https://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/4 2026-06-03T21:19:20Z https://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/19852 Title: Diseño y construcción de un sistema de transmisión en un vehículo monoplaza Authors: Beltrán Cuasapaz, Ney Sebastián; Burbano Revelo, Jordán Alexander Abstract: El diseño del sistema de transmisión constituye un factor determinante en el desempeño, confiabilidad y eficiencia de los vehículos monoplaza tipo Fórmula SAE, debido a las elevadas exigencias dinámicas y estructurales propias de la competición. El presente trabajo tuvo como objetivo diseñar e implementar un sistema de transmisión eficiente y confiable para un vehículo monoplaza, optimizando la transferencia de potencia del motor hacia las ruedas motrices y superando las limitaciones del sistema previamente instalado. La metodología incluyó la captura de datos geométricos mediante escaneo tridimensional, modelado CAD con software especializado y simulación por elementos finitos para evaluar esfuerzos, deformaciones y factores de seguridad en condiciones críticas. A partir de esto, se desarrollaron y refinaron progresivamente distintas versiones del porta-diferencial, con el objetivo de reducir el peso total sin comprometer la integridad estructural del conjunto. Los resultados demuestran una gran reducción en el peso del sistema, con valores de esfuerzo de Von Mises y factores de seguridad adecuados para un entorno competitivo, validando así las decisiones de diseño adoptadas frente a las exigencias de esta aplicación. El sistema de transmisión desarrollado optimiza el rendimiento dinámico, la eficiencia y la fiabilidad del vehículo monoplaza, constituyendo una solución técnica viable para Formula SAE. Asimismo, este trabajo representa un aporte relevante al fortalecimiento de capacidades en diseño, análisis estructural y simulación en el campo de la ingeniería automotriz, trascendiendo el ejercicio técnico para consolidarse como una contribución significativa tanto para el equipo como para la disciplina. 2026-06-03T00:00:00Z https://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/19851 Title: Diseño de sistema auto-energizable de medición y envío inalámbrico del consumo del agua potable para la Junta de Agua San Luis de la Carbonería Authors: Donoso Martínez, Fabricio Sebastián Abstract: El presente trabajo de grado aborda el diseño e implementación de un sistema auto-energizable para la medición y envío inalámbrico del consumo de agua potable, orientado a mejorar la gestión del servicio en la Junta de Agua “San Luis de la Carbonería”. La propuesta surge ante la necesidad de optimizar el proceso de medición, registro y gestión del consumo, reemplazando métodos manuales por una solución automática y energéticamente autónoma. El sistema está conformado por un nodo sensor encargado de medir el volumen de agua consumida, registrar la información y transmitirla de forma inalámbrica mediante tecnología LoRa hacia un nodo gateway. Posteriormente, los datos son enviados a una plataforma web de gestión a través de una conexión Wi-Fi mediante el protocolo MQTT, para su almacenamiento, visualización y procesamiento, permitiendo el monitoreo del consumo, la administración de usuarios y la generación de información útil para la gestión comunitaria del servicio. Además, el sistema incorpora una fuente de alimentación fotovoltaica con una fuente de almacenamiento de respaldo, lo que posibilita su operación independiente de la red eléctrica. Las pruebas experimentales mostraron un desempeño satisfactorio del sistema propuesto. La comunicación LoRa presentó una cobertura alta en distancias de 200 a 400 metros, con eficiencias de transmisión entre 100% y 95,50%; a distancias de 600 a 1000 metros, eficiencias de transmisión entre 89,30% y 73,50%; y en distancias superiores a 1200 metros el enlace se mantuvo operativo, llegando a su límite de operación con un PDR de alrededor del 50%. Adicionalmente, la incorporación de AES-128 GCM permitió evaluar la viabilidad de integrar seguridad criptográfica en el enlace LoRa, observándose un incremento de la latencia promedio desde 459,86 ms hasta 724,80 ms a 200 metros, así como una reducción de la confiabilidad hasta 67,30% a 1000 metros, sin comprometer la operatividad funcional del sistema. Así mismo, el sensor de flujo presentó una precisión cercana al 99,6%, con errores promedio entre 0,34% y 0,37%. Como resultado de la evaluación energética, se obtuvo una autonomía teórica de 18 días en operación base, validada experimentalmente con más de 10 días de funcionamiento continuo, mientras que en condición crítica con activación continua de la electroválvula la autonomía fue cercana a 2 días. En conjunto, los resultados demuestran la viabilidad técnica y funcional del sistema en contextos rurales. 2026-06-03T00:00:00Z https://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/19850 Title: Desarrollo y validación de un gemelo digital para optimización de la combustión en motores de gasolina Authors: Tabango Serrano, Evelyn Dayana; Amaguaña Guatimal, Alina Mayte Abstract: El presente trabajo de integración curricular detalla el desarrollo y validación técnica de un gemelo digital diseñado para optimizar el proceso de combustión y facilitar el diagnóstico predictivo en una maqueta estacionaria de un motor Chevrolet F16D3 de 1.6 litros. La instrumentación empleó una tarjeta DAQ NI USB-6008, extrayendo parámetros físicos en tiempo real para consolidar una matriz experimental de 12,000 muestras monitorizadas mediante LabVIEW™™™. Para la estructuración computacional de este gemelo digital, se descartaron los modelos matemáticos físicos tradicionales. En su lugar, la arquitectura se fundamentó en el procesamiento de señales mediante la Transformada de Fourier y el entrenamiento de Redes Neuronales Artificiales (ANN) en MATLAB®. ®. Es imperativo destacar que el gemelo digital definitivo se materializó emulando exclusivamente un único actuador, el inyector, cuyo comportamiento dinámico fue replicado íntegramente mediante algoritmos de regresión. La evaluación técnica evidencia una fiabilidad excepcional: la validación del modelo de regresión del inyector alcanzó un coeficiente de determinación ROC de 0.99 y un error relativo (MAPE) inferior al 1.7%, replicando con exactitud los transitorios de presión. Simultáneamente, el modelo computacional complementario de clasificación logró una exactitud del 99.99% en la identificación de fallas inducidas, descartando falsos positivos. 2026-06-03T00:00:00Z https://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/19841 Title: Implementación de un prototipo de descargas múltiples para caracterización de baterías LI-ION Authors: Pozo Chiscueth, Alexis Antonio Abstract: El presente trabajo de integración curricular desarrolla el diseño e implementación de un prototipo de descargas múltiples para la caracterización simultánea de hasta tres baterías Li-ion tipo 18650. La investigación surge ante la necesidad de disponer de herramientas accesibles para evaluar el estado de las baterías en aplicaciones de almacenamiento energético y su posible reutilización. El sistema integra un microcontrolador Arduino Mega para la adquisición de datos y una interfaz gráfica en MATLAB/App Designer, permitiendo la visualización y almacenamiento en tiempo real de parámetros como voltaje, corriente y temperatura. La metodología adoptó un enfoque descriptivo–experimental, realizando pruebas de descarga controlada en un rango del 10% al 200% de la capacidad nominal. Los resultados evidencian una alta concordancia con la curva de referencia técnica, validando la precisión y confiabilidad del prototipo. Asimismo, se identificó una relación directa entre la tasa de descarga y el incremento térmico, alcanzando hasta 50 °C en condiciones de máxima exigencia, lo que posiciona al monitoreo térmico como un indicador relevante del Estado de Salud (SoH). En conjunto, el dispositivo se consolida como una herramienta de diagnóstico no invasiva, técnica y económicamente viable, que establece una base sólida para estudios futuros sobre vida útil remanente y aplicaciones de segunda vida. 2026-06-02T00:00:00Z