Implementación de un sistema generador de potencia para vehículo accionado por aire comprimido

Abstract

En esta investigación se aborda el tema de sistemas de aire comprimido como almacenamiento de energía para aplicaciones en vehículos, en este trabajo se muestra el diseño, la construcción y la evaluación de un vehículo que funciona a base de aire comprimido, el objetivo principal de este trabajo es solucionar graves problemas que generan los vehículos actuales en términos energéticos que repercuten en el ambiente, en la sociedad y en la economía. Durante el proceso de diseño se tomo en cuenta los tipos de tecnologías existentes para aprovechar eficientemente la cantidad de energía almacenada en aire comprimido para la generación de potencia mecánica y la geometría de los distintos componentes de un sistema CAES (por sus siglas en ingles Compressed Air Energy Storage) para su implementación en un vehículo. En la construcción del prototipo se utilizó un vehículo tipo eco-taxi de 3 ruedas, un tanque de almacenamiento de aire comprimido de 3 metros cúbicos a 2000 psi de presión, un motor neumático de 1 caballo de fuerza, un sistema de engranes que transforma la alta frecuencia de movimiento rotatorio de bajo torque a movimiento rotatorio de baja frecuencia y alto torque, una transmisión de potencia mecánica de piñón, corona y cadena, un regulador de presión, un manómetro, manguera para aire a alta presión, válvulas manuales para paso de aire comprimido y abrazaderas. Este trabajo experimental nos permitió conocer la viabilidad de un vehículo a base de aire comprimido utilizando un motor neumático para la generación de potencia mecánica y así comparar esta tecnología con otros tipos de vehículos que funcionan con diferente tipo de energía como combustible para su accionamiento, finalmente nos muestran los siguientes resultados: El vehículo obtuvo la velocidad máxima de 13.08 cm/s a una presión de 100 PSI y una autonomía máxima de 46 minutos a una presión de 50 PSI utilizando en ambos resultados cargas completas de un tanque de 3 metros cúbicos.