Descripció del projecte
Descripció del projecte
L’auge de l’e-commerce ha fet augmentar significativament la presència en entorns urbans de furgonetes de repartiment de mercaderies (en anglès Light Commercial Vehicles, LCVs), la majoria de les quals utilitzen trens de potència amb motors de combustió interna, contribuint de forma notable a l’augment de les emissions de gasos contaminants. Aquesta realitat va en detriment de la descarbonització dels entorns urbans, promoguda per grans iniciatives globals com l’Agenda 2030 i els Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS 11 – Ciutats i comunitats sostenibles; ODS 13 – Acció pel clima).
QEV està desenvolupant i fabricant un conjunt de models demostradors de vehicles elèctrics comercials lleugers o d’últim quilòmetre (e-LCVs) dotats d’una alta capacitat modular en el disseny, que implementen nous materials i els seus processos de fabricació associats, amb l’objectiu final de reduir el seu pes i augmentar la seva autonomia fins a nivells mai vistos per a e-LCVs. Aquests desenvolupaments estan associats a diversos projectes d’I+D+i vius provinents de Fons NextGenerationEU i del Plan de Recuperación, Trasformación y Resiliencia. Les línies de recerca actuals estan exclusivament centrades en l’ús de nous materials per al xassís/carrosseria i en el disseny de nous tipus de bateria, excloent l’estudi en detall d’altres elements principal del tren de potència. L’actual arquitectura del tren de potència d’aquests e-LCVs és basa en utilitzar un diferencial mecànic (DM) per distribuir la potència (parell i/o velocitat angular) de forma adequada en maniobres en corba. Per augmentar l’eficiència energètica del tren de potència i també reduir-ne el seu pes, una solució coneguda però no aplicada en els e-LCVs és eliminar el DM, implementant una estratègia coneguda com Torque Vectoring (TV) que supleix la funció del DM per mitjans electrònics (diferencials electrònics, DE).
L’objecte d’estudi de la tesi consisteix en desenvolupar eines de simulació que permetin a QEV avaluar l’eficiència energètica de diferents alternatives de trens de potència per als seus e-LCV. Aquestes eines han de permetre que QEV pugui augmentar la modularitat dels seus e-LCVs en referència als trens de potència possibles a instal·lar, a l’hora que han de permetre de llançar al mercat una gamma modular de e-LCVs sense precedents en quant a prestacions de reducció de pes, autonomia i eficiència energètica.
Les principals aportacions de la tesi estan centrades en aportar coneixement específic per trens de potència per a e-LCVs, utilitzant dades reals per validar les eines de simulació d’eficiència energètica desenvolupades amb la tesi durant maniobres en corba, ja que és en aquesta maniobra que es fa necessària la funció d’un diferencial.
Objectius de la tesi
• Desenvolupar eines de simulació d’eficiència energètica per a trens de potència utilitzats en vehicles tipus e-LCVs.
• Optimitzar els trens de potència quant a eficiència energètica total, posant especial èmfasi en el component que fa les funcions del diferencial per anar més enllà en quant a la reducció de pes total dels e-LCVs.
• Validar experimentalment les eines de simulació per a e-LCVs dissenyats amb un elevat grau de modularitat.
• Generar i validar un bessó digital (Digital Twin) per a trens de potència implementats en vehicles tipus e-LCVs dissenyats amb un elevat grau de modularitat.
• Implementar mètodes d’avaluació de la sostenibilitat i eficiència energètica per comparar diferents alternatives de trens de potència per a e-LCVs, en consonància amb el desenvolupament de productes i processos promulgats dins el paradigma d’Indústria 5.0, on el vector sostenibilitat pren més rellevància.
