Search

Throughout the history of the team, each year it has been participating into the Formula Student competitions, where students across the globe design, build, manufacture and race formula-style race cars representing an utter challenge. The main objective of this project is to develop a vehicle model in which you are able to understand the dynamic behaviour of the car itself under various scenarios, especially in the transient situation. This is an essential tool in getting the most out of performance, resulting in a reduction of the lap times. Given the fact that the team has been competing for more than 15 years in the world of motorsport, there wasn’t developed a full vehicle model yet. Hence, for the CAT15x season the team allocated certain resources in the development of a complete vehicle model of such car to understand its behaviour. It will be seen that for modelling and defining the parameters of the car, the vehicle was divided into its main subsystems being the suspensions, steering, chassis or body (where aerodynamics is considered), tyres, powertrain and brakes. The development of the model was carried out thanks to the software in the loop VI- CarRealTime by the enterprise VI-Grade, the hard points of the suspension and steering system were previously defined in OptimumKinematics, and the data analysis of the simulations and the tyre model were performed in MATLAB. The procedure of the modelling of the various subsystems of the car were as followed: first it comes down to the parametrization of each subsystem and, afterwards the respective validation to see if the simulation and real data match each other to corroborate and trust the system. However, given the amount of resources that the team has at its disposal, there are a couple of subsystems on which validations could not be determined as they are quite sophisticated, but instead theoretical data was taken as reference. As a result, the developed model will serve as a valuable tool to understand th

Esta tesis se centra en el estudio y análisis de las uniones atornilladas. El objetivo de este trabajo es diseñar y analizar uniones atornilladas que puedan soportar cargas dinámicas y estáticas en diversas aplicaciones, con un enfoque en mejorar la seguridad y el rendimiento de estas uniones bajo condiciones operativas variables. Para alcanzar estos objetivos, se emplearon varias metodologías. En primer lugar, se realizó una revisión exhaustiva de la literatura existente sobre tipos de uniones atornilladas, sus modos de fallo y métodos de análisis. Esto permitió identificar las mejores prácticas y las áreas que requieren mejoras adicionales. El análisis demostró que las uniones atornilladas pueden presentar diferentes modos de fallo dependiendo de la configuración y las condiciones de carga. Se encontró que las técnicas de precarga y la selección adecuada de materiales son cruciales para mejorar la resistencia y durabilidad de las uniones. Los análisis de fatiga revelaron que las cargas cíclicas son un factor determinante en la vida útil de las uniones atornilladas. Posteriormente y debido a la complejidad y naturaleza iterativa del análisis de uniones atornilladas se automatizaron los cálculos en Excel. Luego se utilizaron tanto el libro de Excel como los conocimientos adquiridos en la tesis, para analizar uniones atornilladas tanto a nivel teórico como experimentos reales llevados a cabo en la empresa Nissan. En resumen, este trabajo ofrece directrices claras que pueden ser utilizados por ingenieros y diseñadores para mejorar la seguridad y el rendimiento de las uniones atornilladas.

This report was written about my internship in Nissan Technical Center Europe Spain (NTCE-S). It was worked in the section of BODY RELIABILITY BENCH TESTS (NK5). My work was to make the checklists and templates of report presentation for digital check processes of new model of vehicle. In that work, checklists and result templates of wiper mounting area strength, roof heat distortion, front and rear door durability and body durability of engine room compartment and area of back door were made by me. The important point that to protect durability and reliability was learned in this internship. For example, how to fix the plates is better and how many and where do the spot welding is better. And, knowledge of strong structure and past broken incidents of vehicle were learned. After this work, the digital evaluate for new model of vehicle will be done. To do this process, an evaluation result of previous vehicle that use for evaluation of new vehicle was made by me. In this process, how to use the Nissan CAD viewer software (Space Vertex) and structure of EV battery mounting area were learned by me. Then the Body Durability of back side (B- SIDE) and EV battery fixing durability of new model of vehicle will be evaluated by me. However, this report was not written about that is because of these are future activity. My internship flow is like bellow. Learning about Nissan general knowledge (Vehicle model numbering, part numbering rules etc.) → Check the results of previous vehicle evaluation → Make checklists and result templates of evaluation → Make procedure of picking bill of material from Nissan CAD viewer system (Space Vertex) → Evaluate the EV battery mounting durability of previous vehicle (→ Evaluate the Body Durability (B-SIDE) and EV battery mounting durability (In the future)) Items that are included the checklists and reports and how to make them were written in this report related to the flow of above. Finally, many good experiences ware gotten me in this in

En el presente documento se realiza un análisis dinámico de la reversibilidad de la dirección de los vehículos catalogados como M1 y N1. Posteriormente, con la aplicación de Matlab, se desarrolla un programa capaz de calcular los esfuerzos aplicados sobre los componentes de la dirección. Este programa se desarrolla de manera que cambiando los parámetros geométricos de los componentes del sistema de dirección sea funcional. De este modo, el programa busca ser de utilidad para diferentes usuarios que quieran analizar e investigar los esfuerzos realizados por la reversibilidad en el sistema de dirección. Para llevar a cabo esta tarea, en este documento se especifican y se explican los componentes de relevancia del sistema de dirección para así seguidamente definir la geometría de la dirección de seis barras. Para el estudio dinámico se ha dividido el sistema en tres diferentes sólidos: 1.Estudio del neumático, 2.Estudio de la dirección, 3.Estudio de la cremallera y piñón. Para finalizar, se interpretan los resultados obtenidos en el programa y se exponen los valores computados en una simulación. Los resultados indican un comportamiento dinámico acorde a la tendencia esperada en la reversibilidad, En el present document es realitza un anàlisi dinàmic de la reversibilitat de la direcció dels vehicles catalogats com M1 i N1. Posteriorment, amb l’aplicació de Matlab, es desenvolupa un programa capaç de calcular els esforços aplicats sobre els components de la direcció. Aquest programa es desenvolupa de manera que canviant els paràmetres geomètrics dels components del sistema de la direcció sigui funcional. D’aquesta manera, el programa busca de ser d’utilitat per diferents usuaris que vulguin analitzar i investigar els esforços fets per la reversibilitat de la direcció. Per dur a terme aquesta feina, en aquest document s’especifica i s’expliquen els components d’importància del sistema de direcció per així seguidament definir la geometria de sis barres. Pel estudi dinàmic el sistema s’ha dividit en tres sòlids diferents: 1. Estudi del neumàtic, 2. Estudi de la direcció, 3.Estudi pinyó-cremallera. Per finalitzar, s’interpreten els resultats obtinguts en el programa i s’exposen els valors computats en una simulació. Els resultats indiquen un comportament dinàmic esperat a la tendencia que ha de seguir la reversibilitat, The reversibility of the steering system in vehicles classified as M1 and N1 is studied dynamically in this document. A program is created using Matlab to calculate the forces applied to the steering components. This program is designed so that it remains functional by changing the geometric parameters of the steering system components. In this way. The program aims to be useful for different users who want to analyse and investigate the forces made by reversibility in the steering system. This document explains and specifies the relevant components of the steering system to complete this task. Folllowed by defining the geometry of the six-bar linkage steering. For the dynamic study, the system has been divided into three diferent solids: 1. Tire study, 2. Steering study, 3. Rack and pinion study. Finally, the results obtained in the program are interpreted, and the computer values presented in a simulation. The results indicate a dynamic behavior according to the expected trend in reversibility

