Una batería automotriz del tipo plomo ácido es un elemento que genera una fuerza electromotriz capaz de abastecer de energía a todo el sistema eléctrico del vehículo. En el presente estudio se analiza el comportamiento de la densidad específica del electrolito durante la condición de arranque de un motor térmico; además, se considera como una variable, el gradiente de temperatura de funcionamiento que puede estar expuesto una batería automotriz. Obteniendo resultados de una variación inversamente proporcional del comportamiento de la temperatura del electrolito y su densidad en las celdas del acumulador durante la condición de arranque. Se concluye que las condiciones externas como la temperatura pueden afectar directamente a la densidad y las condiciones eléctricas de un acumulador, así como identificar el comportamiento de estas durante el funcionamiento en un vehículo.
El objetivo de este estudio tiene como finalidad rediseñar un disco de freno ventilado a un disco hiperventilado para comparar las diferencias de temperatura y distancias de frenado, para ello se instaló un sistema de monitoreo en el vehículo, que consistió en la implementación de dos sensores de temperatura ubicados cerca de cada disco y una tarjeta de adquisición de datos. Con la implementación de los discos hiperventilados se pudo disminuir la temperatura generada por la fricción del frenado. Se realizó el monitoreo de valores de temperaturas que se producen entre los discos al momento de frenar. Para obtener los valores de temperaturas de los discos de frenos, se realizaron pruebas de ruta con diferentes tipos de discos: discos ventilados en las dos ruedas frontales, discos hiperventilados en las dos ruedas frontales y discos mixtos. En los discos mixtos van un disco ventilado en rueda delantera derecha y uno hiperventilado en rueda delantera izquierda. Mediante visualización de datos en tiempo en los discos de freno se pudo concluir que los hiperventilados poseen una mejor disipación de calor ya que presentan una mejor ventilación. A partir de todos los resultados de las pruebas de rutas obtenidas, se pudo visualizar el comportamiento de temperatura en los discos al momento de frenar y se evidenció que los discos hiperventilados tienden a calentarse menos que los normales, llevando con esto a disminuir el tiempo y distancia de frenado.
Los dispositivos electrónicos que han sido diseñados para ser instalados en el vehículo pueden ser sometidos a pruebas necesarias para obtener una certificación o aprobación mínima requerida para ser instalada en el sistema eléctrico del automóvil. Con el uso de un equipo normado el cual permite generar condiciones eléctricas a un dispositivo electrónico, se han obtenido diferentes resultados ante el comportamiento eléctrico que se puede encontrar especialmente en el vehículo; condiciones tales como: caídas momentáneas de tensión, sobretensiones e inversiones de tensión de voltaje, considerando incluso someter los dispositivos a las fuertes condiciones eléctricas del sistema automotriz cuando se produce el arranque del motor. Con este análisis se obtiene resultados del comportamiento entre dos dispositivos electrónicos y de tal manera determinar mediante la validación de cada uno, si las características del diseño o aspectos de programación pueden influir en el resultado de cada prueba. Esto nos permite considerar varios aspectos ante el diseño del dispositivo y de esta manera lograr conseguir un óptimo funcionamiento; siendo esto reflejado en obtener una certificación.
The fluvial transport is the way that allows the development of the communities in post of improve the communication, but its use with combustion engines causes an environmental impact and damage to the ecosystem by emitions, noise pollution or oil spill. In fact, to finding other alternatives to improve operating conditions and reduce environmental impact, the application of electric motors being a new alternative for river transport. In this design, two direct current motors will applied, such as the propulsion of an environmentally friendly light boat coupled with a set of energy accumulators that supply the propulsion system. The applied motors and the type of battery used indicate in the design characteristics. This analysis shows the results obtained in the simulations and designs of the boat in relation to the resistance generated by the displacement in the water and the aerodynamic flow conditions. Keywords: river propulsion, electric. Resumen El transporte en lugares fluviales es un medio importante que permite el desarrollo de las poblaciones impulsando la comunicación entre comunidades, pero su uso con motores de combustión interna provoca un impacto ambiental y daños al ecosistema por emisiones, contaminación acústica o derrame de derivados del petróleo. Esto conlleva a encontrar otras alternativas para mejorar las condiciones de operación y reducir el impacto ambiental siendo la aplicación de motores eléctricos una nueva alternativa para el transporte fluvial. En este diseño aplica dos motores de corriente continua como propulsión de una embarcación ligera amigable con el medio ambiente acoplado con un conjunto de acumuladores de energía que abastecen al sistema de propulsión. Se indica además en las características de diseño los motores aplicados y del tipo de batería usada. En este análisis se muestran los resultados obtenidos en las simulaciones y diseños de la embarcación en relación a la resistencia generada por el desplazamiento en el agua y además las condiciones del flujo aerodinámico. Palabras clave: propulsión fluvial, motor eléctrico, embarcación.
