Evaluación y aplicación de materiales compuestos para la reducción de peso en el carenado de una motocicleta eléctrica.

Abstract

La contaminación por residuos plásticos es un problema que afecta a la gran mayoría de países a nivel mundial. Actualmente en el Ecuador no existe un manejo adecuado del reciclaje de este tipo de materiales, por lo que, elementos como carenados de motocicletas, terminan en sumideros o quebradas generando una gran cantidad de contaminación. Es por ello que se han realizado estudios de materiales biodegradables que puedan sustituir a estos compuestos, uno de ellos es la presente investigación denominada “Análisis y aplicación de bio-compuestos orgánicos para la fabricación del carenado de una motocicleta eléctrica”, cuyo objetivo fue valorar las características mecánicas de distintos materiales compuestos y determinar la configuración más idónea para su aplicación en el diseño y manufactura del carenado de una motocicleta eléctrica. Siguiendo un proceso sistemático se realizó una indagación bibliográfica de materiales compuestos, en donde se analizó las propiedades físicas de tres tipos de bio-compuestos, y, utilizando el método de matrices de decisión, se determinó como idóneo el material compuesto por una matriz epóxica (70%) y refuerzo de fibra de yute (30%), con una orientación de 90°-0°, ya que presenta buena resistencia mecánica a tracción (45,72 MPa), elasticidad (1493 MPa) e impacto (1,96J). Posteriormente se propuso tres modelos de carenados, de los cuales se evaluó el comportamiento aerodinámico en un simulador de caída libre generado por el programa ANSYS Workbench (CFD) a dos velocidades diferentes, donde el prototipo que mejores resultados presentó fue el modelo “S”, el cual demostró una mejoría del 12,85% en el Cd, un 25,69 % en la Fd y un promedio del 20,65% en la presión ejercida por el fluido con respecto al modelo original. Posterior a ello se procedió a la construcción del prototipo utilizando la técnica de estratificación manual. Finalmente se calculó las propiedades físicas del material ABS y el material compuesto de fibra de yute, se estableció una comparativa en función de la densidad, masa y volumen, donde se determinó que la masa del Modelo “S” en comparación con el Modelo Original es 1 kg más pesado, cuyo valor es poco relevante y no afecta al desempeño de la motocicleta en carretera.