Diseño y construcción de tricicleta solar - GEA - Universidad ...

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tiempo corto durante el frenado, y la capacidad de los sistemas actuales se encuentra limitada a un cierto nivel de carga de frenado. La técnica ha permitido mejorar las características de almacenamiento a través de ultracapacitores cada vez más optimizados y tecnología de nuevos materiales. Para detallar aún más el funcionamiento de un vehículo eléctrico se presenta a continuación un esquema general de los sistemas de propulsión, energía y sistemas auxiliares. Fig. 1.2 Esquema general de un accionamiento de un vehículo eléctrico 1-2
1.2 La bicicleta como medio de transporte eficiente En la bicicleta se hace uso de los músculos más fuertes del ser humano (los de las extremidades inferiores) mediante un tipo de movimiento cíclico y a una velocidad que puede variar entre 60 a 80 revoluciones por minuto (rpm) adecuadas a la naturaleza de la persona. Este trabajo muscular es transmitido a la bicicleta en forma muy eficiente. La energía que se consume en este proceso es alrededor de 0,15 calorías por kilogramo en comparación con los 0,75 cal/kg que se utilizan cuando se camina 1 . El aumento en la eficiencia (5 veces), se debe a que la persona al caminar pone en movimiento muchos huesos y músculos para soportar y desplazar todo el peso del cuerpo, cuestión que se minimiza en la bicicleta, ya que la persona se encuentra sentada realizando el pedaleo. Es claro que esta eficiencia no se conseguiría si no fuese por los 200 años de desarrollo e investigación [2]. 1.2.1 ¿En qué se emplea la potencia suministrada a la bicicleta? En una bicicleta la potencia generada por el ser humano se utiliza para proporcionar energía cinética al conjunto bicicleta + ciclista (y otras cargas que pueda transportar). También existen otros factores como las pérdidas que se pueden expresar en la siguiente relación 2 : donde: v ⎧ ⎡ s PCiclista = ⎨M ⋅ g⎢R + + η ⎩ ⎣ 100 a ⎛ ⋅ ⎜1 + g ⎝ L M ( ) ⎬ ⎭ ⎫ ⎞⎤ D ⋅ A ⋅ d 2 ⎟⎥ + v + B ⎠⎦ 2 v: velocidad del sistema (m/s) η: Eficiencia mecánica de la transmisión M: Masa total del ciclista y la bicicleta (kg) g: Aceleración de gravedad (9,8 m/s 2 ) R: Coeficiente de resistencia al giro de la rueda s: Pendiente (porcentaje de inclinación) del camino a: aceleración del sistema (m/s 2 ) L: Masa efectiva de la llanta (aquella masa que produciría el mismo momento de inercia si estuviera concentrada a una distancia del centro de rotación igual al radio exterior de la rueda) (kg) D: Coeficiente de arrastre aerodinámico A: Área frontal del ciclista y la máquina (m 2 ) d: Densidad del aire (kg/m 3 ) B: Velocidad del aire en la dirección opuesta al movimiento del ciclista 1 Wilson, S.S., Bicycle Technology, Scientific American Vol. 228, N°3, 81-91, March 1973 2 Alternativas de Transporte en América Latina: La Bicicleta y los Triciclos, Ricardo A. Navarro, Urs Heierli, Victor Beck, Capítulo VII: Las bases científicas de la bicicleta 1-3
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