Mecanismo de ancho de vía variable para vehículo eléctrico urbano de tres ruedas

  1. Izquierdo Ortiz de Landaluce, Mikel 1
  2. Ulacia, Ibai 1
  3. Gallego Navas, Iván 1
  4. Eraña Larrañaga, Iñigo 1
  5. Eneko Olabarrieta 2
  1. 1 Universidad de Mondragón/Mondragon Unibertsitatea
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    Universidad de Mondragón/Mondragon Unibertsitatea

    Mondragón, España

    ROR https://ror.org/00wvqgd19

  2. 2 IK4-TEKNIKER
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    IK4-TEKNIKER

    Eibar, España

    ROR https://ror.org/033vryh36

Revista:
Anales de Ingeniería Mecánica

ISSN: 0212-5072

Año de publicación: 2018

Tipo: Artículo

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Resumen

Debido a las dimensiones de los vehículos actuales, la baja tasa de ocupación de los mismos y el aumento de la población mundial, los fabricantes de vehículos están desarrollando diseños compactos orientados a la movilidad personal (1-2 personas). Además de la reducción de espacio es requisito indispensable mantener unos valores mínimos de confort y seguridad en el vehículo. Es por ello, por lo que el presente trabajo pretende desarrollar, fabricar y testear un mecanismo de ancho de vía variable para un vehículo de tres ruedas (2 delante y 1 detrás). De esta forma, dicho mecanismo permitirá al usuario aparcar en un tercio del espacio requerido por un vehículo convencional. En primer lugar, se muestra el desarrollo del mecanismo de variación de ancho de vía del eje delantero del vehículo incluyendo suspensiones y dirección. Para asegurar el correcto funcionamiento de todos los componentes diseñados, se ha desarrollado un modelo multi-cuerpo (MBS) del vehículo de tres ruedas. En el mismo, se ha definido un caso de carga crítico para la obtención de cargas transmitidas desde el neumático hasta el chasis del vehículo. Debido a la iteración necesaria entre el mecanismo de ancho de vía y el vehículo, se ha definido una lógica de control para el mecanismo, el cual controla de forma instantánea el ancho de vía del vehículo en función de la velocidad y aceleración del vehículo. Para poder testear todos los componentes desarrollados, se ha empleado un banco de suspensiones de cuarto de vehículo, donde han sido testeadas las suspensiones, y una estructura diseñada específicamente para el testeo del mecanismo de ancho de vía, donde se han mantenido las mismas condiciones de contorno y carga que en el vehículo en cuestión.

Referencias bibliográficas

  • [1] Regulation (CE) nº 443/2009 European parliament. (2009)
  • [2] Van Valkenburgh P. G., “Evaluation of electric and hybrid 3-wheeled vehicles for handling and stability”, DOT HS 806 093. (1981)
  • [3] Huston J. and Graves B.J., “Three Wheeled Vehicle Dynamics”, SAE Technical Paper 820139, (1982)
  • [4] Barker M. I., “Chassis design and dynamics of a tilting three-wheeled vehicle”, Doctoral Thesis, University of Bath, (2006)
  • [5] Amati N., Festini A., Pelizza L. and Tonoli A., “Dynamic modelling and experimental validation of three wheeled tilting vehicles”, Vehicle System Dynamics, 49(6):889-914, (2011)
  • [6] Berote J., Darling J. and Plummer A., “Lateral dynamics simulation of a three-wheeled tilting vehicle”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 229(3):342-356, (2015)
  • [7] Izquierdo M., “ Wheel track variation mechanism comprising inertial dampers to enhance the dynamic performance of an electric three wheeler”, PhD thesis, Mondragon Unibertsitatea, Mondragon, (2018)
  • [8] Izquierdo M., Ulacia I., Ruiz de Samaniego E., Alvez s., Eraña I., Gallego I. “Análisis cinemático y dinámico en “Quarter Car” de una suspensión McPherson”, XX Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica CNIM. Málaga. (2014).
  • [9] Renault Twizy workshop manual, wheel alignments. (2013)
  • [10] Rotundo R. and Amato L., “Robust design of an automotive suspension: A study on the reduction of tolerances”, SAE Paper No. 2008-01-0712, (2008)
  • [11] Lanzavecchia M. and Radice P.M., “Road vehicle robust design: Chassis and suspension tolerances impact on the handling and stability behaviour”, SAE Paper No. 2008-01-0710, (2008)
  • [12] Kim S.K., Kim S.S., Cho Y.G. and Jung H.K., “Accumulated tolerance analysis of suspension by geometric tolerances based on multibody elastokinematic analysis”, International Journal of Automotive Technology, 17(22): 55-263, (2016)
  • [13] Gillespie T. D., “Fundamentals of Vehicle Dynamics”, SAE Inc. Warrendale, (1992). ISBN: 1-56091-199-9
  • [14] Reimpell J., Stoll H., “The Automotive Chassis: Engineering Principles”, SAE Inc. Warrendale, PA, USA., (1996). ISBN: 0-7680-06570
  • [15] Cossalter V., Doria A., Garbin S. and Lot R., “Frequency-domain method for evaluating the ride comfort of a motorcycle”, Vehicle System Dynamics: International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility, 44(4):339-355, (2007)
  • [16] Vehicle mileage and occupancy (NTS09). https://www.gov.uk/government/statistical-data-sets/nts09- vehicle-mileage-and-occupancy. 27/07/2017
  • [17] Car occupancy rates between 2004 and 2008. http://www.eea.europa.eu/data-andmaps/indicators/occupancy-rates-of-passenger-vehicles/occupancy-rates-of-passenger-vehicles-1. 27/07/2017
  • [18] Dixon J., “The Shock Absorber Handbook”, SAE, Inc., Warrendale, PA, (1999). ISBN: 0-7680-0050-5