Evaluacin econmica de movilidad elctrica y a combustible en vehculos l1 y l3 del ISTMBR

 

ISTMBR Economic Assessment of Electric and Fuel-Powered Mobility in L1 and L3 Vehicles

 

Avaliao Econmica do ISTMBR sobre a Mobilidade Eltrica e a Combustvel em Veculos de Nvel 1 e 3

Santiago David Montoya-Puglla I
smontoya@istmbr.edu.ec 
https://orcid.org/0009-0007-7542-1992 
,Daniel Alejandro Robalino-Pealoza II
da.robalino04@gmail.com 
https://orcid.org/0009-0008-0457-4403
Jonathan Sebastin Torres-Prez III
jonathantorres2069@gmail.com 
https://orcid.org/0009-0004-9833-1162 
,Wilson Henry Garca-Vinueza IV
wilsongv_92@hotmail.com 
https://orcid.org/0000-0002-1102-7511
Pal Arcesio Salazar-Castillo V
psalazar@istmbr.edu.ec 
https://orcid.org/0009-0000-3009-1837
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: smontoya@istmbr.edu.ec

Ciencias Tcnicas y Aplicadas

Artculo de Investigacin

 

* Recibido: 05 agosto de 2025 *Aceptado: 28 de septiembre de 2025 * Publicado: 30 de octubre de 2025

          I.            Ingeniero Automotriz Instituto Superior Tecnolgico Martha Bucaram de Rolds Ecuador, Magister en Docencia Superior Universidad Latina de Panam, Panam.

        II.            Ingeniero Mecnico Instituto Superior Tecnolgico Martha Bucaram de Rolds Ecuador, Mster en Docencia Universitaria Universidad Internacional Iberoamericana Mxico UNINI, Mxico.

      III.            Ingeniero Mecnico Instituto Superior Tecnolgico Martha Bucaram de Rolds Ecuador, Candidato a Magister en Gestin de Proyectos Universidad Estatal de Milagro UNEMI Mxico.

      IV.            Ingeniero Automotriz Instituto Superior Tecnolgico Martha Bucaram de Rolds Ecuador, Candidato a Magster en Produccin y Operaciones Industriales - Universidad Tcnica Particular de Loja UTPL, Ecuador. Ingeniero en Mecatrnica Instituto Superior Tecnolgico Martha Bucaram de Rolds Ecuador.

        V.            Magister en Electrnica y Automatizacin con mencin Control de Procesos - Universidad de Tcnica de Ambato, Ecuador.

 


Resumen

Este estudio evala la eficiencia y los costos operativos de vehculos L1 (elctricos) y L3 (de combustin interna) en el "Instituto Tecnolgico Superior Martha Bucaram de Rolds". Los resultados muestran que los vehculos L1 tienen un coste por kilmetro significativamente menor (0,00130,0032) en comparacin con los vehculos L3 (0,442,36) debido a su eficiencia energtica y a los menores costes de electricidad. Sin embargo, los vehculos L3 superan a los vehculos L1 en velocidad mxima, autonoma y potencia, reduciendo los tiempos de viaje y hacindolos ideales para viajes de larga distancia y alta demanda. En contraste, los vehculos L1 son ms lentos pero ideales para viajes urbanos y cortos, contribuyendo a la sostenibilidad y a la reduccin de emisiones. En conclusin, para maximizar la eficiencia y el rendimiento, una combinacin contextual de ambas tecnologas es ms efectiva, siendo preferible la L1 en entornos urbanos y la L3 durante trayectos mecnicos prolongados o de alta exigencia.

Palabras clave: Movilidad sostenible; vehculos elctricos; combustin interna; costo por kilmetro; eficiencia energtica.

 

Abstract

This study evaluates the efficiency and operating costs of L1 (electric) and L3 (internal combustion) vehicles at the Martha Bucaram de Rolds Higher Technological Institute. The results show that L1 vehicles have a significantly lower cost per kilometer (0.00130.0032) compared to L3 vehicles (0.442.36) due to their energy efficiency and lower electricity costs. However, L3 vehicles outperform L1 vehicles in top speed, range, and power, reducing travel times and making them ideal for long-distance and high-demand journeys. In contrast, L1 vehicles are slower but ideal for short urban trips, contributing to sustainability and emissions reduction. In conclusion, to maximize efficiency and performance, a contextual combination of both technologies is most effective, with L1 being preferable in urban environments and L3 during long or demanding mechanical journeys.

