Simulació mitjançant tècniques CFD d'una culata per al motor del vehicle de baix consum "Àliga-EPS-UdG"

El projecte pretén estudiar i quantificar les restriccions creades al fluid en circular pels conductes d’admissió i escapament de la culata del motor del vehicle Àliga. L’estudi consta de quatre etapes: estudi de les restriccions actuals dels sistemes d’admissió i escapament; anàlisi dels resultats de la culata de sèrie i proposta de millores aplicables al model real; càlcul de les restriccions creades pels models millorats, i finalment, estudi comparatiu dels resultats obtinguts, interpretant els resultats dels principals paràmetres a analitzar

Estudi i simulació aerodinàmica amb programari de dinàmica de fluids computacional (CFD) en un model bàsic de vehicle de competició de la categoria CM (curses de muntanya)

Aquest projecte té com a objectiu la simulació numérica de la carrosseria d’ un vehicle de curses de muntanya de categoria CM

Disseny d'un banc de proves per a poder mesurar les pèrdues de fregament i rodadura [sic] de pneumàtics

Dintre del projecte del cotxe de baix consum “Àliga”, vehicle experimental que participa en la “Eco-Shell Marathon”, una competició internacional que es realitza anualment, el projecte tracta del disseny d’un banc de proves per a poder mesurar les pèrdues de fregament dels pneumàtics provant diferents pressions, càrregues suportades, angles de la direcció, tipus de pneumàtics i diversos components del sistema de direcció

Càlcul, disseny i fabricació d'una carrosseria autoportant en material compòsit per al vehicle de baix consum Àliga

El projecte és l’inici de la creació d’un nou prototip per a poder competir la temporada 2008 a la cursa de vehicles de baix consum Shell Eco-Marathon. El principal objectiu és aconseguir un xassís que redueixi, en la mesura del possible, el pes del prototip a la vegada que asseguri una millor rigidesa i millori l’ergonomia de tot el conjunt. Es dissenyarà tota la part estructural de la carrosseria, que serà sotmesa a càlcul mitjançant la tècnica dels elements finits i posteriorment es realitzarà una guia de producció per tal de guiar els membres de l’equip que en realitzin la producció

Cotxe de ràdio control basat en un Fórmula 1 a escala 1/5

L’objecte d’aquest projecte és dissenyar un Renault R26 de Fórmula 1 a escala 1/5 capaç de córrer i realitzar les accions pròpies d’un cotxe, de forma teledirigida. La carrosseria, el tipus de suspensions i xassís seran el més semblant possible al cotxe real i estarà propulsat amb un motor de combustió interna de 2 temps

Detecció, anàlisi de partícules provocades pel desgast en olis lubricant usats com a eina de manteniment de motors de combustió interna

A la física o a l’enginyeria es defineix com fregament o fricció a la resistència que s'oposa a la rotació o al lliscament d'un cos sobre un altre, o també a la força que apareix en la superfície de contacte de dos cossos quan s'intenta lliscar un sobre un altre. El fregament ha estat fins avui dia un gran problema físic, això és degut a que genera imperfeccions, especialment microscòpiques, entre les superfícies en contacte. Aleshores és quan apareix la tribologia. La tribologia és la ciència que estudia la fricció, el desgast i la lubricació de superfícies en contacte. El lliscament entre superfícies sòlides es caracteritza generalment per un alt coeficient de fricció i un gran desgast a causa de les propietats específiques de les superfícies. La lubricació consisteix en la introducció d'una capa intermèdia d'un material aliè entre les superfícies en moviment. En aquest projecte hem intentat aplicar tècniques i mètodes de control els quals puguin arribar a millorar i perfeccionar els sistemes de mesura i control a nivell industrial i/o particular. En el nostre cas ha estat l’estudi dels olis lubricants usats en motors de combustió interna de variats vehicles com motocicletes, automòbils, camions o vaixells. Hem introduït una millora d’automatització mitjançant un circuit pneumàtic al captador de partícules, hi hem introduït una tècnica per captar partícules a partir de filtres de membrana, hem estudiat les mostres i llurs ferrogrames i membranes amb la finalitat de detectar les anomalies dels motors. L’objectiu del treball és l’estudi del desgast originat en motors de combustió interna, majoritàriament, Dièsel de camions, automòbils i vaixells. Això, comprèn la captació de partícules en ferrografies, la seva observació i anàlisi en microscopi, la seva classificació, comparació i la detecció d’anomalies en els motors. Per altra banda, també s’aprofundirà en les tècniques d’anàlisi, la lubricació i manteniment dels motors i el nou disseny i validació d’un captador de partícules automatitzat