En este documento se expone el proceso de diseño, dimensionamiento y fabricación del conjunto rueda de un coche tipo Formula Student, basado en el CAT16x, prototipo eléctrico y autónomo del equipo BCN eMotorsport de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona. Primeramente, se hará una breve introducción acerca de la competición Formula Student y de las disciplinas que la comprenden, después un poco de historia acerca del equipo BCN eMotorsport y una contextualización de la actualidad del proyecto. En segundo lugar se hablará del proceso de selección de los neumáticos del coche, comenzando por una explicación básica de la dinámica del vehículo, y haciendo posterior hincapié en el comportamiento dinámico de los neumáticos. A continuación, y basado en los datos proporcionados por el TTC (Tire Test Consortium), empresa dedicada al ensayo y estudio de los diferentes tipos de neumáticos para Formula Student, se hace un análisis comparativo entre los neumáticos. En tercer lugar, se elabora un modelo de neumático en Matlab capaz de predecir el comportamiento de estos, no sin antes tratar los datos obtenido por el TTC para posteriormente ajustar los coeficientes del modelo. Por último, se calculan detalladamente los esfuerzos que tienen lugar en la huella del neumático, trasladándolos posteriormente a los diferentes componentes del conjunto rueda, obteniendo así unos casos de carga específicos para diferentes situaciones dinámicas del coche. Seguidamente se procederá con la explicación rigurosa del proceso iterativo de diseño y dimensionamiento de los componentes del conjunto rueda (carro, buje, y mangueta) utilizando los programas de diseño y simulación de elementos finitos. Se acaba con la confección un BOM (Bill of Material) de las piezas del conjunto además de los planos de fabricación correspondientes.

Este trabajo final de grado realiza un estudio de los diferentes componentes del sistema de propulsión de una avioneta de categoría F2G. El objetivo principal de esta nueva competición es la de ofrecer a los aficionados del deporte de poder pilotar sus avionetas controlados mediante los cables de control, utilizando una avioneta de propulsión eléctrica. En las competiciones F2 usualmente se han competido haciendo uso de avionetas con un motor de combustión. Con este estudio se quiere indagar sobre las posibles combinaciones de los componentes necesarios para realizar el vuelo utilizando un motor eléctrico. De esta forma se puede reducir el impacto medioambiental y la contaminación acústica. Por este motivo se analizará el estudio del motor eléctrico, la hélice, la batería, el controlador de velocidad ESC y el posible uso de un reductor para mejorar el rendimiento de la avioneta. En la competición F2G el reto principal es el de alcanzar la mayor velocidad posible, ocasionalmente logrando superar los 300km/h. Por ello se estudiará de forma teórica cada componente con el objetivo de poder proporcionar suficiente potencia a la avioneta superando este valor. El objetivo final de este estudio es el de encontrar una serie de alternativas de cada componente mencionado para finalmente considerar las posibles combinaciones que permitan maximizar el rendimiento. Con el resultado obtenido en este proyecto se desea ofrecer a aficionados de la competición una alternativa del sistema de propulsión para poder maximizar las prestaciones de sus avionetas. Esto puede ser de gran ayuda al no disponer de mucha información en internet sobre los diferentes componentes a considerar

Aquesta memòria exposa la feina feta al llarg del quadrimestre de primavera de l'any 2023 pel Treball de Fi de Grau de l'autor, el Jordi Parera, el qual consisteix en el càlcul de les prestacions d’un cotxe de radiocontrol d’escala 1:5. Primer de tot, es comença fent una breu introducció del treball en general: es defineix la motivació, l'abast i els objectius d’aquest En segon lloc, es presenten els cotxes de radiocontrol. Donat que aquest treball estudia la capacitat d'acceleració d'un cotxe de radiocontrol amb motor tèrmic d'escala 1:5, es considera important donar una mica de context sobre aquests vehicles. Així doncs, després de donar-se una visió general, es presenten diverses maneres per classificar els cotxes de radiocontrol, ja sigui en funció del terreny pel qual han de circular, la seva propulsió o la seva escala. Per acabar, es presenta breument com són les competicions d'aquests cotxes. Seguidament, s'introdueix el model concret del cotxe de radiocontrol estudiat en aquest treball: l'F10, de la marca RS5. Es presenten els seus paràmetres generals (dimensions, pes i paràmetres aerodinàmics), i es procedeix a estudiar, un per un, els principals components del cotxe. Tot seguit, i abans de començar amb la part experimental i de càlculs del treball, es proporciona una base teòrica de tots aquells conceptes que apareixeran més endavant en la memòria. Aquesta part teòrica consta d'una breu explicació de: la Segona Llei de Newton, el Teorema del Moment Cinètic (TMC), el concepte d'inèrcia d'un cos, l'experiment del pèndol de torsió, les Equacions Diferencials de segon ordre i el Principi de la Conservació de l'Energia en versió diferencial. Tot seguit, es raona el motiu pel qual és necessari per a aquest treball recordar aquests conceptes i es procedeix a plantejar un full de ruta pel que queda de treball. A continuació, es mostra el càlcul de la constant de torsió del fil emprat per l'experiment del pèndol de torsió. Un cop obtingut aquest valor, es procedeix, Esta memoria expone el trabajo realizado durante el cuatrimestre de primavera del año 2023 por el Trabajo de Fin de Grado del autor, Jordi Parera, que consiste en el cálculo de las prestaciones de un coche de radiocontrol a escala 1:5. En primer lugar, se comienza con una breve introducción del trabajo en general: se define la motivación, el alcance y los objetivos de este. En segundo lugar, se presentan los coches de radiocontrol. Dado que este trabajo estudia la capacidad de aceleración de un coche de radiocontrol con motor térmico a escala 1:5, se considera importante dar un poco de contexto sobre estos vehículos. Así pues, después de ofrecer una visión general, se presentan diversas formas de clasificar los coches de radiocontrol, ya sea en función del terreno por el que deben circular, su propulsión o su escala. Para finalizar, se presenta brevemente cómo son las competiciones de estos coches. A continuación, se introduce el modelo concreto del coche de radiocontrol estudiado en este trabajo: el F10, de la marca RS5. Se presentan sus parámetros generales (dimensiones, peso y parámetros aerodinámicos) y se procede a estudiar, uno por uno, los principales componentes del coche. A continuación, y antes de comenzar con la parte experimental y de cálculos del trabajo, se proporciona una base teórica de todos aquellos conceptos que aparecerán más adelante en la memoria. Esta parte teórica consta de una breve explicación de: la Segunda Ley de Newton, el Teorema del Momento Cinético (TMC), el concepto de inercia de un cuerpo, el experimento del péndulo de torsión, las Ecuaciones Diferenciales de segundo orden y el Principio de la Conservación de la Energía en versión diferencial. Acto seguido, se razona el motivo por el cual es necesario recordar estos conceptos para este trabajo y se plantea una hoja de ruta para lo que queda de trabajo. A continuación, se muestra el cálculo de la constante de torsión del hilo utilizado para el experimento del péndulo de torsión. Segu, This report presents the work carried out during the spring semester of the year 2023 for the author's Bachelor's Degree Final Project, Jordi Parera, which consists of calculating the performance of a 1:5 scale radio-controlled car. First, a brief introduction to the overall work is provided: the motivation, scope, and objectives are defined. Secondly, radio-controlled cars are introduced. Since this work studies the acceleration capability of a radio-controlled car with a thermal engine at a 1:5 scale, it is considered important to provide some context about these vehicles. Therefore, after giving an overview, various ways of classifying radio- controlled cars are presented, based on the terrain they need to navigate, their propulsion, or their scale. Lastly, a brief description of these car competitions is presented. Next, the specific model of the radio-controlled car studied in this work, the F10 by RS5, is introduced. Its general parameters (dimensions, weight, and aerodynamic parameters) are presented, and the main components of the car are studied one by one. Subsequently, before delving into the experimental and computational part of the work, a theoretical foundation is provided for the concepts that will appear later in the report. This theoretical part includes a brief explanation of Newton's Second Law, the Theorem of Kinetic Moment, the concept of inertia, the torsion pendulum experiment, second-order differential equations and the Principle of Conservation of Energy in differential form. The reason for the necessity of recalling these concepts for this work is discussed, followed by outlining a roadmap for the remaining work of the project. Next, the calculation of the torsion constant of the wire used in the torsion pendulum experiment is shown. Once this value is obtained, the inertia of all the rotating components of the car is calculated, either through the torsion pendulum or with the help of the SolidWorks program. In the sixth section of the rep