The main objective of this thesis project focused on designing and implementing an electric propulsion train for a vehicle prototype and subsequently achieving an adequate driving technique, where man and machine come together to achieve an efficient participation in the Eco Shell Marathon competition. In this context, the methodology sought to identify needs such as: equipment and driving strategies. Therefore, for the equipment selection, the technique of the ordinal method corrected of weighted criteria was applied, resulting in: a Brushed Speed WPHMOTO 48v 1000w motor with a score of percent; A TDPRO YK31C Accelerator Driver with a 40 percent priority, and Turnigy Graphene Panther Batteries (6000mAh, 6S 75C Lipo with XT90) with a 44 percent priority, from three possible options for each of them. After the equipment implementation, experimental trials of four types of practices were carried out. In the analysis of the results when contrasting the first two practices carried out on the sloping track zero degrees, it is revealed that in Test 01 the vehicle travels 35.056 km per kW.h, while in Test 02 the distance is 37.466 km per each kW.h. In the case of Test 03 and 04 performed on the track with an inclination of two degrees, the coefficients of the relationship between distance traveled and energy consumed are: 34.29 km/kWh and 42.219 km/kW.h respectively. Therefore, the relationship between the distance traveled and energy consumed present favorable data when applying the driving strategy based on giving impulses through the accelerator as the speed of the two types of tracks decreases. Keywords: technology and engineering sciences, electric vehicle, electric propulsion train, energy efficiency, energy management, energy efficient race, lithium ion batteries. Resumen En este presente proyecto de tesis el objetivo principal se fundamentó en diseñar e implementar un tren de propulsión eléctrico para un prototipo de vehículo y posteriormente conseguir una técnica adecuada de conducción, donde hombre y maquina se junten para lograr una participación eficiente en la competencia Eco Shell Marathon. Bajo este contexto la metodología se regio al reconocimiento de necesidades como: equipos y estrategias de conducción. Por tanto, para la selección de equipos se aplicó la técnica de método ordinal corregido de criterios ponderados, dando como resultados: un motor Brushed Speed WPHMOTO 48v 1000w, con una puntuación de treinta y seis por ciento; Un Driver Acelerador TDPRO YK31C, con una prioridad de cuarenta por ciento y Baterías Turnigy Graphene Panther (6000mAh, 6S 75C Lipo con XT90), con una prioridad de cuarenta y cuatro por ciento, de tres posibles opciones para cada uno de ellos. Posterior a la implementación de equipos, se procede a las practicas experimentales de cuatro tipos de ensayos. En cuyo análisis de resultados al contrastar los dos primeros ensayos realizados sobre la pista inclinada cero grados, revela que el Ensayo 01 el vehículo recorre 35,056 km por cada kW.h, mientras que en el Ensayo 02 el recorrido es de 37,466 km por cada kW.h. Para el caso del Ensayo 03 y 04, realizados sobre la pista con una inclinación de dos grados, los coeficientes de la relación entre distancia recorrida y energía consumida son: 34,279 km/kW.h y 42,219 km/kW.h respectivamente. En tal virtud la relación distancia recorrida y energía consumida presenta datos favorables al aplicar la estrategia de conducción basada en dar impulsos mediante el acelerador al disminuir la velocidad en los dos tipos de pistas. Palabras clave: vehículo eléctrico, tren de propulsión eléctrico, eficiencia energética, baterías de iones de Litio.
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