Aumentando la seguridad en la aviación ultraligera con un sistema de propulsión eléctrica híbrido en serie/paralelo basado en Wankel
Autores: Donateo, Teresa; Cavalera, Davide
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Aumentando la seguridad en la aviación ultraligera con un sistema de propulsión eléctrica híbrido en serie/paralelo basado en Wankel
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Investigación
Sistema de energía eléctrica híbrido
Seguridad
Consumo de combustible
Motor Wankel
Batería
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de esta investigación es proponer un sistema de energía eléctrica híbrido en serie/paralelo para la aviación ultraligera diseñado para mejorar la seguridad y, posiblemente, reducir el consumo de combustible. El sistema de energía consiste en un motor Wankel, dos máquinas eléctricas, una batería y un conjunto de engranajes planetarios, todos adquiridos del mercado automotriz. Después de un diseño preliminar basado en la potencia de despegue, el sistema se simula durante una misión de vuelo típica y en caso de fallo del motor para una primera validación del tren motriz propuesto. La investigación también muestra una comparación en términos de rendimiento y consumo de combustible entre la configuración inicial (motor de pistón alternativo), un arreglo Wankel no híbrido y las configuraciones eléctricas híbridas propuestas utilizando software de simulación interno. También se propone una estrategia heurística de gestión de energía. Durante una misión típica, el nuevo tren motriz funciona como un híbrido paralelo durante el despegue y el ascenso, asegurando así un alto rendimiento y seguridad. Durante el crucero, el sistema se comporta como un híbrido paralelo con una transmisión variable continua que hace que el motor funcione siempre a alta eficiencia. La batería se recarga parcialmente durante el descenso por la potencia extra del motor. Los resultados preliminares reportados en este trabajo predicen una mejora en el consumo de combustible de aproximadamente el 20% en comparación con la configuración inicial del motor de pistón y del 28% en comparación con el tren motriz Wankel no híbrido, a pesar del mayor peso de despegue.
Descripción
El objetivo de esta investigación es proponer un sistema de energía eléctrica híbrido en serie/paralelo para la aviación ultraligera diseñado para mejorar la seguridad y, posiblemente, reducir el consumo de combustible. El sistema de energía consiste en un motor Wankel, dos máquinas eléctricas, una batería y un conjunto de engranajes planetarios, todos adquiridos del mercado automotriz. Después de un diseño preliminar basado en la potencia de despegue, el sistema se simula durante una misión de vuelo típica y en caso de fallo del motor para una primera validación del tren motriz propuesto. La investigación también muestra una comparación en términos de rendimiento y consumo de combustible entre la configuración inicial (motor de pistón alternativo), un arreglo Wankel no híbrido y las configuraciones eléctricas híbridas propuestas utilizando software de simulación interno. También se propone una estrategia heurística de gestión de energía. Durante una misión típica, el nuevo tren motriz funciona como un híbrido paralelo durante el despegue y el ascenso, asegurando así un alto rendimiento y seguridad. Durante el crucero, el sistema se comporta como un híbrido paralelo con una transmisión variable continua que hace que el motor funcione siempre a alta eficiencia. La batería se recarga parcialmente durante el descenso por la potencia extra del motor. Los resultados preliminares reportados en este trabajo predicen una mejora en el consumo de combustible de aproximadamente el 20% en comparación con la configuración inicial del motor de pistón y del 28% en comparación con el tren motriz Wankel no híbrido, a pesar del mayor peso de despegue.