Trabajo Fin de Grado Diseño y Validación del Chasis de una Moto Eléctrica de Competición Design and Validation of a Racing Electric Motorcycle Frame Autor Daniel Espada Gargallo Director Juan Diego Jaria Gazol Escuela Universitaria Politécnica La Almunia 2021 TFG-EUPLA-Unizar ESCUELA UNIVERSITARIA POLITÉCNICA DE LA ALMUNIA DE DOÑA GODINA (ZARAGOZA) MEMORIA Diseño y Validación del Chasis de una Moto Eléctrica de Competición Design and Validation of a Racing Electric Motorcycle Frame 424.21.64 Autor: Daniel Espada Gargallo Director: Juan Diego Jaria Gazol Fecha: martes, 22 de junio de 2021 Diseño y Validación del Chasis de una Moto Eléctrica de Competición INDICES INDICE BREVE 1. Resumen ....................................................................................................... 1 2. Abstract ........................................................................................................ 2 3. Introducción .................................................................................................. 3 4. Estado del arte .............................................................................................. 7 5. Marco teórico ............................................................................................. 36 6. Desarrollo ................................................................................................... 77 7. Conclusiones .............................................................................................. 138 8. Bibliografía ................................................................................................ 142 Autor: Daniel Espada Gargallo - i – 424.21.64 Diseño y Validación del Chasis de una Moto Eléctrica de Competición INDICES INDICE DE CONTENIDO 1. Resumen ....................................................................................................... 1 1.1. Palabras clave ................................................................................................... 1 2. Abstract ........................................................................................................ 2 2.1. Key-words ........................................................................................................ 2 3. Introducción .................................................................................................. 3 3.1. Motivación ....................................................................................................... 3 3.2. Contexto ........................................................................................................... 3 3.2.1. MotoStudent ..................................................................................................................... 3 3.2.2. EUPLA Racing Team ........................................................................................................... 4 3.2.3. Covid-19............................................................................................................................. 5 3.3. Objetivos .......................................................................................................... 5 3.4. Metodología del proyecto ................................................................................. 6 4. Estado del arte .............................................................................................. 7 4.1. Definición de chasis .......................................................................................... 7 4.2. Antecedentes.................................................................................................... 9 4.2.1. EUPLA Racing Team ........................................................................................................... 9 4.2.1.1. IV edición (2015-16) ................................................................................................... 9 4.2.1.2. V edición (2017-18) .................................................................................................. 11 4.2.2. Otros prototipos .............................................................................................................. 13 4.2.2.1. Universidad Politécnica de Valencia 2020 (Alcoy) .................................................... 13 4.2.2.2. Escuela Técnica Superior de Ingeniería 2018 (Madrid) ............................................ 15 4.2.2.3. Universidad Politécnica de Cataluña 2015 (Villanueva y Geltrú) ............................. 17 4.2.3. Modelos comerciales....................................................................................................... 18 4.2.3.1. Energica Ego ............................................................................................................. 19 4.2.3.2. Zero S ........................................................................................................................ 21 4.2.3.3. Mission R .................................................................................................................. 24 4.3. Tipos de chasis ................................................................................................ 28 4.3.1. Según su integridad estructural ...................................................................................... 28 4.3.1.1. Portantes .................................................................................................................. 29 4.3.1.2. Autoportantes .......................................................................................................... 29 - ii - Autor: Daniel Espada Gargallo 424.21.64 Diseño y Validación del Chasis de una Moto Eléctrica de Competición INDICES 4.3.2. Según su estructura ........................................................................................................ 30 4.3.2.1. Tubular ..................................................................................................................... 30 4.3.2.1.1. Monoviga de simple cuna ................................................................................. 31 4.3.2.1.2. Monoviga de doble cuna .................................................................................. 31 4.3.2.1.3. Multitubular o triangulado ............................................................................... 32 4.3.2.2. Doble viga ................................................................................................................ 33 4.3.2.2.1. Perimetral ......................................................................................................... 33 4.3.2.2.2. Cerrado ............................................................................................................. 34 4.3.2.3. Monocasco ............................................................................................................... 34 5. Marco teórico ............................................................................................. 36 5.1. Materiales ..................................................................................................... 36 5.1.1. Acero ............................................................................................................................... 36 5.1.2. Aluminio .......................................................................................................................... 38 5.1.3. Magnesio ........................................................................................................................ 39 5.1.4. Titanio ............................................................................................................................. 39 5.1.5. Materiales compuestos .................................................................................................. 40 5.1.5.1. Fibra de carbono ...................................................................................................... 41 5.2. Geometría ...................................................................................................... 42 5.2.1. Lanzamiento ................................................................................................................... 42 5.2.2. Avance ............................................................................................................................ 44 5.2.3. Distancia entre ejes ........................................................................................................ 45 5.2.3.1. Ángulo de giro requerido ......................................................................................... 46 5.2.3.2. Ángulo de la rueda trasera....................................................................................... 47 5.2.3.3. Efectos de la inercia ................................................................................................. 48 5.2.4. Peso y su posición ........................................................................................................... 48 5.3. Comportamiento dinámico ............................................................................. 50 5.3.1. Condiciones para el movimiento .................................................................................... 50 5.3.1.1. Fuerza de rozamiento .............................................................................................. 50 5.3.1.2. Resistencia a la aceleración ..................................................................................... 51 5.3.1.3. Resistencia por pendiente ....................................................................................... 51 5.3.1.4. Resistencia a la