Diseño Ligero Automotriz: Modelado de Simulación del Consumo Relacionado con la Masa para Vehículos Eléctricos
Autores: Del Pero, Francesco; Berzi, Lorenzo; Antonacci, Andrea; Delogu, Massimo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Diseño Ligero Automotriz: Modelado de Simulación del Consumo Relacionado con la Masa para Vehículos Eléctricos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Evaluación
Aligeramiento de vehículos
Consumo de energía
Vehículos eléctricos
Reducción de masa
Implicaciones ambientales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Una evaluación exhaustiva de los efectos del ciclo de vida involucrados en la reducción de peso de los vehículos necesita una evaluación rigurosa del consumo inducido por la masa, del cual dependen directamente los beneficios de energía y sostenibilidad durante la etapa de uso. El documento propone un procedimiento de cálculo analítico para estimar el consumo de energía relacionado con el peso de los Vehículos Eléctricos Puros (EVs), ya que la literatura existente deja un considerable margen de mejora en esta área de investigación. La correlación entre el consumo y la masa se expresa a través del coeficiente de Valor de Reducción de Energía (ERV), que cuantifica el ahorro de consumo específico alcanzable mediante una reducción de 100 kg de masa. El ERV se estima para una serie de estudios de caso heterogéneos derivados de modelos de EV del mercado europeo real de 2019 y de acuerdo con tres ciclos de conducción, para considerar diferentes comportamientos de conducción. Para los estudios de caso considerados, el ERV varía de 0.47 a 1.17 kWh/(100 km x 100 kg), siendo la variabilidad principalmente dependiente del tamaño del vehículo y del ciclo de conducción. Dada la alta incertidumbre del consumo relacionado con la masa en el tamaño del automóvil, se refina un método analítico para estimar con precisión el ERV para cualquier modelo de EV del mundo real, partiendo de las características técnicas del vehículo. Junto con la evaluación de energía, la investigación también evalúa las implicaciones ambientales del diseño ligero mediante el Valor de Reducción de Impacto (IRV), que se estima para tres mezclas distintas de red eléctrica. Finalmente, el enfoque de modelado ERV/IRV se aplica a una serie de estudios de caso comparativos de reducción de peso tomados de la literatura. Tal aplicación demuestra la utilidad efectiva del trabajo para reducir la incertidumbre en todos los casos donde no hay pruebas físicas o simulaciones asistidas por computadora disponibles.
Descripción
Una evaluación exhaustiva de los efectos del ciclo de vida involucrados en la reducción de peso de los vehículos necesita una evaluación rigurosa del consumo inducido por la masa, del cual dependen directamente los beneficios de energía y sostenibilidad durante la etapa de uso. El documento propone un procedimiento de cálculo analítico para estimar el consumo de energía relacionado con el peso de los Vehículos Eléctricos Puros (EVs), ya que la literatura existente deja un considerable margen de mejora en esta área de investigación. La correlación entre el consumo y la masa se expresa a través del coeficiente de Valor de Reducción de Energía (ERV), que cuantifica el ahorro de consumo específico alcanzable mediante una reducción de 100 kg de masa. El ERV se estima para una serie de estudios de caso heterogéneos derivados de modelos de EV del mercado europeo real de 2019 y de acuerdo con tres ciclos de conducción, para considerar diferentes comportamientos de conducción. Para los estudios de caso considerados, el ERV varía de 0.47 a 1.17 kWh/(100 km x 100 kg), siendo la variabilidad principalmente dependiente del tamaño del vehículo y del ciclo de conducción. Dada la alta incertidumbre del consumo relacionado con la masa en el tamaño del automóvil, se refina un método analítico para estimar con precisión el ERV para cualquier modelo de EV del mundo real, partiendo de las características técnicas del vehículo. Junto con la evaluación de energía, la investigación también evalúa las implicaciones ambientales del diseño ligero mediante el Valor de Reducción de Impacto (IRV), que se estima para tres mezclas distintas de red eléctrica. Finalmente, el enfoque de modelado ERV/IRV se aplica a una serie de estudios de caso comparativos de reducción de peso tomados de la literatura. Tal aplicación demuestra la utilidad efectiva del trabajo para reducir la incertidumbre en todos los casos donde no hay pruebas físicas o simulaciones asistidas por computadora disponibles.