Aquest treball se centra principalment en l’estudi de la barra Panhard, analitzar un cas particular d’un vehicle sotmès a unes certes condicions, fer l’anàlisi d’esforços als quals està sotmesa aquesta barra i saber-ne la resistència. Per últim, es conclou amb el disseny d’un banc d’assaig per tal de poder-la assajar. Com a primer pas es presenten els diferents tipus de suspensions i les característiques de cada una. Seguidament, es fa especial èmfasi en les suspensions d’eix rígid amb molles helicoidals, les quals són les que porten instal·lades la barra Panhard. A més s’analitza quina funció desenvolupa aquesta, la qual és restringir els possibles moviments transversals del vehicle. Després de saber el que és i com treballa una barra Panhard es procedeix a estudiar el cas d’estudi, el qual s’agafa un model de vehicle de Nissan i unes condicions d’estudi determinades. Primer es fa l’anàlisi cinemàtica en la qual es pot apreciar el rang de moviments que pot realitzar la barra. Seguidament, se’n realitza l’anàlisi d’esforços per veure a quina càrrega està sotmesa la barra Panhard. Depenent de si el cotxe està girant a dreta o esquerra, la barra estarà sotmesa a tracció o a compressió. Un cop se sap la força a la qual estarà sotmesa la barra, es realitzen els càlculs de resistència del material per tal d’avaluar si serà capaç de suportar la càrrega i saber quan fallarà. En l’anàlisi es veu que en el cas de compressió la barra no suportaria la càrrega a la qual està sotmesa i en el cas de tracció sí. Finalment, també es corroboren els resultats mitjançant un programa d’elements finits. Per últim, se’n fa el disseny del banc d’assaig per tal de poder assajar fins a la fallada la barra, tant pel cas de tracció com de compressió. Bona part dels elements que el componen s’agafaran de les instal·lacions del laboratori Nissan, ja que al final es dissenya per aquests i no seria coherent haver de fabricar nous elements quan ja se’n disposa de similars. Tot i això, moltes de le, Este trabajo se centra principalmente en el estudio de la barra Panhard, analizando un caso particular de un vehículo sometido a ciertas condiciones, realizando el análisis de los esfuerzos a los que está sometida esta barra y determinando su resistencia. Por último, se concluye con el diseño de un banco de pruebas para poder ensayarla. Como primer paso, se presentan los diferentes tipos de suspensiones y las características de cada una. A continuación, se hace especial énfasis en las suspensiones de eje rígido con muelles helicoidales, que son las que llevan instalada la barra Panhard. Además, se analiza la función que desarrolla esta barra, que es restringir los posibles movimientos transversales del vehículo. Después de comprender qué es y cómo funciona una barra Panhard, se procede a estudiar el caso de estudio, utilizando un modelo de vehículo de Nissan y unas condiciones de estudio determinadas. Primero se realiza el análisis cinemático, en el cual se puede apreciar el rango de movimientos que puede realizar la barra. A continuación, se realiza el análisis de esfuerzos para determinar la carga a la que está sometida la barra Panhard. Dependiendo de si el coche está girando a derecha o izquierda, la barra estará sometida a tracción o a compresión. Una vez se conoce la fuerza a la que estará sometida la barra, se realizan los cálculos de resistencia del material para evaluar si será capaz de soportar la carga y determinar cuándo fallará. En el análisis se observa que en el caso de compresión, la barra no soportaría la carga a la que está sometida, mientras que en el caso de tracción sí. Finalmente, los resultados también se corroboran mediante un programa de elementos finitos. Por último, se realiza el diseño del banco de pruebas para poder ensayar la barra hasta su fallo, tanto en el caso de tracción como en el de compresión. Gran parte de los elementos que lo componen se tomarán de las instalaciones del laboratorio de Nissan, ya que al final se diseña para est, This work primarily focuses on the study of the Panhard rod, analysing a specific case of a vehicle subjected to certain conditions, conducting an analysis of the forces to which this rod is subjected, and determining its strength. Finally, it concludes with the design of a test bench in order to perform testing on the rod. As a first step, the different types of suspensions and their characteristics are presented. Then, special emphasis is placed on rigid axle suspensions with coil springs, which are the ones that have the Panhard rod installed. Furthermore, the function of this rod, which is to restrict the possible lateral movements of the vehicle, is analysed. After understanding what a Panhard rod is and how it works, the case study is examined using a Nissan vehicle model and specific study conditions. First, a kinematic analysis is performed to determine the range of movements that the rod can perform. Then, a force analysis is conducted to determine the load to which the Panhard rod is subjected. Depending on whether the car is turning right or left, the rod will be subjected to tension or compression. Once the force to which the rod is subjected is known, strength calculations of the material are performed to assess whether it will be able to withstand the load and determine when it will fail. The analysis reveals that in the case of compression, the rod would not withstand the load it is subjected to, while in the case of tension it would. Finally, the results are also validated using finite element analysis software. Lastly, the design of the test bench is carried out in order to test the rod until failure, both in tension and compression. Many of the components will be taken from the Nissan laboratory facilities, as the design is tailored to them, and it would not be logical to manufacture new elements when similar ones are already available. However, not all dimensions and shapes exactly match those of the laboratory, as they were only used as reference

En aquest treball s’explica el disseny, la fabricació i la validació d’una llanda de fibra de carboni de l’equip BCN eMotorsport de la Formula Student. Aquest projecte és la continuació d’un altre TFG de fa dos anys d’un ex-membre de l’equip. Es comença explicant el perquè de fabricar una llanda i quins avantatges té respecte comprar-ne una comercial, fent menció d’alguns conceptes teòrics que tenen relació. Es resumeix l’estudi de casos de càrrega fet en la primera part del projecte, així com l’estudi de geometries. Es fa un estudi de laminats de fibra de carboni amb les respectives simulacions i les conclusions d’aquests. Posteriorment es fa el disseny del motlle i la solució dels reptes que van sorgint en el projecte. S’explica els processos de fabricació de peces de fibra, i s’ensenya la fabricació del model, motlle i peça final, així com l’escaneig 3D del motlle i peça per a veure les toleràncies de fabricació. Finalment s’estudien els assajos físics i dinàmics per a la validació d’una llanda. Desgraciadament, per manca de recursos aquests no s’acaben realitzant., En este trabajo se explica el diseño, fabricación y validación de una llanta de fibra de carbono del equipo BCN eMotorsport de la Formula Student. Este proyecto es la continuación de otro TFG de hace dos años de un ex-miembro del equipo. Se empieza explicando el porqué de fabricar una llanta y qué ventajas tiene respecto a comprar una comercial, haciendo mención de algunos conceptos teóricos que tienen relación. Se resume el estudio de casos de carga realizado en la primera parte del proyecto, así como el estudio de geometrías. Se realiza un estudio de laminados de fibra de carbono con sus respectivas simulaciones y sus conclusiones. Posteriormente se realiza el diseño del molde y la solución de los retos que van surgiendo en el proyecto. Se explican los procesos de fabricación de piezas de fibra, y se enseña la fabricación del modelo, molde y pieza final, así como el escaneo 3D del molde y pieza para ver las tolerancias de fabricación. Finalmente se estudian los ensayos físicos y dinámicos para la validación de una llanta. Desgraciadamente, por falta de recursos éstos no se acaban realizando, This thesis is about the design, manufacturing and validation of a carbon fiber rim for the BCN eMotorsport Formula Student team. This project is the continuation of another thesis from two years ago by a former member of the team. It begins by explaining the purpose of manufacturing a rim and what advantages it has compared to buying a commercial one, mentioning some theoretical concepts that are related. The load case study carried out in the first part of the project is summarized, as well as the geometry study. A study of carbon fiber laminates is carried out with their respective simulations and conclusions. Later on, the mold design and the solution to the challenges that arise in the project are carried out. The manufacturing processes of fiber parts are explained, and the manufacturing of the model, mold and final part is shown, as well as the 3D scanning of the mold and final piece to see the manufacturing tolerances. Finally, physical and dynamic tests are studied for the validation of a rim. Unfortunately, due to lack of resources these are not carried out

