Publicación: Puesta a punto de un kart eléctrico prototipo
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Resumen
El presente proyecto de grado surge como parte del equipo BTA Racing que busca el diseño de un vehículo eléctrico para la Fórmula SAE. Desde el 2016 se ha venido trabajando en el primer prototipo, un kart eléctrico. El kart estaba limitado consecuencia de tres problemática principales: El sobrecalentamiento del controlador del tren de potencia alcanzando temperaturas de hasta 111°C, errores en las conexiones eléctricas impidiendo el control de la velocidad angular del motor y limitaciones dinámicas del kart en particular asociadas a los frenos. Allí surge el presente proyecto de grado con el objetivo de diseñar un sistema de refrigeración para el controlador, realizar ajustes a subsistemas eléctricos y mecánicos, y caracterizar el funcionamiento del kart en pista. Para la primera problemática se diseñaron, manufacturaron y/o compraron dos sistemas de refrigeración. El primero, un disipador instalado sobre el controlador, y el segundo en un sistema de refrigeración por agua que enfriará futuros prototipos. Asimismo, se realizó una inspección a todas las conexiones de vehículo encontrado un error en las conexiones del acelerador las cuales fueron corregidas y permitieron el control de la velocidad angular del motor mejorando el desempeño en pista del kart. Por último, se inspeccionaron los componentes mecánicos del kart y se encontró un error en la calibración de los frenos con componentes en mal estado. Ambas problemáticas se solucionaron con una recalibración y manufactura de nuevos componentes, mejorando el estado de los frenos del kart y por lo tanto mejorando su manejabilidad del mismo en pista. Con las anteriores soluciones implementadas se procedió a realizar pruebas del kart en el kartodromo de Tocancipá, registrando una velocidad máxima de 75.48 km/h, un tiempo de vuelta de 61.4s y una máxima temperatura de 54°C. Así se lograron cumplir los objetivos del proyecto avanzando en el objetivo del equipo, diseñar un vehículo eléctrico de competencia.
Resumen
This project arise as part of the BTA Racing team which aims the design of an electric racing vehicle for Formula SAE. Since 2016 the team has been working on the first prototype, an electric kart. It was restricted due to three main issues: 1. The overheating of the drive train controller reaching temperatures up to 111°C. 2. Wrongly connected electric systems which inhibit the motor angular speed control complicating the handling. 3. Dynamic problems associated to the brakes. Here is where the current project arises, pursuing the design of a cooling system for the controller, adjust the electric and mechanical subsystems and characterize the performance of the kart. Approaching the first issue, two refrigeration systems were designed, manufactured or bought. The first one, a heatsink attached to the controller, and the second, a liquid cooling system for future prototypes cooling. On the other hand, a general overhaul of the electric systems was made, finding mistakes in the connections of the throttle which were solved, allowing the angular speed control and improving the karts performance. Likewise, a general inspection was made over the mechanical compounds finding wrongly calibrated brakes and some damaged parts. The two problems were solved with recalibration and manufacturing of new parts enhancing the brakes and therefore the handling. Once the solutions were implemented, the testing was carried out in the Tocancipa's kart circuit, reaching a maximum speed of 75.48 km/h and best lap-time of 61.4s, with top temperature of 54°C. This way the main goals of the project were satisfied, moving on towards the aim of the team, the design of an electric racing vehicle.
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