Keywords: Sustainable mobility; electric vehicles; internal combustion; cost per kilometer; energy efficiency.

 

 

Resumo

Este estudo avalia a eficincia e os custos operacionais dos veculos L1 (eltricos) e L3 (combusto interna) no Instituto Superior Tecnolgico Martha Bucaram de Rolds. Os resultados mostram que os veculos L1 apresentam um custo por quilmetro significativamente mais baixo (0,00130,0032) em comparao com os veculos L3 (0,442,36), devido sua maior eficincia energtica e aos menores custos de eletricidade. No entanto, os veculos L3 superam os veculos L1 em ​​velocidade mxima, autonomia e potncia, reduzindo o tempo de viagem e tornando-os ideais para percursos de longa distncia e de elevada procura. Em contrapartida, os veculos L1 so mais lentos, mas ideais para viagens urbanas curtas, contribuindo para a sustentabilidade e para a reduo das emisses. Em concluso, para maximizar a eficincia e o desempenho, uma combinao contextual de ambas as tecnologias mais eficaz, sendo o L1 prefervel em ambientes urbanos e o L3 durante percursos longos ou exigentes.

Palavras-chave: Mobilidade sustentvel; veculos eltricos; combusto interna; custo por quilmetro; eficincia energtica.

 

Introduccin

Principalmente, los empleados y estudiantes del ISTMBR son transportados utilizando motocicletas y vehculos de gasolina. Sin embargo, con el "creciente inters en la movilidad sostenible y la reduccin de emisiones, hay preocupaciones respecto a la viabilidad econmica del uso de vehculos elctricos en comparacin con los vehculos de gasolina". Existe una falta de investigacin integral especfica a las circunstancias del ISTMBR, abarcando la compra, mantenimiento, consumo de energa, precios de gasolina y elctricos, as como la depreciacin del vehculo, a pesar de la investigacin general sobre los costos operativos y las ventajas ambientales.

El objetivo de la investigacin es "determinar el costo de adquisicin, operacin, mantenimiento, y vida til de los vehculos de movilidad elctrica y de combustin interna en el ISTMBR, para evaluar la viabilidad econmica de ambos en los automviles de las categoras L1 y L3, busca identificar la alternativa ms econmica considerando de manera prctica condiciones reales de empleo".

El contexto de la movilidad sostenible se refiere a un campo interdisciplinario que estudia la implementacin de polticas medioambientales en el transporte urbano, con el fin de satisfacer las demandas climticas existentes en urbes de gran aglomeracin y emisin de gases de efecto invernadero, como grandes urbes y megpolis (Olivares et al., 2022).

Segn "la Agencia Internacional de Energa alrededor del 24% de las emisiones globales de CO2 se originan en el sector del transporte". Esto abarca coches, camiones, aviones y embarcaciones, todos esenciales para la economa mundial pero dainos para el entorno natural; los automviles son un importante origen de contaminacin atmosfrica en las ciudades, dado que emiten dixido de nitrgeno y partculas que perjudican la salud respiratoria de millones de individuos. Las proyecciones de la "Organizacin Mundial de la Salud" sealan que la contaminacin atmosfrica provoca aproximadamente 7 millones de fallecimientos prematuras anuales (Lpez, 2023).

En Ecuador mediante el "Viceministerio de Electricidad y la Subsecretara de Distribucin y Comercializacin de Energa Elctrica, el Ministerio de Energa y Minas" trabaja de manera constante para promover programas de accin orientados a fortalecer el "Plan Nacional de Eficiencia Energtica 2016 -2035 y promover la electromovilidad en el pas". El propsito principal es contribuir con la proteccin del medio ambiente y la salud, optimizar el transporte y progresar en el proceso de energa elica (Ministerio de Energa y Minas, 2023).