La finalitat d’aquest treball és dissenyar i construir un banc de proves en què es pugui mesurar i determinar la rigidesa, la relació de desplaçaments i els angles de gir d’una suspensió d’un cotxe de ràdio control d’estil Fórmula (escala 1:5) en condicions estàti- ques. Es volen obtenir aquests valors de cara primer de tot, a comprendre millor en comportament del vehicle en condicions dinàmiques, i segonament plantejar possibles millores a l’hora d’ajustar en vehicle, La finalidad de este trabajo es diseñar y construir un banco de pruebas para medir o determinar la rigidez, la relación de desplazamientos y los ángulos de giro de la sus- pensión d’un coche radiocontrol estilo Fórmula (escala 1:5) en condiciones estáticas. Se busca obtener estos valores con la finalidad primeramente de comprender mejor en comportamiento del vehículo en condiciones dinámicas, y en segundo lugar plan- tear posibles mejoras para el ajuste del vehículo, The purpose of this work is to design and build a test bench to measure or determine the stiffness, the displacement ratio and the steering angles of the suspension of a For- mula style radio control car (1:5 scale) under static conditions. We want to obtain these values in order firstly to better understand the behaviour of the vehicle in dynamic conditions, and secondly to apply possible improvements when adjusting the vehicle

En aquest projecte es recull l’estudi realitzat per dissenyar els 3 components més importants del sistema de frenada, el pedal, el disc i les pinces, per al vehicle de Formula Student de l’equip BCN eMotorsport per a la temporada 2023. Primerament, s'estudia el funcionament del sistema de frenada i, a partir d'aquí, la dinàmica en frenada del vehicle per veure com els diferents paràmetres afecten el rendiment del monoplaça. A causa de l'increment de l'eficiència de la frenada regenerativa, el sistema de frens del CAT14x resulta sobredimensionat. A partir de simulació i proves a pista es troben els nous casos de càrrega als quals està sotmès el sistema de frens. S'estudia com els nous esforços afecten la temperatura del conjunt. A partir d'aquests esforços i temperatures noves s'optimitzen els discos de fre i es dissenyen unes noves pinces de fre per CAT15x. Paral·lelament, s'ha realitzat un nou disseny del pedal que incorpora els actuadors pneumàtics del fre autònom. S'han creat diversos programes que simplifiquen el procés de disseny i que podran utilitzar els membres de BCN eMotorsport en un futur. El resultat final és un sistema de frens optimitzat per a les noves càrregues, més lleuger i més simple. A més, s'obre la porta a l'equip a continuar investigant sobre el disseny de les pinces de fre, En este proyecto se recoge el estudio realizado para diseñar los 3 componentes más importantes del sistema de frenado, el pedal, el disco y las pinzas, para el vehículo de Formula Student del equipo BCN eMotorsport para la temporada 2023. Primeramente, se estudia el funcionamiento del sistema de frenada y, a partir de aquí, la dinámica en frenada del vehículo para ver cómo afectan los distintos parámetros al rendimiento del monoplaza. Debido al incremento de la eficiencia de la frenada regenerativa el sistema de frenos del CAT14x resulta sobredimensionado. A partir de simulación y pruebas en pista se encuentran los nuevos casos de carga a los cuales está sometido el sistema de frenos. Se estudia cómo afectan los nuevos esfuerzos a la temperatura del conjunto. A partir de estos esfuerzos y nuevas temperaturas se optimizan los discos de freno y se diseñan unas nuevas pinzas de freno para CAT15x. Paralelamente se ha realizado un nuevo diseño del pedal que incorpora los actuadores neumáticos del freno autónomo. Se han creado varios programas que simplifican el proceso de diseño y que podrán ser utilizados por los miembros de BCN eMotorsport en un futuro. El resultado final es un sistema de frenos optimizado para las nuevas cargas, más ligero y más simple. Además, se abre la puerta al equipo a seguir investigando sobre el diseño de las pinzas de freno, This project includes the study carried out to design the 3 most important components of the braking system, the pedal, the disc and the calipers, for the Formula Student vehicle of the BCN eMotorsport team for the 2023 season. First of all, the principles of the braking system are studied and, from here, the braking dynamics of the vehicle to see how the different parameters affect the performance of the single-seater. Due to the increased efficiency of regenerative braking, the CAT14x braking system is oversized. From simulation and track tests the new load cases to which the braking system is subjected are found. It is studied how the new stresses affect the temperature of the system. Based on these stresses and new temperatures, the brake discs are optimized and new brake calipers are designed for CAT15x. At the same time, a new pedal design has been developed that incorporates the pneumatic actuators of the autonomous brake. Several programs have been created that simplify the design process and can be used by BCN eMotorsport members in the future. The end result is a brake system that is optimized for the new loads, lighter and simpler. It also opens the door for the team to continue research on brake caliper design

Aquest treball s’endinsa en el disseny d’un banc de proves per fer assaigs de durabilitat de flexió rotativa a cubs de roda de la suspensió de vehicles de classe turisme. El cub és la peça del vehicle encarregada de donar rotació a la roda, sigui per deixar-la girar lliurement o per transmetre-li el parell del motor. El banc de proves ha de permetre aplicar càrregues radials i axials de diferent magnitud al cub, a la vegada que se’l fa girar. El protocol de l’assaig especifica les fórmules per determinar la magnitud de les càrregues, així com la velocitat de rotació i els cicles de duració de l’assaig. Després de definir la càrrega màxima que es pot aplicar a l’assaig, s’ha estudiat les limitacions i necessitats del disseny. La solució escollida contempla l’ús d’un únic cilindre hidràulic disposat en angle, per poder aplicar les càrregues radials i axials adequades. A més, a causa de la magnitud de les càrregues màximes de l’assaig, s’ha vist la necessitat d’instal·lar dos rodaments i un eix massís amb l’objectiu d’absorbir les forces del cilindre hidràulic. Per fer girar el cub s’ha pensat en diverses opcions: la transmissió per corretges i per engranatges. Comparant els avantatges i inconvenients de les dues alternatives, la balança s’ha decantat cap al reductor d’engranatges. Altrament, s’ha hagut de pensar un útil per unir el cub a l’eix i que sigui flexible per assajar qualsevol model de cub. En paral·lel a l’etapa de disseny, s’ha anat buscant en catàlegs de proveïdors i en el taller les especificacions i dimensions de totes les peces que s’han necessitat, amb l’objectiu de valorar si són les peces adequades i poden arribar a complir la funció per la qual es volen utilitzar. Pel que fa als càlculs, s’han trobat les reaccions a l’eix per poder dimensionar els rodaments i dibuixar els diagrames d’esforços i moments. A partir d’aquests gràfics ha estat fàcil veure les càrregues a les quals està sotmès l’eix i poder dissenyar-lo perquè no pateixi per fatiga ni per

