Desarrollo de un sistema de medición de las variables implícitas del ciclo de conducción para motocicletas con inyección electrónica en la ciudad de Bucaramanga, Colombia
En Bucaramanga, las motocicletas se han consolidado como el medio de transporte preferido por gran parte de la población, representando actualmente más del 62 % del parque automotor en el área metropolitana. Esta tendencia, que ha venido creciendo de forma exponencial desde 2010, se explica por la f...
- Autores:
-
Varela Torres, Heiner Camilo
Guerrero Ascanio, Brayan Caleb
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/29619
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12749/29619
- Palabra clave:
- Mechatronic
Fuel consumption
Motor vehicles
Motorized transport
Motorcycles electronic
Fuel injection
Driving cycles
Ejector pumps
Prototype development
Motor fuels
Automobile driving
Mobile apps
Mecatrónica
Bombas de inyección
Desarrollo de prototipos
Combustibles para motores
Conducción de automóviles
Aplicaciones móviles
Transporte motorizado
Inyección electrónica
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Consumo de combustible
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En Bucaramanga, las motocicletas se han consolidado como el medio de transporte preferido por gran parte de la población, representando actualmente más del 62 % del parque automotor en el área metropolitana. Esta tendencia, que ha venido creciendo de forma exponencial desde 2010, se explica por la facilidad que ofrecen las motocicletas para sortear los problemas de tráfico y reducir los tiempos de desplazamiento. No obstante, a pesar de que los sistemas de inyección electrónica aportan importantes mejoras en eficiencia energética y reducción de emisiones contaminantes frente a los carburadores tradicionales, su adopción en motocicletas de bajo y medio cilindraje sigue siendo limitada. Además, el mercado carece de soluciones accesibles que permitan a los usuarios y técnicos obtener información en tiempo real sobre las variables de funcionamiento de estos sistemas. Los dispositivos disponibles actualmente están pensados para motocicletas de alta gama, con altos costos y sistemas cerrados que dificultan su adaptación a modelos más populares en países en desarrollo. Por otro lado, la recolección de datos de conducción, esencial para diseñar ciclos de conducción representativos, optimizar el consumo de combustible y reducir el impacto ambiental, sigue siendo una tarea compleja y poco accesible para la mayoría de los usuarios y actores del sector. Este proyecto propone desarrollar un dispositivo de bajo costo que permita recolectar información en tiempo real sobre las variables de conducción para desarrollar en motocicletas con sistemas de inyección electrónica, con el fin de proporcionar información detallada sobre el vehículo. Su propósito es recopilar datos durante el funcionamiento habitual de la motocicleta en carretera y reportarlos con buena precisión y con un bajo costo además de tener la capacidad de adaptarse a las motos de inyección electrónica. |
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Esta tendencia, que ha venido creciendo de forma exponencial desde 2010, se explica por la facilidad que ofrecen las motocicletas para sortear los problemas de tráfico y reducir los tiempos de desplazamiento. No obstante, a pesar de que los sistemas de inyección electrónica aportan importantes mejoras en eficiencia energética y reducción de emisiones contaminantes frente a los carburadores tradicionales, su adopción en motocicletas de bajo y medio cilindraje sigue siendo limitada. Además, el mercado carece de soluciones accesibles que permitan a los usuarios y técnicos obtener información en tiempo real sobre las variables de funcionamiento de estos sistemas. Los dispositivos disponibles actualmente están pensados para motocicletas de alta gama, con altos costos y sistemas cerrados que dificultan su adaptación a modelos más populares en países en desarrollo. Por otro lado, la recolección de datos de conducción, esencial para diseñar ciclos de conducción representativos, optimizar el consumo de combustible y reducir el impacto ambiental, sigue siendo una tarea compleja y poco accesible para la mayoría de los usuarios y actores del sector. Este proyecto propone desarrollar un dispositivo de bajo costo que permita recolectar información en tiempo real sobre las variables de conducción para desarrollar en motocicletas con sistemas de inyección electrónica, con el fin de proporcionar información detallada sobre el vehículo. Su propósito es recopilar datos durante el funcionamiento habitual de la motocicleta en carretera y reportarlos con buena precisión y con un