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Título : Diseño y construcción del alerón posterior mediante la variación de posición con la aplicación de un sistema DRS para un vehículo formula SAE perteneciente a la carrera de Ingeniería Automotriz
Autor : Guamantaqui Cisneros, Jairo Andrés
Granda Sigcho, César Andrés
Director(es): Buenaño Moyano, Luis Fernando
Tribunal (Tesis): Audelo Guevara, Mario Efraín
Palabras claves : TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;ANÁLISIS AERODINÁMICO;ALERÓN;PROTOTIPO;CONTROL ELECTRÓNICO;SISTEMA ELÉCTRICO
Fecha de publicación : 17-mar-2022
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Guamantaqui Cisneros, Jairo Andrés; Granda Sigcho, César Andrés. (2022). Diseño y construcción del alerón posterior mediante la variación de posición con la aplicación de un sistema DRS para un vehículo formula SAE perteneciente a la carrera de Ingeniería Automotriz. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFM;65T00445
Abstract : The objective of this work was to design and build a mobile rear spoiler (DRS) that was applied to the Formula SAE vehicle belonging to the Automotive Engineering Career, using electronic control systems, an Arduino board and an electric motor to vary its position, allowing the improvement of aerodynamic loads. For the art study, four GOE airfoils (464, 803, 796 and 479) were taken into account, of which, the 479 airfoil was chosen as the main airfoil and the 464 as the flap because it presented better aerodynamic characteristics. Then, the angle of inclination of the flap aileron with respect to the main aileron and (X, Y) coordinates position were determined. The design of the ailerons and the electronic control was carried out by means of two pushbuttons located on the steering wheel (flap opening) and on the brake pedal (flap closing). The spoilers were built in carbon fiber using the vacuum technique with the help of molds made of laser-cut wood. To vary the position of the flap, the electrical system was generated based on an Arduino board controlling the movement by means of a motor and the signals generated by the pushbuttons. Next, a 1:10 scale model of the real vehicle was made with the front wing and the wing with DRS system, in order to evaluate their aerodynamic performance through a wind tunnel and compare them. The wind tunnel tests determined that the spoiler with DRS system meets the expected requirements compared to the previous spoiler, achieving aerodynamic improvements both in its open and closed position. It is concluded that it is possible for the vehicle to improve its aerodynamic performance. It is recommended to carry out tests with the elaborated device in a real scenario.
Resumen : El presente trabajo tuvo como objetivo diseñar y construir un alerón posterior móvil (DRS) que fue aplicado al vehículo Fórmula SAE perteneciente a la Carrera de Ingeniería Automotriz, usando sistemas de control electrónico, una placa Arduino y un motor eléctrico para variar su posición, permitiendo la mejora de cargas aerodinámicas. Para el estudio del arte se tomaron en cuenta cuatro perfiles GOE (464,803, 796 y 479) de los cuales se escogió el perfil 479 como principal y el 464 como flap debido a que presentaban mejores características aerodinámicas. Luego, se determinó el ángulo de inclinación del alerón flap con respecto al alerón principal y la posición en coordenadas (X, Y). Se realizó el diseño de los alerones y el control electrónico mediante dos pulsadores ubicados en el volante (apertura del flap) y en el pedal de freno (cierre del flap). Se construyó los alerones en fibra de carbono aplicando la técnica de vacío con la ayuda de moldes que se hicieron en madera cortada por láser. Para variar la posición del flap se generó el sistema eléctrico basado en una placa Arduino controlando el movimiento mediante un motor y las señales generadas por los pulsadores. A continuación, se realizó un modelo a escala 1:10 del vehículo real con el alerón anterior y el alerón con sistema DRS, con la finalidad de evaluar su rendimiento aerodinámico a través de un túnel de viento y compararlos. Al realizar las pruebas en el túnel de viento se determinó que el alerón con sistema DRS cumple con los requerimientos esperados en comparación con el alerón anterior, logrando mejoras aerodinámicas tanto en su posición abierta como cerrada. Se concluye que es posible que el vehículo mejore su rendimiento aerodinámico. Se recomienda realizar pruebas con el dispositivo elaborado en un escenario real.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/16579
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