Macmillan, en el año 1839. Una copia de la bicicleta de Macmillan se exhibe en el Museo de

Ciencias en Londres, Inglaterra. Macmillan nunca patentó el invento, que posteriormente fue copiado en 1846 por Gavin Dalzell de Lesmahagow, quien lo difundió tan ampliamente que fue considerado durante cincuenta años el inventor de la bicicleta.

Cerca de 1890, el inglés John Boyd Dunlop (aficionado al ciclismo y creador de la empresa homónima) inventó una cámara de tela y caucho, que se inflaba con aire y

se colocaba en la llanta. Para evitar pinchazos, Dunlop inventó además una cubierta también de caucho. Estos inventos de Dunlop casi no han sufrido variaciones significativas desde su invención

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