Aquest treball té com a objectiu millorar un programa d'estabilitat de vehicle en Microsoft Excel ja existent. S'ha ampliat i renovat el model que parametritza els pneumàtics, utilitzant la Magic Formula 6.1 de Hans Pacejka, s'estudia la precisió de la direcció en funció de la rigidesa, s'ha implementat un estudi de la velocitat de guinyada, de l'acceleració lateral i del balanceig del vehicle. Per a aquest treball s'ha creat un algoritme genètic per a la creació d'un model d'un pneumàtic. En el treball s'ha escollit modelitzar el pneumàtic Hoosier 18 x 7,5 – 10 R25B, ja que gràcies al Carlspan Tyre Test Consortium es tenen dades suficients per a poder fer funcionar aquesta eina. En el treball s'explica el funcionament general de tots els algoritmes genètics, i com s'han aplicat les diferents eines que s'exposaran per a la creació d'un algoritme capaç de generar un model. S'amplia el programa afegint la rigidesa de direcció. Considerant que la direcció no és completament rígida, les forces laterals que rep el pneumàtic i, per tant, l'eix direccional, afecten l'angle de roda final. Aquesta rigidesa direccional es fa en dos passos, ja que en la majoria de vehicles comercials, hi ha una barra torsional que en petits angles de volant varia la rigidesa de l'eix. Es fa un estudi seguint el model de bicicleta de la guinyada, l'acceleració lateral i el balanceig del vehicle. L'estudi de guinyada i l'acceleració lateral es realitza a partir d'un model d'espai d'estats d'on s'obté la funció de transferència d'aquestes sortides en funció de l'angle girat de roda. La representació d'aquesta funció es fa amb un diagrama de Bode analitzant l'angle de guinyada i l'acceleració lateral per a diferents entrades sinusoidals amb diferents freqüències de gir de roda. L'estudi del balanceig del vehicle es fa a partir d'un pas intermedi, ja que el model de bicicleta no contempla que el vehicle pugui balancejar. Per a conèixer el balanceig cal conèixer l'acceleració lateral del vehicle, i

Aquest document exposa el procés de disseny de la part elàstica de la suspensió d’un Fórmula Student incorporant una tercera molla a cada eix per a controlar el moviment de capcineig i els moviments verticals del vehicle. El projecte pren de base el quinzè vehicle de l’equip BCN eMotorsport, el CAT15x. El projecte s’inicia amb el disseny cinemàtic dels elements elàstics de la suspensió partint d’una suspensió de triangles superposats ja definida. En aquest, s’estudia tots els paràmetres geomètrics que afecten el comportament de les molles i esmorteïdors i, en conseqüència, el del vehicle. També es crea un codi de MATLAB® propi per tal de trobar la geometria òptima donat el comportament del vehicle desitjat tant en balanceig com en capcineig. Sobretot se centra l’atenció en la definició de la relació de desplaçament entre la roda i les molles i la incorporació del tercer element. D’altra banda, es realitza un estudi de la dinàmica del vehicle on es determina la rigidesa de les molles i les barres estabilitzadores, les freqüències pròpies d’oscil·lació i la configuració dels esmorteïdors. També s’observa com afecten els paràmetres geomètrics establerts en el comportament del vehicle. Finalment, el projecte presenta el pressupost, un estudi d’impacte ambiental, les conclusions i recomanacions per al futur.

Aquest TFG tracta sobre l’estudi d'una instal·lació oleohidràulica per un laboratori d'assaig de components d'un xassís d'un vehicle. El laboratori està situat a la Nissan de la Zona Franca de Barcelona i s’ha fet un estudi en profunditat de tota la part hidràulica del laboratori que se’n carrega de fer els experiments als vehicles que han de sortir al mercat. En el treball, primer es parla dels components del laboratori, fent èmfasi en els components hidràulics com la bomba, els cilindres hidràulics, els motors, les vàlvules i servovàlvules, etc. En segon lloc es parla i s’especifica el tipus d’oli i de tubs que hi ha en el laboratori, ja que seran factors importantíssims en el moment de fer els càlculs. Finalment, es fa un resum teòric sobre les pèrdues de càrrega lineals i singulars explicant les fórmules i els conceptes relacionats amb elles. La part pràctica del treball consisteix en trobar el punt de funcionament de la bomba per qualsevol assaig que es vulgui realitzar, per tal d’optimitzar els experiments i treure el màxim benefici de la bomba en cada cas. Tots els càlculs s’han realitzat en un full Excel que serà entregat al laboratori de la Nissan per a que tots els treballadors puguin tenir-hi accés i utilitzar-lo abans de fer cap assaig per poder obtenir el punt de funcionament i poder posar la bomba en aquell punt. El treball és un treball molt tècnic, on hi ha molts càlculs darrera i el temari més tractat està relacionat amb la mecànica de fluids, Objectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i Infraestructura::9.2 - Promoure una industrialització inclusiva i sostenible i, a tot tardar el 2030, augmentar de manera significativa la contribució de la indústria a l’ocupació i al producte interior brut, d’acord amb les circumstàncies nacionals, i duplicar aquesta contribució als països menys avançats

En este trabajo se define el proceso de diseño de una mangueta para el equipo de Formula Student de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona (ETSEIB). Este diseño está fundamentado en la optimización topológica con el objetivo de ser fabricado mediante técnicas de fabricación aditiva de metal. La tesis describe el proceso de creación de los casos de carga, espacio de diseño, diseño de la mangueta y validación mediante elementos finitos de esta. Estudios complementarios como la vida a fatiga, expansión térmica y presupuesto para la fabricación de la mangueta también se incluyen en este proyecto. Los objetivos de este trabajo son los de reducir masa de este componente preservando la rigidez conseguida en la generación previa de la mangueta. Los resultados muestran una reducción de masa del 35% y unos valores de deformación similares a los de la mangueta del monoplaza previo.

El present projecte recull tot l’estudi efectuat relacionat amb la comprensió de la normativa referent a la legalització de reformes en vehicles així com la confecció de tota la documentació necessària per a poder tramitar aquestes modificacions. Concretament, el projecte s’enfoca cap a aquelles reformes més comuns en vehicles de tipus tot terreny (o més comunament referits com a vehicles 4x4) però tot l’estudi realitzat és extrapolable a qualsevol turisme. Aquest treball inclou, en primer lloc, l’explicació i comprensió de la normativa que regeix aquest tipus de modificacions en els vehicles. Es presenten els reglament indicant quin es el contingut que els usuaris poden trobar en cadascun d’ells. Posteriorment, s’explica quin és el contingut del Manual de Reformes de Vehicles (document per excel·lència que recull la diversitat de reformes que poden efectuar-se en aquests) així com la seva correcta interpretació i la documentació que qualsevol enginyer ha de presentar per a poder fer efectives les reformes. Finalment, es presenta el contingut que s’ha d’incloure en aquells projectes que requereixen d’un Projecte Tècnic (la part més numèrica), document en el que s’inclouen els càlculs realitzats per assegurar que els components instal·lats i unions no fallaran en cap cas i que no es compromet la seguretat del vehicle. En segon lloc, com a part més numèrica del projecte, es presenten un conjunt de reformes (aquelles més comuns en vehicles de tipus tot terreny) i s’elabora tota la part de documentació i càlculs que són necessaris per a poder homologar-les i incloure-les en la fitxa tècnica del vehicle. Tota aquesta documentació es regeix sota la normativa vigent i es realitza seguint les pautes establertes per al Reglament per a poder presentar-la posteriorment a la finalització del treball. Així s’aconseguirà validar la factibilitat d’homologar dites reformes en el vehicle que s’utilitza com a exemple i verificar la qualitat de la documentació que s’ha elaborat per a