Esto muestra que es necesario considerar otras opciones, tales como los automviles elctricos en comparacin con los de combustin interna, suponen un cambio de enfoque tanto en su impacto al medioambiente como en su costo de implementacin (Galati et al., 2023).

En la Unin Europea, los vehculos se categorizan de acuerdo a las regulaciones CEPE, establecidas por:

"Normativa (UE) No 168/2013 emitida por el Parlamento Europeo y el Consejo el 15 de enero de 2013, en relacin con la homologacin y supervisin del mercado de los vehculos de dos o tres ruedas y los scooters".

"La Directiva 2007/46/CE, emitida por el Parlamento Europeo y el Consejo el 5 de septiembre de 2007, establece un marco para la homologacin de vehculos motorizados y remolques, as como de sistemas, elementos y unidades tecnolgicas independientes diseados para estos vehculos" (European Alternative Fuels Observatory, 2022).

Por lo que estas segn la categorizacin delimitada por vehculos L1 Y L3 son:

L1; "Auto de dos ruedas que, en el caso de un motor trmico, su cilindrada no supere los 50 cm3 y, sin importar el medio de propulsin, su velocidad mxima de produccin no supere los 50 km/h".

L3; Auto de dos ruedas con una cilindrada superior a 50 cm3 si se utiliza un motor trmico o cualquier otro medio de propulsin que la velocidad mxima de fabricacin supera los 50 km/h (European Alternative Fuels Observatory, 2022).

Segn "la clasificacin internacional de vehculos, dentro de la categora L, L1 se define como un scooter de motor de dos ruedas con una velocidad mxima de 50 km/h, un vehculo de dos ruedas con una cilindrada de motor" que no excede los 50 cc (o salida nominal continua ≤ 4 kW en motores elctricos), y L3 como motocicletas que superan esos lmites (Soca, 2022).

En entornos urbanos y suburbanos, ambos tipos se utilizan ampliamente por razones como su relativamente bajo costo de compra y mantenimiento, as como su maniobrabilidad; la cual investiga cmo la configuracin del vehculo, as como los sistemas regenerativos de una o dos ruedas, as como diferentes perfiles de conduccin, impactan el consumo de energa y el rendimiento real de las motocicletas elctricas (Niccolai et al., 2024).

A pesar de estas similitudes, el consumo energtico, la autonoma, la capacidad de carga y la velocidad son aspectos en los que difieren significativamente, lo que las hace relevantes de comparar y que motiv esta evaluacin comparativa en el desempeo ambiental (huella de carbono, consumo de energa primaria, daos ambientales) de servicios de micro-movilidad compartida (e-bicis, e-scooters, e-mopeds) versus alternativas privadas en la ciudad de Pars, utilizando evaluacin del ciclo de vida (LCA) (De Bortoli, 2021).

Este anlisis servir para identificar qu opcin resulta ser la ms efectiva y la ms econmica para viajes recurrentes bajo las mismas circunstancias, brindando informacin concreta para el proceso de planeacin a nivel institucional; entendiendo que se trata de un estudio que evala el impacto que podran tener las motocicletas elctricas, y en especial las que cuentan con mecanismos de cambio de bateras, en la reduccin de emisin de CO₂ y en la posterior descarbonizacin de la sociedad (Charoen et al., 2023).

"Consumo energtico se refiere a la suma total de energa requerida para un proceso especfico", y se expresa en kilovatios hora (kWh). Esto abarca el desembolso de energa elctrica, gas, gasoil y biomasa (Franco et al., 2024).

La comparacin de consumos energticos y eficiencias son:

 

 

 

Tabla 1. Comparacin de consumes energticos de los vehculos L1 vs L3.

Criterio

L1 elctrico

L1 Combustin

L3 elctrico

L3 Combustin

Fuente de energa

Batera: ion de litio, plomo-cido o LiFePO₄

Gasolina o una mezcla de aceite y gasolina (2T)

Batera: ion de litio de mayor capacidad.

Gasolina (2T o 4T)

Consumo tpico

0,025 - 0,035 kWh/km

1,8 - 2,5 L/100 km (aproximadamente 40 - 55 km/L)

0,035 - 0,045 kWh/km

 

3,5 - 5,0 L/100 km (aproximadamente 20 - 28 km/L).

