Autores: José Antonio Rodríguez López y Miguel Rico

En el Instituto de Educación Secundaria y Profesional de Vilalonga-Sanxenxo(Pontevedra), con tradición en el àmbito de las energias alternativas, nos propusimos investigar sobre los vehiculos elèctricos, y nada mejor para hacerlo que diseñar y construir uno.

Establecimos una base teòrica para calcular la potencia necesaria del motor y la capacidad de las baterias, una vez estimado el peso y establecida la autonomia deseada. Por supuesto, los resultados de estos càlculos quedaron condicionados al presupuesto y a los medios disponibles.

Base teòrica

La potencia del motor ha de ser suficiente para arrancar el vehiculo en una pendiente de un 10% y acelerarlo hasta conseguir una velocidad mantenida de 2 m/s (7,2 km/h) al cabo de 5 segundos.

Para conseguir esto es necesario establecer el equilibrio de fuerzas en la dirección de marcha del vehiculo:

Utilizamos un motor elèctrico de corriente continua de 800 wats (a 24V) con un regulador de velocidad a tiristores, que consiste en un interruptor electrònico con el cual regulamos el tiempo de conexión ( tensión media), así pues, en la regulación no hay pèrdidas de energia como sucede en el caso de utilizar un reostato.

Calculo de la velocidad màxima

Como la resistencia aerodinàmica aumenta mucho (se multiplica por el cuadrado de la velocidad), estimamos las resistencias en 150 Nw.

como: P=R*V

entonces: V=800/150=5.3

m/s=19.2 km/h

Calculo de la autonomia

Por razones de precio y peso escojemos una bateria de plomo-àcido tipo arranque HD, con una capacidad de 100 Amperios/hora en 10 horas. Considerando que para mantener una vida útil òptima, no se debe de utilizar más de un 30% de su capacidad, disponemos de 30 AH a 24 V.

Intensidad media estimada consumida

Como A_max=P_max/v = 800/24=33 Amp.

A_medio=20 Amp.

Entonces t=30/20 = 1.5 horas

Por lo cual con una velocidad de crucero de 15 km/h podemos recorrer 22.5 kilómetros.

Construcción

Reutilizamos la parte delantera de una motocicleta de desballestamiento. El resto de la estructura se realizó utilizando perfiles de acero soldado. Inicialmento no pensamos en colocar carroceria, porquè nos interesa más medir las actuaciones del prototipo.

Escojemos tracción delantera para evitar el uso de un diferencial en el eje trasero. La parte de diseño mecànico es, entonces, la transmisión por cadena desde el motor a la rueda motriz, que resolvimos utilizando una catalina y un piñón de motocicleta. Como el  motor consigue unas revoluciones màximas de 15000 rpm y utilizamos una rueda de 340 mm de diàmetro, para conseguir una velocidad màxima antes calculada, la relación de transmisión resulta ser de :

Recorrido por vuelta de rueda motriz: 3.14*D=3.14*0.34=1.06 m

Revoluciones por minuto de la rueda motriz con velocidad màxima: 5.3*60/1.06=300 rpm

Con lo cual la relación serà: 1500/300 = 5

Los frenos actuan sobre las ruedas posteriores ( de bicicleta de trial) mediante unas zapatas. Despues de construido, en las primeras pruebas tuvimos problemas con el regulador de rpm (acelerador) debido a la intensidad necesaria para el arranque.

Corregido este problema, pasamos a la fase de pruebas reales: autonomia, velocidad,etc.

Esta experiencia nos sirvió para mostrar la fiabilidad real de un vehiculo elèctrico, su sencillez y para introducirnos en el apasionante mundo de los vehiculos alternativos.

Hemos de agradecer la ayuda prestada por : I.E.S.P. Vilalonga, Cerámicas Campo, Concello de Sanxenxo, Hierros Touriño, Hierros Santa Cruz y la inestimable ayuda de  Industrias Metálicas Gerardo Méndez.

J.A.Rodríguez López-Miguel Rico
Buezas-15
Tel.: 986/724244
36969 Sanxenxo (Pontevedra)

17/11/1996

Fuente:Vehiculos Alternativos Ecológicos, Nº5