Dissertação
{pt_PT=Desenvolvimento de um Range Extender para veículo elétrico} {} EVALUATED
{pt=A crescente mobilidade elétrica apresenta um problema relevante: a sua reduzida autonomia comparada com veículos de combustão. Para minimizar este problema, surgiu o conceito de range extender, um dispositivo para aumentar a autonomia destes veículos. Uma hipótese para um range extender é um motor de combustão interna que é utilizado para gerar energia elétrica, quando as baterias se encontram abaixo de um certo nível de carga. Nesta dissertação, pretende-se adaptar e otimizar um motor de combustão para que funcione como range extender de alta eficiência. O motor em questão é de um motociclo BMW K75 e foi convertido para operar em ciclo sobre-expandido. São propostos como objetivos desta dissertação o desenvolvimento de dois modos de funcionamento do range extender. O primeiro ponto (ECO), a baixa velocidade de rotação (3000 rpm), de elevada eficiência, deverá produzir 15 kW de potência. O segundo, ponto BOOST, deverá operar a elevada velocidade de rotação (7000 rpm) com o principal objetivo de produzir potência (acima de 35 kW), com menor preocupação pela eficiência. Para alterar o ciclo de funcionamento do motor K75, foi elevada a sua taxa de compressão geométrica e diminuído o curso de compressão através da substituição da árvore de cames de admissão. Foi feita uma modelação do mesmo em simulink e no software comercial AVL Boost e a sua comparação com os resultados experimentais permitiu validar os modelos, de modo a evitar testes futuros desnecessários. Esta estratégia adotada permitiu um aumento significativo da eficiência do motor, apresentando rendimentos de 40,5%. , en=The growing electric mobility has a relevant problem: its reduce autonomy compared with combustion vehicles. To attenuate this problem, the concept of range extender has appeared, a device to increase the autonomy of these vehicles. An alternative for a range extender is to use an internal combustion engine to generate electric energy, when the battery is low. In this dissertation, it is intended to adapt and optimize a combustion engine to work as a high effiency range extender. The engine in question is from a BMW K75 motorcycle and was adapted to operate under an over-expanded cycle. The proposed objetives of this dissertation are the developmente of two operating modes for the range extender. The first mode (ECO), at low speeds (3000 rpm), with high efficiency, should produce at least 15 kW of power. The second, BOOST mode, should operate at high rotation speed (7000 rpm), with the main purpose of producing high power (above 35 kW), with less concern about efficiency. To alter the K75 engine operating cycle, its compression ratio was increased and the compression stroke shortened by the substitution of the intake camshaft. A modelling of the engine was made in simulink and the commercial software AVL Boost and its comparison with experimental data allowed the models to be validated, allowing unnecessary future tests to be avoided. The adopted strategy allowed a significant increase in engine efficiency, showing efficiencies of 40.5% }
junho 22, 2017, 14:0
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