Impacto del reparto de par en la eficiencia mecánica de vehículos eléctricos
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Resumen
La energía mecánica necesaria para mover un vehículo se emplea en obtener un trabajo útil (aceleración y ascenso de pendientes en el trayecto) y en vencer resistencias al avance de diferente naturaleza. Estas incluyen resistencias aerodinámicas, resistencias asociadas a la rodadura en los neumáticos, resistencias asociadas la deriva y deslizamiento lateral y longitudinal en el neumático y pérdidas asociadas a toda la cadena cinemática del vehículo, desde el motor a las ruedas.
Mejorar la eficiencia energética mecánica de un vehículo implica actuar sobre alguno de los factores que suponen resistencias al avance. Entre las estrategias que favorecen esta mejora se encuentran el diseño de vehículos con bajos coeficientes de arrastre aerodinámico, áreas frontales reducidas, el uso de lubricantes de altas prestaciones y neumáticos con baja resistencia a la rodadura.
Parte de las pérdidas energéticas en el neumático están relacionadas con el deslizamiento longitudinal y la deriva lateral de este. En este contexto, un aspecto menos estudiado que impacta sobre el rendimiento del vehículo está relacionado con el control del par entregado a los neumáticos, especialmente durante el paso por curva. Este factor es particularmente relevante en vehículos que permiten gestionar de forma independiente el par aplicado a cada rueda de un eje motriz.
En este trabajo se presenta un modelo que permite determinar las pérdidas mecánicas en el vehículo en función de la velocidad, el radio de curvatura y el reparto de par entre ruedas motrices. Para ello se ha empleado el software de simulación Adams Car. Además de evaluar las pérdidas energéticas, se ha analizado la estabilidad del vehículo con el objetivo de garantizar que no se comprometa su comportamiento dinámico.
Los resultados obtenidos muestran como un adecuado reparto del par entre las ruedas puede conseguir reducir las pérdidas energéticas asociadas al neumático, incrementando así la eficiencia energética del vehículo en comparación con los sistemas convencionales de tracción, que entregan el mismo par a ambas ruedas de un mismo eje motriz.
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