Análisis económico y energético de la sustitución total o parcial de tracción Diésel por eléctrica en camiones de carga pesada: una oportunidad para el sector industrial colombiano de caña de azúcar

En la industria cañera colombiana, se emplean camiones clase 8 para el transporte de la materia prima desde los ingenios hasta la planta. Bajo las condiciones características de un ciclo de operación en la que estos se desenvuelven, durante más del 90% del tiempo se subutilizan las prestaciones mecánicas del motor Diésel. Aunque, con la sustitución parcial o total de tracción eléctrica en dichos vehículos, no sólo se conseguiría mayor economía energética, sino también la posibilidad de sacar del reposo al sistema que supera las 130 toneladas en escenarios críticos, así como un incremento en la producción. La presente investigación tiene como objetivo establecer la mejor solución de ingeniería a la problemática y diseñar el componente crítico de la misma. Para ello se estudia el estado del arte y la técnica, las patentes disponibles, seguido de un proceso de diseño de 3 etapas; en el conceptual, se establecen las funciones y subsistemas principales para seleccionar una alternativa; en el básico se modela el comportamiento dinámico del sistema para dimensionar y seleccionar componentes; en el detalle se desarrollan todos los cálculos y planos correspondientes al elemento más importante. Finalmente, se realiza un presupuesto global del proyecto y su puesta en marcha, pero no se aborda un análisis económico comparativo de la economía de combustible o el retorno de la inversión. Entre la tracción totalmente eléctrica, la implementación de motores eléctricos en las ruedas y la hibridación eléctrica del camión, se encontró que esta última resulta más favorable, debido a su bajo costo y prestaciones adicionales, como emplear el mismo motor eléctrico como generador e incluir un sistema de frenado regenerativo. Se seleccionó y detalló un engrane planetario para configurar en paralelo la transmisión de par y potencia de ambos motores, donde, dada la incertidumbre de espacio disponible para los nuevos componentes eléctricos, se cambió el Diésel original por uno más pequeño.

• Autores: Barrios Duque, Paul Enrique; Soles Agamez, Cristian Camilo; Marenco Molina, David de Jesus
• Fecha de publicación: 2016
• Institución: Universidad del Norte
• Repositorio: Repositorio Uninorte
• Idioma: eng
• OAI Identifier: oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/5919
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10584/5919
• Palabra clave: Camiones carga pesada; Tracción eléctrica; Sustitución Diesel; Diesel replacement; Industria caña de azúcar; Sugar cane industry; Long haul heavy truck; Electric traction
• License: Universidad del Norte