Costo por kilmetro en Ecuador

$ 0,0050,007 (0,10 $/kWh)

$ 0,050,07 (margen de gasolina a 2,40 $ por galn)

$0,0070,009

$ 0,120,17

Eficiencia energtica

85-92%

20 30%

85 92%

25 35%

Promedio de autonoma

50 a 70 km por carga

150 a 200 km por tanque

70 a 120 km por carga.

180 a 250 km por tanque

Periodo de llenado/Tiempo de carga

48 horas para carga lenta, 12 horas para carga rpida

 

23 minutos

510 horas para carga lenta, 13 horas para carga rpida

.

34 minutos

Mantenimiento

Mnimo (sin aceite ni filtro revisados)

Moderado (cambio de aceite, bujas y filtros de aceite)

Mnimo

Moderado a alto

Emisin directa

0 g de CO₂/km

4560 g de CO₂/km

0 g de CO₂/km

90130 g de CO₂/km.

Niveles de ruido

Ruido muy bajo (< 55 dB)

Ruido alto (6580 dB)

Muy bajo

Alto

Ventaja principal

Bajos costos relacionados con la operacin y cero emisiones directas

Mayor rapidez y agilidad en el proceso de repostaje

Ms potencia y velocidad manteniendo cero emisiones

Mayor autonoma y potencia

Desventajas principales

Requiere dependencia de estaciones de carga e infraestructura de carga, la autonoma del vehculo es inferior a la de un vehculo de combustin

Energa consumida y la/s emisin/ en su ciclo de vida- su vida til

 

Mayor peso de las bateras comparado a su energa

 

Elevado consumo y emisin del CO2 en su ciclo de vida-vida til

Fuente:. (Jondra et al., 2021; Po et al., 2019; Niccolai et al., 2025).

 

Entre las ms principales normativas y polticas a emplear son:

1.      "LOEE - Ley Orgnica de Eficiencia Energtica (2019); por lo que dice que esta Ley busca definir el marco jurdico y el sistema de operacin del Sistema Nacional de Eficiencia Energtica - SNEE, y fomentar el uso eficaz, lgico y sostenible de la energa en todas sus manifestaciones, con el objetivo de aumentar la seguridad energtica del pas; al ser ms eficaz, incrementar la productividad energtica, impulsar la competitividad de la economa nacional, crear una cultura de sostenibilidad ambiental y eficiencia energtica, y colaborar en la mitigacin".

2.      "El Reglamento General de la Ley Orgnica de Eficiencia Energtica - RLOEE Reglamento LOEE (2024), permite elaborar y organizar la legislacin requerida para poner en prctica lo establecido en la Ley Orgnica de Eficiencia Energtica -LOEE-, respetando adems de los principios establecidos en ella, los principios constitucionales de accesibilidad, continuidad, calidad, eficiencia y participacin; asegurando la transparencia en todas sus fases y procedimientos".

La importancia en entornos acadmicos que tiene el "Instituto Superior Tecnolgico Martha Bucaram de Rolds (2020), son en la provincia de Sucumbos es un centro educativo vocacional y tecnolgico que tiene un flujo constante de estudiantes y personal que debe moverse dentro y fuera del centro". La introduccin de soluciones de transporte efectivas podra hacer ms eficientes y sostenibles la optimizacin de recursos, la reduccin de costos operativos e, incluso, la huella ecolgica de la institucin. Adems, el ISTMBR puede servir como un laboratorio experimental en un estudio de referencia de tecnologas de transporte, recopilando datos que sern tiles ms all de la comunidad educativa y aplicables en otras situaciones similares. Este estudio tiene como objetivo proporcionar informacin que respalde la adopcin de soluciones de transporte que cumplan con el equilibrio deseado de costo, eficiencia e impacto ecolgico.

 

Metodologa

El enfoque principal de esta publicacin es estudiar y comparar los costos de movilidad que se derivan del consumo de energa elctrica y combustible en motocicletas L1 y L3, en funcin del consumo, distancias recorridas, y costos por kilmetro. Para ello, se adopta un diseo de investigacin comparativo y cuantitativo. El enfoque comparativo permite determinar las diferencias de desempeo econmico de los dos tipos de motocicletas, en tanto que el enfoque cuantitativo garantiza el procesamiento estadstico y objetivo de los datos recolectados.