Al laboratori de Nissan de la Zona Franca de Barcelona s’hi realitzen assajos per a mesurar la rigidesa vertical de la suspensió independent dels vehicles. S’ha detectat que es podria millorar el banc d’assajos existent amb la conseqüent repercussió positiva en les condicions laborals dels treballadors. El principal objectiu del projecte consisteix a dissenyar un artefacte que permeti l’automatització de l’assaig. Després d’analitzar les instal·lacions actuals que es munten per a realitzar l’assaig, s’ha estudiat els diferents sistemes que poden permetre propulsar actuadors amb la finalitat d’automatitzar l’assaig, i s’ha decidit quin és el més òptim. Seguidament s’ha considerat els diferents mecanismes que es podrien implementar en el banc d’assajos actual, essent el banc elevador de barres creuades el dispositiu més adient. Per a realitzar el disseny s’ha hagut d’estudiar l’anàlisi cinemàtica i dinàmica per a posteriorment fer-ne el dimensionament, mitjançant els principis de resistència de materials. Finalment s’ha confeccionat els plànols dels diferents elements del mecanisme per a que pugui ser fabricat si es considera oportú. Els càlculs efectuats avalen que el banc elevador es pot utilitzar amb seguretat sota les restriccions de disseny imposades pel propòsit pel que ha estat concebut.

El present projecte recull tot l’estudi efectuat relacionat amb la comprensió de la normativa referent a la legalització de reformes en vehicles així com la confecció de tota la documentació necessària per a poder tramitar aquestes modificacions. Concretament, el projecte s’enfoca cap a aquelles reformes més comuns en vehicles de tipus tot terreny (o més comunament referits com a vehicles 4x4) però tot l’estudi realitzat és extrapolable a qualsevol turisme. Aquest treball inclou, en primer lloc, l’explicació i comprensió de la normativa que regeix aquest tipus de modificacions en els vehicles. Es presenten els reglament indicant quin es el contingut que els usuaris poden trobar en cadascun d’ells. Posteriorment, s’explica quin és el contingut del Manual de Reformes de Vehicles (document per excel·lència que recull la diversitat de reformes que poden efectuar-se en aquests) així com la seva correcta interpretació i la documentació que qualsevol enginyer ha de presentar per a poder fer efectives les reformes. Finalment, es presenta el contingut que s’ha d’incloure en aquells projectes que requereixen d’un Projecte Tècnic (la part més numèrica), document en el que s’inclouen els càlculs realitzats per assegurar que els components instal·lats i unions no fallaran en cap cas i que no es compromet la seguretat del vehicle. En segon lloc, com a part més numèrica del projecte, es presenten un conjunt de reformes (aquelles més comuns en vehicles de tipus tot terreny) i s’elabora tota la part de documentació i càlculs que són necessaris per a poder homologar-les i incloure-les en la fitxa tècnica del vehicle. Tota aquesta documentació es regeix sota la normativa vigent i es realitza seguint les pautes establertes per al Reglament per a poder presentar-la posteriorment a la finalització del treball. Així s’aconseguirà validar la factibilitat d’homologar dites reformes en el vehicle que s’utilitza com a exemple i verificar la qualitat de la documentació que s’ha elaborat per a

Aquest treball de final de grau té com meta dur a terme el disseny d'una suspensió davantera, singularment, per un vehicle controlat via ràdio control d'F1 a escala 1:5. Complementàriament, buscarem que es dugui a terme de la forma més eficient possible, tot respectant el màxim possible unes mesures prèviament recercades i analitzades en models de vehicles existents, ensems a la normativa vigent de competicions de vehicles RC F1 escala 1:5. Per a més inri, el sistema de suspensió dissenyat haurà d'absorbir les irregularitats del terreny, tot passant per mantenir l'estabilitat i la direcció del vehicle, tenint present el contacte entre el pneumàtic i la calçada. Quan parlem de sistemes de suspensió ens referim a, com la massa suspesa està acoblada a la massa no suspesa. La forma en què tots dos estan relacionats determina no només el moviment sinó també les forces transmeses. La suspensió independent és la més adequada per a la nostra aplicació en ser la que ofereix una estabilitat més gran en absorbir de forma independent les vibracions i oscil·lacions de les dues rodes d'un mateix eix. A més, es tracta del disseny que ofereix un millor confort i el que té un menor pes no suspès. Per assolir els propòsits descrits, cal dur a terme un estudi previ de dues assignatures relacionades amb el grau d'enginyeria d'automoció: "Suspensions" i "Direccions", en paral·lel a una recerca d'informació exhaustiva dels productes i disponibilitat al mercat actual, amb el fi de concretar i maximitzar els coneixements adquirits en la matèria, que resultaran extremadament útils de cara al disseny final de la suspensió del vehicle. Tan aviat s'hagi completat la fase de recerca i adquisició de coneixements, es durà a terme un esbós inicial de la suspensió, tenint com referència tres vehicles proporcionats pel tutor, i a partir d'ells es realitzarà un primer disseny 3D de la suspensió. D'aquest disseny en sortiran noves dades, gràcies a les quals es podrà dur a terme un estudi inicial dels

Aquest treball de fi de màster té com a objectiu millorar les prestacions de les transmissions de tres vehicles amb motor de combustió, escala 1:5, dedicats a competició de Fórmula 1. En l’estudi de les transmissions actuals s’observa irregularitats que afecten el funcionament de la mateixa, reduint el rendiment. S’ha emprat metodologia ISO per als càlculs d’engranatges, no es mostra la metodologia en si, només els resultats. Per al càlcul de la geometria i presa de decisions en el disseny industrial, s’ha emprat els coneixements apressos al llarg del màster. S’ha fet servir el programa informàtic SOLIDWORKS, per al disseny 3D, plànols i l’anàlisi per elements finits (estudi estàtic i a fatiga). Els vehicles amb la transmissió optimitzada en pes i geometria han mostrat, numèricament, millores en comparació a la transmissió actuals dels vehicles respecte a velocitats i acceleracions

Driveability is one of the key parameters to consider when developing a vehicle. This term is related to the customer’s perception of drive quality and how well the vehicle responds to the driver expectations. It is therefore important for business success, that is the reason why oems! (oems!) invest lots of resources and dedicate lots of efforts to refine and optimize as well as possible the way the vehicle behaves. On vehicle development nowadays, this process is still largely based on subjective impressions from professional test drivers, which are used to evaluate the driving experience and help in the calibration of the vehicle behavior. However, this way of assessing the driveability in conventional vehicles has lots of drawbacks in terms of repeatability, cost, efforts and time. Furthermore, with the appearance of Hybrid Electric Vehicles (HEV) and Plug In Hy- brid Electric Vehicles (PHEV) in the market, the task of evaluating the drive quality is becoming even harder since more aspects must be taken into consideration. Therefore, the purpose of this thesis is to evaluate the drive quality of a PHEV in an objective way. The idea is to create a reliable, objective method to evaluate longitudinal driveability based on objective, measurable parameters. By means of doing that, clear advantages in terms of cost, reliability and time could be achieved, compared to perform subjective evaluations by test drivers. In this thesis, the driveability of the vehicle is quantitatively evaluated for different driving events, these includes launch behavior, transitions between electric and hybrid propulsion and the gear shifting process. Following the definition of key parameters based of previous studies, a tool is pre- sented, which automatically detects the desired events and calculate the proposed from a specific measurement file. For this purpose, a test plan on the track has been con- ducted to obtain for each type of event, subjecting scores and vehicle data to calcula