Thermal studies of D.C. traction motors

This paper describes a thorough thermal study on a fleet of DC traction motors which were found to suffer from overheating after 3 years of full operation. Overheating of these traction motors is attributed partly because of the higher than expected number of starts and stops between train terminals. Another probable cause of overheating is the design of the traction motor and/or its control strategy. According to the motor manufacturer, a current shunt is permanently connected across the motor field winding. Hence, some of the armature current is bypassed into the current shunt. The motor then runs above its rated speed in the field weakening mode. In this study, a finite difference model has been developed to simulate the temperature profile at different parts inside the traction motor. In order to validate the simulation result, an empty vehicle loaded with drums of water was also used to simulate the full pay-load of a light rail vehicle experimentally. The authors report that the simulation results agree reasonably well with experimental data, and it is likely that the armature of the traction motor will run cooler if its field shunt is disconnected at low speeds

Load modelling : induction motors

Modelling the power systems load is a challenge since the load level and composition varies with time. An accurate load model is important because there is a substantial component of load dynamics in the frequency range relevant to system stability. The composition of loads need to be charaterised because the time constants of composite loads affect the damping contributions of the loads to power system oscillations, and their effects vary with the time of the day, depending on the mix of motors loads. This chapter has two main objectives: 1) describe the load modelling in small signal using on-line measurements; and 2) present a new approach to develop models that reflect the load response to large disturbances. Small signal load characterisation based on on-line measurements allows predicting the composition of load with improved accuracy compared with post-mortem or classical load models. Rather than a generic dynamic model for small signal modelling of the load, an explicit induction motor is used so the performance for larger disturbances can be more reliably inferred. The relation between power and frequency/voltage can be explicitly formulated and the contribution of induction motors extracted. One of the main features of this work is the induction motor component can be associated to nominal powers or equivalent motors

Design optimisation of ironless motors based on magnet selection

This paper considers the design of a radial flux permanent magnet iron less core brushless DC motor for use in an electric wheel drive with an integrated epicyclic gear reduction. The motor has been designed for a continuous output torque of 30 Nm and peak rating of 60 Nm with a maximum operating speed of 7000 RPM. In the design of brushless DC motors with a toothed iron stator the peak air-gap magnetic flux density is typically chosen to be close to that of the remanence value of the magnets used. This paper demonstrates that for an ironless motor the optimal peak air-gap flux density is closer to the maximum energy product of the magnets used. The use of a radial flux topology allows for high frequency operation and can be shown to give high specific power output while maintaining a relatively low magnet mass. Two-dimensional finite element analysis is used to predict the air-gap flux density. The motor design is based around commonly available NdFeB bar magnet size

Design optimisation of ironless motors based on magnet selection

This paper considers the design of a radial flux permanent magnet ironless core brushless DC motor for use in an electric wheel drive with an integrated epicyclic gear reduction. The motor has been designed for a continuous output torque of 30 Nm and peak rating of 60 Nm with a maximum operating speed of 7000 RPM. In the design of brushless DC motors with a toothed iron stator the peak air-gap magnetic flux density is typically chosen to be close to that of the remanence value of the magnets used. This paper demonstrates that for an ironless motor the optimal peak air-gap flux density is closer to the maximum energy product of the magnets used. The use of a radial flux topology allows for high frequency operation and can be shown to give high specific power output while maintaining a relatively low magnet mass. Two-dimensional finite element analysis is used to predict the airgap flux density. The motor design is based around commonly available NdFeB bar magnet size

Robust speed tracking control of synchronous motors using immersion and invariance

This paper presents a novel control strategy for velocity tracking of Permanent Magnet Synchronous Machines (PMSM). The model of the machine is considered within the port-Hamiltonian framework and a control is designed using concepts of immersion and invariance (I&I) recently developed in the literature. The proposed controller ensures internal stability and output regulation, and it forces integral action on non-passive outputs.

Models of protein linear molecular motors for dynamic nanodevices

Protein molecular motors are natural nano-machines that convert the chemical energy from the hydrolysis of adenosine triphosphate into mechanical work. These efficient machines are central to many biological processes, including cellular motion, muscle contraction and cell division. The remarkable energetic efficiency of the protein molecular motors coupled with their nano-scale has prompted an increasing number of studies focusing on their integration in hybrid micro- and nanodevices, in particular using linear molecular motors. The translation of these tentative devices into technologically and economically feasible ones requires an engineering, design-orientated approach based on a structured formalism, preferably mathematical. This contribution reviews the present state of the art in the modelling of protein linear molecular motors, as relevant to the future design-orientated development of hybrid dynamic nanodevices. © 2009 The Royal Society of Chemistry.

Tesla motors’ open source revolution: Intellectual property and the carbon crisis

On the 12th June 2014, Elon Musk, the chief executive officer of the electric car manufacturer, Tesla Motors, announced in a blog that ‘all our patents belong to you.’ He explained that the company would adopt an open source philosophy in respect of its intellectual property in order to encourage the development of the industry of electric cars, and address the carbon crisis. Elon Musk made the dramatic, landmark announcement: Yesterday, there was a wall of Tesla patents in the lobby of our Palo Alto headquarters. That is no longer the case. They have been removed, in the spirit of the open source movement, for the advancement of electric vehicle technology.