La investigacin se llevara a cabo en el "Instituto Superior Tecnolgico Martha Bucaram de Rolds (ISTMBR)" ubicado en Nueva Loja, provincia de Sucumbos, Ecuador. El perodo de anlisis se inici entre abril y junio de 2025 para tener un marco temporal que permita realizar mltiples mediciones dentro de un perodo de tiempo establecido y bajo condiciones climticas insustanciales y relativamente moderadas y estables para reducir el impacto de variables externas.

Para este anlisis, se optara por dos categoras representativas de vehculos. El primer conjunto de vehculos incluira motocicletas de la clasificacin L3 de marcas y cilindradas variadas, como la Yamaha FZ-150, Apache RTR 160, Zongshen ZS150-46, Honda Dio, Pulsar NS125 y Pulsar NS200. El segundo grupo de vehculos incluira motos de clasificacin L1, que son de fabricacin nacional como: Scooter Yadea, Scooter Tundra Volt, Ranger Scooter 9207, Scooter Urvane, Scooter Massimo Raven y Scooter Liberty. Las caractersticas tcnicas de cada vehculo, que incluyen el ao de fabricacin, velocidad mxima, potencia, capacidad del tanque o batera, y el tiempo de carga, fueron obtenidas de sus fichas tcnicas oficiales y mediciones realizadas en condiciones de laboratorio.

El procedimiento para estimar los costos operativos se divide en dos fases. Para los vehculos de combustin interna, el consumo de combustible se registra en litros, los cuales se anotan como pagados al precio promedio en Ecuador para el GALN EXTRA en el ao 2025 de USD 2.46 por galn. Puerto Rico es conocido por sus vehculos de combustin, ya que los vehculos elctricos son bastante poco comunes y tambin son conocidos por sus coches disel. Para los vehculos elctricos, se registra la capacidad de energa de la batera en kilovatios-hora (kWh) y la duracin de la carga. El consumo de energa durante la carga se determina multiplicando el tiempo de carga por la tarifa promedio de electricidad del pas de 10 centavos de dlar por kilovatio. Para facilitar comparaciones directas, el consumo de los vehculos elctricos tambin se normalizara a la economa de combustible por distancia recorrida.

Las frmulas a aplicar seran:

a)      Para las motocicletas empleadas con combustin interna son:

 

b)      Para las motocicletas empleadas como carga elctrica son:

 

 

El anlisis y procesamiento de datos se realiza utilizando Microsoft Excel para la entrada de datos, el clculo de promedios y la elaboracin de grficos comparativos. Adems, se utilizaran algunas herramientas de anlisis estadstico para definir las diferencias significativas entre las dos tecnologas de movilidad para determinar con precisin cul de las dos tiene un costo operativo ms bajo por kilmetro.

 

Resultados

Se da mediante una muestra representativa de motocicletas de tipo L1 y L3, tanto elctricas como de combustin interna, segn el inventario disponible y las fichas tcnicas recolectadas. Luego, se definiran condiciones controladas de prueba, estableciendo rutas que simulan el uso cotidiano en ambientes urbanos y periurbanos de la localidad. Durante las pruebas se monitorearan el gasto en energa elctrica de los vehculos en kilovatios hora (kWh) y el gasto en litros de combustible de los vehculos de combustin interna.

El primer conjunto de vehculos incluira motocicletas de modelos que son:

1.      Yamaha FZ-150

2.      Apache RTR 160

3.      Zongshen ZS150-46

4.      Honda Dio

5.      Pulsar NS125

6.      Pulsar NS200

 

Tabla 2. Vehculos de combustin interna (L3 Gasolina)

Caractersticas

1

2

3

4

5

6

Ao

2014

2022

2021

2022

2023

2014

Vel. (km/h)

115

115

95

90

125

135

Potencia

13 hp

14 hp

15 hp

5.9 kW

11.2 cv

23.5 hp

Capacidad de tanque

12 lt

16 lt

15 lt

5.5 lt

10.5 lt

12 lt

Cilindraje

199

199

124

160

150

150

Batera

Plomo Acido 12 V

Distancia (km)