El treball que s’exposa a continuació, mostra la metodologia seguida per fer un estudi del comportament d’una suspensió de doble triangle de l’eix posterior d’un vehicle d’F1 teledirigit escala 1/5. En aquest treball es calcularan diverses cotes i paràmetres de la suspensió per tal d’entendre quin és el comportament del cotxe, i veure la influència que té cada paràmetre sobre el vehicle. La memòria del treball està dividida en quatre parts principals, ordenades cronològicament, de la mateixa manera que s’ha dut a terme l’estudi del sistema de suspensió del vehicle. A la primera part de la memòria es fa un primer estudi teòric on es parla de la dinàmica del vehicle i es defineixen alguns dels tipus de suspensions mes habituals existents al mercat. En aquest primer apartat també s’introdueixen diferents cotes dels sistemes de suspensió d’un vehicle, que poden resultar útils per conèixer el comportament del mateix, i que en apartats posteriors es calcularan per poder extreure conclusions sobre el funcionament de la suspensió. A la segona part del treball, es defineix més en detall el tipus de suspensió concret que s’estudiarà, ja que és del que disposa el vehicle estudiat. En aquest apartat es veuen les diferents parts del sistema de suspensió concret i la seva funció. A continuació, un cop introduït el sistema concret que s’estudiarà, a la tercera part de la memòria es mostra l’estudi de la suspensió, on es calculen les diferents cotes per tal de conèixer quin serà el comportament que presentarà el vehicle que s’està estudiant. En aquest apartat, en primer lloc s’han buscat les cotes de la suspensió de forma teòrica, i un cop trobades, s’han comparat amb els resultats obtinguts per simulació mitjançant un model 3D del sistema de suspensió. Finalment, la part final del treball és un anàlisi estructural dels diferents components del sistema de suspensió del vehicle mitjançant la simulació dels components que s’han modelat en 3D. Com el treball esta basat en un sistema r

Aquest treball s’ha basat en el fenomen anomenat radial run-out ( o excentricitat ) i en la construcció d’una màquina capaç de mesurar-lo de la forma més fàcil possible després de sotmetre una llanda de cotxe a una prova d’impacte. L’excentricitat d’una llanda es podria definir com la rodonesa de la llanda, quin és el seu radi al llarg de tota la seva circumferència. Una variació de radi alta ( superior als 0,5 mm ) provoca que el cotxe realitzi petits salts ( més obvis a major velocitat ) i per tant empitjori la conducció. Un cop realitzada la prova d’impacte, l’objectiu serà mesurar aquesta excentricitat i veure com ha canviat, i comprovar si l’excentricitat de la llanda segueix dintre de toleràncies o si l’impacte ha deixat la llanda inservible. El treball es centrarà doncs en el disseny d’aquesta màquina que faci la mesura d’aquesta magnitud el més fàcil i el més ràpid possible. Per a la comprovació de resultats es farà servir el programari ANSYS i per fer més fàcil la presentació de la màquina el disseny de les diferents peces es realitzarà amb SOLIDWORKS. Al final del projecte s’ha aconseguit entendre el concepte de radial run-out i s’ha pogut dissenyar una màquina preparada per fer aquestes mesures d’excentricitat tal com es desitjava, seguint les pautes i especificacions que es van plantejar al principi del projecte.

Las nuevas normativas de Formula Student combinan dos categorías que son EV (vehículos eléctricos) y DV (Vehículos autónomos) en un solo vehículo. Esto conlleva a nuevos retos ingenieriles ya que varios subsistemas del coche deben ser diseñados nuevamente desde cero para cumplir con los requisitos y normativas del nuevo vehículo. Este trabajo explica el diseño paso a paso de uno de los subsistemas que por la nueva normativa debió ser cambiado. Mediante el análisis de frenada de un Formula Student se seleccionaron y diseñaron los distintos componentes relacionados con el sistema de frenos de emergencia del nuevo formula autónomo, cumpliendo siempre con la normativa impuesta por la competición. El diseño del Sistema de frenos EBS va desde el análisis de cargas y esfuerzos sobre cada pieza, generados al momento de la frenada, hasta el cálculo y selección de los componentes neumáticos requeridos para desacelerar el coche de manera segura. Todo lo anterior resultando en un nuevo diseño de sistema de freno para un Formula Student autónomo siendo este, más eficiente, ligero y mejor ubicado en el monoplaza. Favoreciendo no solo la eficacia de la frenada si no a la vez el comportamiento dinámico de coche.

L’objecte del present treball ha estat completar la feina iniciada per en Dídac Caball en el seu treball de fi de màster on es proposa el disseny d’una transmissió planetària que permet desplaçar el conjunt motor-transmissió cap a l’exterior del prototip de l’equip BCN eMotorsport. En el marc de tots els canvis que suposa la implementació d’un nou conjunt roda, és necessari el redisseny d’altres elements com la llanda o la boixa. L’experiència adquirida durant les dues temporades que els autors van formar part del projecte Formula Student de l’ETSEIB han estat la base del treball presentat per tal de proporcionar una solució a un problema que impedia el correcte disseny geomètric de la dinàmica del vehicle. Tanmateix, gràcies als coneixements apresos a les assignatures específiques del màster d’Enginyeria Industrial especialitat Mecànica i al programari Solidworks® s’ha dibuixat tant el model en 3D com els plànols per a la corresponent fabricació. Per tal de fer l’anàlisi estructural dels elements dissenyats s’empra el programari Ansys®. També es realitzen els càlculs resistius dels engranatges, mitjançant la ISO 6336, i dels cargols, amb el procediment après en l’assignatura de Càlcul de màquines. Finalment, també es realitza un estudi dels elements de la transmissió al llarg de tota la seva vida útil mitjançant el programari Matlab®, tot realitzant un estudi a partir de la llei de Palmgren-Miller. Es conclou que el conjunt roda presentat es desplaça 106,15 mm cap a l’exterior del monoplaça, assegurant així el correcte disseny de la geometria de suspensió com a resultat d’evitar les interaccions entre el motor i els seus respectius braços. La present documentació recull totes les justificacions, càlculs i simulacions necessàries per a fabricar una transmissió planetària, una llanda i una boixa d’un vehicle de competició

El objetivo de este proyecto final de máster es el de diseñar y fabricar un sistema de alineación de los parámetros de la suspensión y de la dirección de un coche de radio control de escala 1/5. Con este proyecto se pretende poner en manifiesto los conocimientos que se han ido adquiriendo durante el grado y más tarde durante el máster. Esto incluye el desarrollo del producto, diseño conceptual, diseño de detalle y fabricación. El diseño y fabricación de este sistema de alineación de la suspensión y dirección de un coche radio control escala 1/5 pretende cubrir la necesidad de obtener un sistema fiable y de fácil uso que pueda competir con el mercado actual

El treball que es mostra a continuació tracta d’una millora del disseny definitiu que s’ha implementat al primer vehicle elèctric amb motor a roda de l’equip de Fórmula Student de l’escola, l’ETSEIB Motorsport. D’aquesta manera, l’objectiu principal d’aquest treball és identificar els punts dèbils de la transmissió anterior (tant de disseny com de fabricació) i intentar aportar solucions per tal de millorar les dificultats que van sorgir durant el seu procés de concepció. Els passos a seguir per tal de desenvolupar aquesta nova millora consistiran a identificar les possibles àrees de millora que es desitja que el nou concepte presenti i refer el càlcul de la relació de transmissió necessària amb l’experiència adquirida a les competicions durant l’estada de dos anys al projecte. Posteriorment, es durà a terme el disseny mecànic tenint en compte els components comercials que es necessiten. Es farà tant el disseny mecànic com les comprovacions i càlculs adients per tal que la transmissió sigui prou fiable, tot seguint un procés iteratiu fins arribar a la solució desitjada. Finalment s’adjuntaran els plànols 2D de fabricació i de muntatge de tots els components dissenyats així com les fulles d’especificacions dels components comercials. Cal destacar que aquest projecte només es centra en el redisseny de la transmissió, el disseny del conjunt roda complet forma part d’un altre treball de final de Màster,que té com a punt de partida el disseny proposat en aquest treball. D’aquesta manera es pretén que l’equip de Fórmula Student tingui una base sòlida per al disseny de futures transmissions i conjunts de boixa, un dels punts claus del monoplaça i dels dissenys mecànics més complexos de dissenyar. A tall de conclusions, destacar que s’ha pogut dissenyar de manera adient la transmissió que s’havia plantejat en un inici. Havent realitzat ja un disseny de transmissió d’aquest tipus a l’equip ha estat molt més fàcil identificar els punts de millora i centrar-se en aspectes com

