Eco Marathon

[aalbea]

Hola a todos:

Me gustaría compartir con todos vosotros una experiencia, que tiene mucho de ciencia aficionada.

Durante los últimos meses, he tenido el placer de colaborar con el equipo IES Cotes Baixes -Eco-Dimoni, que preparó un vehículo para competir en la Shell Eco Marathon, en el Eurospeedway de Lausitz, Alemania. La pasada semana fue la carrera.

La competición consiste en construir un vehículo y recorrer con el el mayor número de km con un solo litro de combustible. Hay varias categorías, según el tamaño y diseño del vehículo (prototipos o vehículos urbanos) y el combustible (gasoil, etanol, gas o hidrógeno). Nuestro equipo participaba con un vehiculo de gasolina.

La carrera se inicia con verificaciones técnicas y el llenado de un matraz aforado con el combustible. La carrera consta de ocho vueltas al circuito, que deben efectuarse en un tiempo inferior a los 51 minutos, lo que corresponde a una velocidad media de 30 km/h. Normalmente todos los equipos intentabamos apurar al máximo esos 51 minutos, ya que a menor velocidad menor consumo, pero en caso de pasarse del tiempo la ronda no es válida. Se dispone de cuatro intentos.

Nuestro prototipo fue diseñado, construido y pilotado por profesores y alumnos del instituto, utilizando materiales económicos y los medios de fabricación disponibles. Los profesores de chapa y pintura junto con los alumnos dieron un acabado excelente al prototipo. La parte mecánica y electrónica también se cuidaro, sobre todo buscando fiabilidad.

Además de la competición propia, la semana en el circuito nos permitió colaborar y conversar con equipos con un nivel técnico impresionante... fibras de carbono, kevlar, paneles en nido de abeja, pilas de hidrógeno, motores de alto rendimiento, aerodinámica avanzada...

En fin, nuestro resultado ha sido excelente (dentro de nuestras posibilidades). Hemos recorrido 602 km con un litro de gasolina, lo que nos coloca en el tercero de los equipos españoles y el primero en gasolina (los otros dos funcionaban con hidrógeno y gasoil, respectivamente). Aún muy lejos de los campeones, pero evolucionando constantemente.

Os invito a todos vosotros a participar en este post, contando vuestras ideas o experiencias. Este año han habido varios equipos españoles, y estoy seguro de que muchos foreros han participado en la competición, directa o indirectamente.

Para que os podáis hacer una idea del tema, os pongo un link a nuestro foro (lo actualizaremos en los próximos días) y la página oficial del evento.

Un saludo.

Jorge "aalbea"

http://www.shell.com/home/content/ecomarathon/europe/

http://dimonicotesbaixes.blogspot.com/

[fenixjar]

con lo pequeño que es , parece que ni cabeis!
pero, la verdad, es increíble hacer 600km, con un litro, soy yo, a la playa,(500) y tengo que repostar, y mi coche tiene bastante más de un litro...
en fin,¡hazme uno!
jajja, en serio, felicidades por el logro!

[baldo]

interesante tema, ¿que motor usaron?

[aalbea]

Nuestro prototipo utiliza un motor normal y corriente, de 35 cm3 4 tiempos, mejorado con inyección electrónica.

Los otros equipos varían mucho... por ejemplo el equipo marroquí llevaba algo parecido al motor de una mobylette, mientras que el suizo llevaba un motor hecho a mano pieza a pieza, con la finura de un reloj (suizo, claro).

Este año hemos mejorado mucho la parte mecánica, la aerodinámica, frenos, dirección, etc. Para el año que viene queremos mejorar el motor. Cualquier sugerencia es bienvenida, incluso ideas "locas".

Un saludo.

[Diego Gonzalez]

Aalbea, no habia visto esto. Construccion en equipo de prototipos con bastantes recursos y sabiduria de tus maestros es uno de mis sueños hecho realidad. Que suerte tienes, y tus compañeros igualmente. Enhorabuena por el triunfo.

Un saludo, y por cierto, si te dejan. ¿Porque no nos muestras mas detallitos de vuestro vehiculo?

[Pablo_1985]

Sin intención de menos preciar vuestro resultado que sin duda es muy bueno, el record está en 3500km con un litro no?y luego ahy uan categoría de vehículos viables (más de una plaza, nada de pilotos de 50kg...) en al que el récord creo que andaba por los 600km con un litro, no?

Muy interesante todo esto

[baldo]

ayer soñe despierto con el tema, tanto que me informe de algo, pero me desilusione.

1º 1000€ 1º premio, con eso solo amortizas el viaje a alemania.

2º pongo muy en duda los resultados, cualquiera se imagina que te dan 1l de gasolina y a correr hasta quedar seco, pero parece que son 4 vueltas en menos de una hora a 30km/h, y extrapolan a 1l, si hacen 4.000km/l es <1% de 1l, no muy fiable, y facil truco, un simple bucle en el tubito que atrapa burbuja ya esta, o remanente en carburador.
no se puede empujar ni para arrancar, por lo que deduzco que necesita bateria y motor de arranque, (o aire comprimido), solo con esto creo que se pueden dar las 4 vueltas.
sospecho que pegan un aceleron y desconectan. esto no me tiene ninguna gracia, lo del coche aerodinamico esta bien, es necesario, pero no es lo principal, no se puede ir con un motor de motosierra.

a parte de mi desilusion, el truco de esto esta en el motor, tengo en mente media docena de motores, claro que pensandolo bien es patentable, ya esta todo inventado, pero os dire que el truco esta en el juego de valvulas, con sus problemas derivados, consumen energia, y ordenador para controlarlas, se puede refinar con recuperadores de calor, pero obliga a pasos en serie (de compresion y expansion) y mayor peso ycomplicacion de motor.