3.4

5.6

6.8

8.4

4.5

6.1

Tanque lleno / Medio tanque

Tiempo de recorrido (min) a Vel. 90 km/h

2.27

3.73

4.53

5.60

3.00

4.07

Tiempo de recoorido (min) a Vel. 60 km/h

3.40

5.60

6.80

8.40

4.50

6.10

Tiempo de recoorido (min) a Vel. 50 km/h

4.08

6.72

8.16

10.08

5.40

7.32

Tiempo de recoorido (min) a Vel. 40 km/h

5.10

8.40

10.20

12.60

6.75

9.15

Tiempo de recoorido (min) a Vel. 30 km/h

6.80

11.20

13.60

16.80

9.00

12.20

Tiempo de recoorido (min) a Vel. 20 km/h

10.20

16.80

20.40

25.20

13.50

18.30

Tiempo de recoorido (min) a Vel. 15 km/h

13.60

22.40

27.20

33.60

18.00

24.40

 

El segundo grupo de vehculos incluira motocicletas de los modelos que son:

1.      Scooter Yadea

2.      Scooter Tundra Volt

3.      Ranger Scooter 9207

4.      Scooter Urvane

5.      Scooter Massimo Raven

6.      Scooter Liberty.

 

Tabla 3. Vehculos elctricos (L1 Elctricos)

Caractersticas

1

2

3

4

5

6

Ao

2021

2021

2022

2022

2021

2020

Vel. Mx. (km/h)

45

45

40

50

50

70

Potencia (Watts)

500

500

500

500

500

1500

Tiempo de carga (h)

8

8

8

8

8

6

Carga Mxima (kg)

125

120

125

150

150

150

Autonoma (km)

40

40

40

40

50

50

Voltaje

48

48

48

48

48

72

Distancia (km)

3.4

5.6

6.8

8.4

4.5

6.1

Consumo (Amp)

10.42

10.42

10.42

10.42

10.42

20.83

Carga Mxima

Tiempo de recorrido (min) a Vel. Mx

4.53

7.47

10.20

10.08

5.40

5.23

Tiempo de recorrido (min) a Vel. Media

6.80

11.20

13.60

16.80

9.00

12.20

Media Carga

Tiempo de recorrido (min) a Vel. Mx

5.83

9.60

11.66

14.40

7.71

10.46

Tiempo de recorrido (min) a Vel. Media

8.16

13.44

16.32

20.16

10.80

14.64

Baja Carga

Tiempo de recorrido (min) a Vel. Mx

Descargado

24.40

Tiempo de recorrido (min) a Vel. Media

13.60

22.40

27.20

33.60

18.00

36.60

 

Por lo que la comparacin de tiempos mximos de los vehculos de categoras L1 vs L3 son:

 

Figura 1. Tiempos Mximos de la categora de los Vehculos L1 vs L3

 

La Figura 1, compara el tiempo de viaje (en minutos) de seis vehculos de dos grupos: L1 (elctrico) y L3 (combustin interna), para una distancia fija. En la serie L1 (elctrico), los valores de tiempo varan desde un mnimo de 4.53 minutos hasta un mximo de 10.20 minutos, alcanzando su punto mximo en el vehculo 3, mientras que en L3 el rango es ms estrecho, de 2.27 minutos a 5.60 minutos, siendo el vehculo 4 el ms lento de su grupo. Los mximos de L1 podran verse como el resultado de mayores limitaciones de energa elctrica, en trminos de caballos de fuerza, autonoma y velocidad mxima, mientras que los vehculos L3 hacen un mejor uso de la energa disponible, logrando una velocidad sostenida mayor. No obstante, la ventaja en el tiempo general de los L3 en una evaluacin holstica podra verse contrarrestada por los menores costos operativos de los vehculos elctricos y su menor impacto ambiental.