Al llarg del present treball es descriuen els procediments, mètodes i càlculs duts a terme per al disseny de la direcció d’un vehicle de competició. Concretament del CAT14, monoplaça que haurà de participar en les competicions europees de Formula Student durant l’estiu de 2022 com a part del projecte BCN eMotorsport, integrat per estudiants de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB) i de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB), centres UPC. El vehicle ha de ser capaç de córrer tant en modalitat manual (amb pilot) com autònoma (sense pilot), de forma que el disseny integra tant un sistema convencional per pinyó-cremallera com un sistema de transmissió de potència per a l'actuador elèctric. Es tracta d’un repte majúscul, al ser el primer vehicle dissenyat i fabricat a l’equip capaç de competir en les dues modalitats. Per aquest motiu s’ha optat per un disseny conservador en tot el que respecte al sistema convencional, minimitzant el nombre de canvis i enfocant-los principalment a adaptar-lo a l’actuació autònoma. Els principals objectius passen pel compliment de la normativa, una actuació eficient i ràpida, i un pes reduït. És per això que s’han dissenyat de forma pròpia la major part de les peces. Per fer-les s’ha utilitzat el programa SolidWorks®, i s’han simulat mitjançant ANSYS Mechanical®. Així i tot, ha estat inevitable l’ús de components comercials, la selecció dels quals s’explica també al llarg del treball. Per al disseny de la geometria s’han utilitzat tant softwares comercials (Optimum Kinematics®) com programes desenvolupats de manera pròpia com a part del projecte (amb Matlab®). Altres continguts i mètodes de càlcul han estat l’ús de dades experimentals obtingudes de vehicles anteriors de l’equip, el mètode de les potències virtuals, dinàmica del sòlid rígid, anàlisis resistent de barres i continguts específics referents a la dinàmica del vehicle, entre d’altres. Com a resultat, s’ha

El present projecte pretén ampliar la tasca realitzada en l’any anterior en el treball anomenat “Predisseny de la dinàmica d’un vehicle” de Ramon Parareda, mitjançant l’ampliació del programa amb fulls de càlcul (Excel) que va ser creat per a aquell projecte. En aquesta ampliació l’objectiu és desenvolupar un model de bicicleta complet d’un vehicle de dos eixos de cara a estudiar-ne l’estabilitat en estat estacionari. Aquest estudi es tradueix en la modelització d’un assaig ISO 4138, tant en la seva vessant amb radi de revolt constant com amb angle de volant constant. Per arribar a realitzar aquests càlculs, a causa de la implicació dels pneumàtics en el model de bicicleta, s’ha requerit un previ estudi i actualització d’un segon programa realitzat amb fulls de càlcul del model “Magic Formula” de Pacejka, versió 5.2. Des d’aquest programa es poden obtenir dades rellevants de pneumàtics prèviament assajats, de forma visual, i que resulten útils no únicament per aquest projecte. Per altra banda, també s’ha requerit l’anàlisi d’una sèrie d’assajos reals de la cinemàtica de suspensió de diferents vehicles. Per la seva millor comprensió s’han estructurat en un tercer llibre Excel d’on s’extreuen les dades necessàries per al model de bicicleta de cadascuna de les tipologies de suspensió. Tant en els càlculs del model de bicicleta com en els dels pneumàtics, ha estat necessari l’ús de macros així com una diversitat de fórmules de física i dinàmica del vehicle. Com a resultat, s’obté una aproximació al comportament en un revolt en estat estacionari d’un vehicle, tenint en compte dimensions, pneumàtics, transferència de càrregues, cinemàtica de caiguda i convergència de la suspensió, moment d’autoalineament i flexibilitat dels elements de la suspensió

En aquest document està exposat l'estudi d'un impactador de neumàtics per fer assajos de les rodes dels vehicles de Nissan i així comprovar el seu bon funcionament. Aquest assaig està compost pel neumàtic a assajar, el pèndol compost que serà el que realitzarà l'impacte i per últim l'estructura que subjectarà el pèndol. S'ha realitzat un estudi dels tres elements, amb la finalitat de comprovar si les rodes suporten o no els impactes i que l'estructura pot suportar els esforços que apareixeran durant l'assaig. He escollit aquest Treball de Final de Màster perquè tinc interès pel sector de la qualitat dels vehicles, ja que vaig estar treballant en el departament de qualitat d’una empresa que fabricava tota classe de tubs per vehicles, a més a més tinc interès per l'estudi del comportament estructural. Permetent-me poder aprofundir més en aquests dos punts. El resultat de l'estudi teòric del pèndol i del neumàtic són coherents amb els resultats experimentals obtinguts per NISSAN. El resultat de l’estudi és que l'estructura suportarà els assajos d'una manera satisfactòria. Es podrien realitzar optimitzacions de disseny, però l'impactador complirà amb la seva funció. En definitiva es pot concloure que tant l’assaig del neumàtic com el comportament estructural de l’impactador compleixen amb la seva finalitat, Objectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i Infraestructura

En esta memoria se recopilan y estudian los parámetros más importantes en la puesta a punto de un monoplaza. Por ello, se cubren aspectos como el balance aerodinámico y la distribución de rigidez a balanceo del vehículo. Tras realizar un estudio intensivo de ambos y el desarrollo de las herramientas necesarias, se presenta una aplicación directa sobre el monoplaza estudiado, llegando a una serie de conclusiones para mejorar su rendimiento en pista de manera notable tras varias temporadas con ciertos problemas en su comportamiento. Igualmente, se hace hincapié sobre la mejora del rendimiento del neumático, desarrollando una herramienta clave de optimización de la puesta a punto de este. Además, se crean nuevos instrumentos de estudio y medición de parámetros relacionados con el rendimiento de los neumáticos, aplicándolos directamente sobre el programa de análisis de datos o sobre software convencional como una hoja de cálculo. Todo esto resulta en una notable mejora del comportamiento del monoplaza en pista y dota al ingeniero de la capacidad de realizar cambios en la puesta a punto de este de manera rápida y precisa. A su vez, las herramientas diseñadas le permiten llevar a cabo un excelente seguimiento de la influencia de estos cambios

L’objectiu del present projecte és generar un programa capaç de fer una estimació d’algunes de les propietats dels components que influeixen a la dinàmica d’un vehicle, en concret, de components de la suspensió, i diferents ajustaments de diversos paràmetres que influeixen en el seu comportament. El propòsit és crear un programa amb fulls de càlcul el qual a partir de les dades d’entrada definides per un usuari que descriguin algunes característiques del vehicle (per exemple, característiques dimensionals desitjades, tipus de vehicle, repartiment de masses i altres) i el comportament dinàmic desitjat (freqüències del sistema de suspensió, balanceig en corba, etc.) obtingui una estimació de les característiques dels components de la suspensió, i reglatges necessaris de dinàmica per aconseguir el comportament desitjat (rigidesa de les molles, característiques dels amortidors, rigideses de les barres estabilitzadores, etc.). En el full de càlculs es fa ús de macros, fórmules de física elemental i fórmules físiques de la dinàmica de vehicles.