Diseño de un sistema de recuperación energética para vehículos mezcladores de concreto

Abstract

⁠⁠⁠En el presente trabajo se realizó el diseño de un sistema de hibridación para vehículos de carga pesada mezcladores de concreto que permita el ahorro de combustible mediante la recuperación de energía cinética consumida en el frenado, almacenándola y realizar un retorno de esa energía al vehículo para ayudar al arranque. Durante la metodología del proyecto se realizó inicialmente una revisión minuciosa en la literatura sobre la situación de este tipo de tecnologías, identificando así el principio de funcionamiento en el que están basadas y los elementos principales que las componen. La selección de un modelo de camión (vehículo mezclador) sobre el cual basar la investigación será también fue parte importante. De igual forma se establecieron los requerimientos energéticos por parte de estos vehículos y sus condiciones de trabajo, como duración de jornadas laborales y número de recorridos realizados por día, con el fin de dimensionar los dispositivos involucrados en el sistema. De acuerdo a dicha información se establecieron cuáles son las especificaciones que debía tener el sistema realizado, identificando cada característica con valores ingenieriles específicos, además de establecer una jerarquía entre estas propiedades, de las más importantes a las menos primordiales. Se propusieron de esta manera varias alternativas que garantizaran la obtención de los requerimientos encontrados y finalmente se seleccionó la que mejor se adapta a ellos. La alternativa seleccionada consiste en un sistema de freno regenerativo mecánico, por medio de volante de inercia, a la cual se le realizó el diseño básico y de detalle.

On the present work a hybrid system design on heavy-duty vehicles is developed, which permit fuel saving through the kinetic energy recovery, otherwise wasted in braking, storing it and returning it to the vehicle to help in its outburst. During the project methodology, a meticolous research on literature about this technology is done, identifying the operating principles on which it is based and the fundamental components that formed it. The selection of a truck model, on which the research is based, was also an important issue. Further, these vehicles type energy requirements were established, as their work conditions, like workday duration and the number of paths, for energy recovery system components sizing. According to that infomation, system design specification were found, identifying each characteristic with specific engineering values. A hierarchy ranking of these characteristic is done, too. Several alternatives for solution were proposed, all of them reaching design requirement. The chosen one was the one that gets the requirements in the best way. Selected solution is based on a regenerative braking system, using a flywheel, including its basic and detail desing.