Adems, los L1, a pesar de que su tiempo de recorrido es ms lento, resultan ser ms econmicos y su impacto tambin es menor, convirtindolos en una alternativa ms sostenible en el mediano y largo plazo. Tomando en conjunto, los resultados ms evidentes son que la seleccin entre L1 y L3 radica en las preferencias que tenga el usuario o la institucin: en caso que la atencin y resultados precisos sean la meta, el L3 es la mejor opcin. Pero si se desea el menor costo posible y se busca cuidar el medio ambiente, el L1 es ms atractivo.

Por lo que se tiene que los vehculos que funcionan a combustin interna son:

 

Tabla 4. Costo por km de vehculos de combustin interna (L3 Gasolina)

Modelo

Tanque (L)

Distancia (km)

Precio de gasolina ($/L)

Costo por km ($/km)

Yamaha FZ-150

12

3.4

0.67

2.36

Apache RTR 160

16

5.6

0.67

1.91

Zongshen ZS150-46

15

6.8

0.67

1.48

Honda Dio

5.5

8.4

0.67

0.44

Pulsar NS125

10.5

4.5

0.67

1.56

Pulsar NS200

12

6.1

0.67

1.32

 

Teniendo presente que el costo por galn es de 2.53$ convertido en litros es:

 

Como se requiere determinar el costo de combustible en litros este es:

 

Por lo que la energa de la batera se calcula de la siguiente manera que es:

 

Mientras que en vehculos elctricos el costo por km ($/km) son:

 

Tabla 5. Energa por carga (kWh) por km de vehculos elctricos (L1 Elctricos)

Modelo

Voltaje (V)

Capacidad (Ah)

Energa por carga (kWh)

Scooter Yadea

48

12

0.576

Scooter Tundra Volt

48

12

0.576

Ranger Scooter 9207

48

12

0.576

Scooter Urvane

48

12

0.576

Scooter Massimo Raven

48

20

0.960

Scooter Liberty.

72

25

1.800

Una vez obtenido la energa por carga (kWh), el costo por carga ($/kWh) es:

 

Tabla 6. Costo por carga ($) de vehculos elctricos (L1 Elctricos)

Modelo

Energa por carga (kWh)

Tarifa de electricidad ($/kWh)

Costo por carga ($)

Scooter Yadea

0.576

0.09

0.0518

Scooter Tundra Volt

0.576

0.09

0.0518

Ranger Scooter 9207

0.576

0.09

0.0518

Scooter Urvane

0.576

0.09

0.0518

Scooter Massimo Raven

0.960

0.09

0.0864

Scooter Liberty.

1.800

0.09

0.1620

Una vez obtenido el costo por carga ($), el costo por km ($/km) es:

 

Tabla 7. Costo por km ($/km) de vehculos elctricos (L1 Elctricos)

Modelo

Costo por carga ($)

Autonoma (km)

Costo por km ($/km)

 

Scooter Yadea

0.0518

40

0.0013

 

Scooter Tundra Volt

0.0518

40

0.0013

 

Ranger Scooter 9207

0.0518

40

0.0013

 

Scooter Urvane

0.0518

40

0.0013

 

Scooter Massimo Raven

0.0864

50

0.0017

 

Scooter Liberty.

0.1620

50

0.0032

 

Por lo que la comparacin de costos por km es:

Figura 2. Costos por km de la categora de los Vehculos L1 vs L3

 

Como se demuestra en la figura 2, hay una diferencia significativa en el costo por kilmetro ($/km) para los vehculos L1 (elctricos) y L3 (de combustin interna). Los vehculos elctricos L1 exhiben valores prcticamente constantes y extremadamente bajos, que oscilan entre $0.0013 y $0.0032$/km, demostrando su notable eficiencia econmica en trminos de consumo de energa. En contraste, los vehculos L3 incurren en costos por kilmetro significativamente ms altos en el rango de $0.44 a $2.36$/km, lo que refleja el impacto de los precios del combustible y la eficiencia de cada modelo.

La variabilidad observada para los vehculos L3 sugiere que parmetros como la cilindrada del motor, la capacidad del tanque de combustible y la eficiencia del motor impactan directamente en el costo por kilmetro. Sin embargo, para el L1, la homogeneidad observada es el resultado de las similitudes tecnolgicas y de utilizacin energtica de sus bateras.

