Diseño e implementación de recuperadores de energía en vehículos de transporte
En un vehículo de transporte de pasajeros convencional, sólo un porcentaje muy bajo del combustible, entre el 10 y el 16%, se utiliza para la marcha del mismo mientras que el resto es energía disipada en los frenos, transmisión, motor, accesorios, resistencia a la rodadura, arrastre aerodinámico...
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Autor principal: | |
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Otros Autores: | |
Formato: | tesis doctoral |
Lenguaje: | Español |
Publicado: |
2019
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Materias: | |
Acceso en línea: | http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/4517 |
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En un vehículo de transporte de pasajeros convencional, sólo un porcentaje
muy bajo del combustible, entre el 10 y el 16%, se utiliza para la marcha del mismo
mientras que el resto es energía disipada en los frenos, transmisión, motor,
accesorios, resistencia a la rodadura, arrastre aerodinámico y ralentí. De todas estas
pérdidas, la de mayor magnitud es la del motor (aproximadamente el 63%), la cual
en gran medida se pierde en forma de vibración.
El propósito de esta tesis, por lo tanto, se centra en el diseño y fabricación de
un dispositivo recuperador piezoeléctrico multimodal capaz de recuperar
parcialmente la energía que se pierde en la vibración del motor. Esta energía
vibratoria disponible está caracterizada por un gran número de ondas mecánicas de
diferente magnitud y frecuencia que se excitan para cada velocidad de giro del
motor. El diseño se basa en una viga piezoeléctrica compuesta y dos sistemas
dinámicos masa-resorte en sus extremos, cuya respuesta dinámica se calcula a
partir del desarrollo de un modelo analítico que contempla aspectos distintivos
como acoplamiento electromecánico, relaciones constitutivas no lineales, disipación
de energía, magnitud de la carga eléctrica, etc.
Mediante una apropiada reducción del modelo analítico se identifican los
parámetros no lineales correspondientes al modelo. Posteriormente, se fabrican y
ensayan cuatro dispositivos, evaluándose el voltaje y la potencia eléctrica dados por
el modelo sobre una resistencia de carga. Los resultados obtenidos son validados
por los experimentos.
En el proceso de optimización del dispositivo de mayor potencia se propone
una función objetivo que contempla las características de frecuencia y aceleración
variables de la excitación, obteniéndose un dispositivo final superior a los originales,
con valores de potencia eléctrica significativos. Finalmente, se realiza la
implementación en un escenario real sobre el vehículo, donde se realizan dos
recorridos urbanos diferentes para el sensado de temperatura a partir de la
alimentación del dispositivo recuperador optimizado. |
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Machado, Sebastián Pablo |
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Machado, Sebastián Pablo Gatti, Claudio David |
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Gatti, Claudio David |
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