[petruxx]

Pienso que llevas razon "baldo", si se pone uno a hechar numeros, esos coches parecen estar violando el Principio de Conservacion de la Energia.

Pero la verdad que no me estraña nada. Si se pone uno ha hechar cuentas, con 1.000 euros de premio la organizacion parece tambien estar violando "el Principio de Conservacion del Euro".

En serio ya. Excelente todo ese trabajo que haceis, "aalbea", y enhorabuena por el premio. Y cuentanos un poco como os las arreglais para sacar esos bajos consumos.

[aalbea]

A ver si os puedo contestar a algunas preguntas...

El premio... sin palabras, efectivamente la cantidad es irrisoria. Shell corre con los gastos de organizar el "festival" (que no son pocos) y los equipos consigue el dinero de fondos propios y patrocinadores. Evidentemente, un buen resultado supone más patrocinadores y por tanto facilidades para el año siguiente, con mejores medios y materiales.

Los resultados se calculan de manera muy concienzuda. Se recorren 8 vueltas al circuito, algo más de 25 km. El cronometraje es mediante bandas de inducción y transponders. A los equipos menos punteros nos aforan el depósito, en las mismas condiciones a la salida y a la entrada, midiendo temperatura, volumen y presión del sistema. Por el proceso de carga, si hay burbujas siempre será en perjucio del rendimiento, por lo que los mecánicos somos los primeros en purgar el circuito lo mejor posible. A los equipos de "la élite" les hacen la misma operación, pero partiendo de un depósito mucho más pequeño, con un aforador más fino y exacto. Además les pesan el carburante para confirmar, igual que a los equipos que compiten con gas. Los equipos que compiten con hidrógeno utilizan un caudalímetro de precisión, que proporciona la organización. No pueden permitirse muchos errores, especialmente en los equipos de alto nivel, ya que entre ellos "se vigilan".

Arranque: Se puede utilizar un motor de arranque, siempre que no esté más de 3 segundos por arrancada. Para verificarlo, se pone un piloto rojo en la parte trasera, que se enciende cuando se da el arranque. Equipos más modestos utilizan un tirador en la cabina, como las motosierras. Dependiendo del combustible, las mejoras técnicas y la estrategia de carrera, se puede optar por arranque/paro o motor continuo.

Si se puede ir con motor de motosierra (lo se...).

El record, efectivamente, está en algo más de 3.500 Km/litro con gasolina, y este año han batido el de hidrógeno, con algo menos de 5.000 Km.

Naturalmente, comparar un vehículo que se ha construido integramente en un instituto de secundaria, con materiales económicos y un presupuesto muy limitado con la "elite" es comparar peras con manzanas. Para que os hagais una idea, una pila de combustible cuesta más que el presupuesto que teníamos en todo nuestro equipo. De todos modos, nos han confirmado desde la organización que hemos batido el record de España en la categoría de gasolina, que antes tenía la Universidad Miguel Hernández.

La categoría de vehiculos viables (eco custom) efectivamente, tienen que tener más de una plaza, aunque el piloto puede pesar lo que quiera...En estos vehículos, es casi tan importante el diseño como el rendimiento. La EPSA de Alcoi presentó un prototipo que también ha puntuado, así como un instituto vasco. El instituto Alto Nalón presentó hace unos años un proyecto que ganó un premio de diseño. Como os he comentado, España tiene una gran participación, y un nivel en alza, pero llevamos años de desventaja en comparación con otros países como Francia o Japón.

Detalles del vehículo. A penas tenga un poco de tiempo os puedo poner alguna foto más detallada, aunque creo que será más interesante poner las de la competencia, ya que nuestro motor, como os he dicho, no tiene nada de particular. De todas maneras, en la pagina de la organización (www.ecomarathon.de) hay muy buenas fotos.

Estuvimos un buen rato hablando con el equipo Suizo, que llevaba un buen desarrollo tecnológico. Según sus cálculos, el motor llegaba a rendimientos mecánicos superiores al 40 %, sin utilizar mejoras electrónicas, solo con la mecánica.

Para mejorar rendimientos, se utilizan sistemas de inyección electrónica, motores con ciclo miller o atkinson, carreras de pistón muy largas, régimen de revoluciones bajos, compresiones MUY altas, encendido electrónico, etc.

Los eco custom, están utilizando recuperación de energía mediante alternadores y supercondensadores, que después retornan la energía a las ruedas mediante motores brushless.

Además de la aerodinámica, las ruedas son unos slicks modificados por michelin para reducir al máximo el rozamiento. Las demos que hacen los de michelín son espectaculares. Los rodamientos de las ruedas, también son especiales (cerámicos).

Espero haberos resuelto algunas dudas...

Un saludo. Jorge "aalbea"

[maca]

Es interesante este tema , seria un buen proyecto para el foro si es que algun dia somos capaces de ponernos de acuerdo en algo
Baldo , lo de las valvulas se puede minimizar trabajando a bajas revoluciones , los muelles pueden ser mas flojos , aparte que a bajas revoluciones se podria emplear un arbol sin cruce de levas ,,,,,, no se , son muchas las mejoras que se podrian hacer a un motor

Y lo mas importante , felicitaciones por vuestro proyecto , aalbea

maca