 

Discusin

Los hallazgos indican que los vehculos elctricos L1 tienen mayores tiempos de viaje mximos que los vehculos de combustin interna L3 en la mayora de los casos evaluados. Las unidades 3 y 4 mostraron diferencias particularmente grandes (10.20 y 10.08 minutos en comparacin con 4.53 y 5.60 minutos para L3). Estos resultados demuestran que, bajo las condiciones de prueba dadas, los L3 tienen un rendimiento temporal ms bajo, ms consistente y menos variable. En contraste de la investigacin efectuado por Knig et al. (2021) dicen que El desempeo de los vehculos elctricos a batera (BEV) se distribuye en una serie de ordenadores tcnicos, tales como: la administracin de calor, la energa del sistema propulsor, el peso del vehculo, y la propulsin. La batera, como parte del sistema con el mayor coste, influye en la autonoma y la capacidad de mantener velocidades constantes en trayectos largos. La mayor masa de los BEV puede esgrimir la mayor duracin en los L1, en especial en situaciones con subir pendientes o donde se requiera aceleracin. La optimizacin de la energa elctrica todava se puede mejorar y los BEV muestran una composicin de costes radicalmente distinta a la de los ICEV.

Se observa adems una diferencia significativa en el costo por kilmetro en las dos categoras analizadas. Los Vehculos Elctricos L1 tienen un costo casi constante que es bastante bajo (0.00130.0032 $/km), en contraste con los Vehculos de Combustin Interna L3 que tienen un amplio rango de costos (0.442.36 $/km). Esta diferencia resalta la ventaja operativa de la movilidad elctrica con respecto al costo directo incurrido por la distancia recorrida. En contraste dada por la investigacin definida por Korzilius et al. (2021) indican que al considerar el scooter elctrico y ciclomotores, el Costo Total de Propiedad (TCO) incluye gasto en energa, adquisicin, motores y el control operativo. La minimizacin del TCO se logra con contraccin del tamao y masa del vehculo considerando algoritmos de programacin cnica de segundo orden (SOCP). Algunos aspectos como el relieve del terreno dan soporte al diseo ptimo y su eficiencia.

 

Conclusin

El estudio realizado nos permite evaluar de manera integral la comparacin entre vehculos de tipo L1 (elctricos) y L3 (motor de combustin) en trminos de costo por kilmetro recorrido, tiempo de viaje y sus caractersticas tcnicas. Los hallazgos demuestran que los vehculos L1, impulsados por motores elctricos, tienen un costo operativo extremadamente bajo de aproximadamente $0.0001 por kilmetro, lo que los convierte en una alternativa econmicamente rentable. Esta ventaja surge en gran medida del mayor costo de la electricidad en relacin con los combustibles fsiles, as como de la alta eficiencia de conversin de energa de los motores elctricos, ambos factores que reducen considerablemente los costos operativos.

Los vehculos L3, por otro lado, tienen un costo por kilmetro significativamente ms alto en el rango de $0.44 a $2.36, "lo que refleja el efecto del precio de la gasolina y la eficiencia energtica de los motores de combustin interna". A pesar de estos mayores costos, los vehculos L3 son capaces de proporcionar ventajas considerables en autonoma, velocidad mxima y potencia. As, los vehculos L3 son ms apropiados para viajes largos, condiciones de alto estrs mecnico y situaciones sensibles al tiempo.

A modo de comparacin, por desempeo, los vehculos elctricos de clase L1 sufren una limitacin en su uso para rutas de larga distancia y de alta velocidad, L3 los supera en velocidad mxima por sus L3. No obstante, para el contexto urbano o institucional, como el del IST Martha Bucaram de Rolds, donde los desplazamientos son breves y frecuentes, L1 son los vehculos ms sostenibles, econmicos y que menos emisiones contaminantes generan.

El uso de un vehculo L1 o L3 se debe elegir segn el contexto y con propsitos especficos en consideracin: L1 se ajustan mejor a la funcin de movilidad en el desplazamiento, L3 continuando la funcionalidad en actividades de velocidad, autonoma y flexibilidad de operacin. La combinacin estratgica de las dos tecnologas, en ciertas condiciones, puede maximizar la eficiencia econmica y el desempeo global del sistema de movilidad.

 

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2025 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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