bajo costo además de tener la capacidad de adaptarse a las motos de inyección electrónica.1. INTRODUCCIÓN 12 2. ESTADO DEL ARTE 14 3. MARCO TEÓRICO 18 3.1 Ciclos De Conducción 18 3.1.1 Tipos De Ciclos De Conducción 18 3.1.2 Metodologías De Construcción De Un Ciclo De Conducción 19 3.2 La Motocicleta 20 3.2.1 Sistema De Alimentación 20 3.2.2 Unidad De Control Electrónico 22 3.2.3 Sistemas Paralelos 22 3.3 Variables De Interés 22 3.3.1 Consumo De Combustible 22 3.3.2 RPM 23 3.3.3 Velocidad 23 3.3.4 Posición 23 4. OBJETIVOS 24 4.1 Objetivo General 24 4.2 Objetivos Específicos 24 5. METODOLOGÍA Y DESARROLLO 24 5.1 Selección de alternativas 25 5.2 Medición de consumo de combustible 28 5.2.1 Caracterización de la señal 28 5.2.2 Adecuación de la señal 30 5.2.3 Generación de impulsos 32 5.2.4 Medición por medio de interrupciones 33 5.2.5 Caudal del inyector 34 5.3 Medición de RPM 35 5.3.1 Adecuación de la señal 36 5.3.2 Conversión de la señal 37 5.3.3 Generación de impulsos 40 5.3.4 Medición por interrupciones 41 5.3.5 Cálculo de las RPM 43 5.4 Comunicación ESP-Google Sheet 43 5.4.1 Creación del proyecto 43 5.4.2 GPS 48 5.4.3 Hoja de datos 50 5.4.4 Creación del servidor web 52 5.5 Diseño de tarjeta de circuito impreso PCB 56 5.6 Diseño de la carcasa del dispositivo 62 5.6.1 Dimensiones y Ubicación 62 5.6.2 Materiales 63 5.7 Integración de subsistemas 64 5.7.1 Esquema eléctrico 64 5.8 Ciclos de conducción 65 5.8.1 Eliminación de datos atípicos 65 5.8.2 Método micro-trips fuel based method (MTFBM) 67 5.8.3 Selección de parámetros característicos 68 5.8.4 Ecuaciones para el cálculo de los parámetros característicos 68 5.8.5 Cálculo de los parámetros característicos de los datos monitoreados 70 5.8.6 Obtención de los micro viajes 70 5.8.7 Prototipo motos carburadas 71 6. RESULTADOS Y EVIDENCIAS 71 6.1 Conectividad 71 6.2 Pruebas estáticas 73 6.2.1 Consumo de combustible y velocidad angular del motor 73 6.2.2 Posición y velocidad 74 6.2.3 Sistema integrado 75 6.3 Pruebas dinámicas 77 6.3.1 Sistema integrado 77 6.4 Ciclos de conducción 80 6.4.1 Pruebas de ruta 80 6.4.2 Ruta 1 Acrópolis – Prados del Mutis 82 6.4.3 Ruta 2 Acrópolis - Unab 84 6.5 Parámetros característicos 85 6.6 Diagrama velocidad vs consumo de combustible 86 7. CONCLUSIONES 89 8. RECOMENDACIONES Y TRABAJOS FUTUROS 90 9. CRONOGRAMA 91 10. RECURSOS 95 11. REFERENCIAS 96 12. ANEXOS 101PregradoIn Bucaramanga, motorcycles have become the preferred means of transportation for a large part of the population, currently accounting for more than 62% of the metropolitan area's vehicle fleet. This trend, which has been growing exponentially since 2010, is driven by the convenience motorcycles offer in navigating traffic and reducing travel times. However, despite the significant improvements in energy efficiency and reduced pollutant emissions provided by electronic fuel injection systems compared to traditional carburetors, their adoption in low- and mid-displacement motorcycles remains limited. Moreover, the market lacks affordable solutions that enable users and technicians to obtain real-time information on the operating variables of these systems. Currently available devices are designed for high-end motorcycles, with high costs and closed systems that hinder their adaptation to more popular models in developing countries. Additionally, the collection of driving data—essential for designing representative driving cycles, optimizing fuel consumption, and reducing environmental impact—remains a complex and largely inaccessible task for most users and stakeholders in the sector. This project aims to develop a low-cost device capable of collecting real-time data on driving variables in motorcycles equipped with electronic fuel injection systems, in order to provide detailed information about the vehicle. The goal is to gather data during the motorcycle’s normal operation on the road and report it with good accuracy and at a low cost, while maintaining the flexibility to adapt to various electronic fuel injection motorcycle models.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Desarrollo de un sistema de medición de las variables implícitas del ciclo de conducción para motocicletas con inyección electrónica en la ciudad de Bucaramanga, ColombiaDevelopment of a Measurement System for the Implicit Variables of the Driving Cycle for Electronic Fuel Injection Motorcycles in Bucaramanga, ColombiaIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería MecatrónicaIMK-1789info:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronicFuel consumptionMotor vehiclesMotorized transportMotorcycles electronicFuel injectionDriving cyclesEjector pumpsPrototype developmentMotor fuelsAutomobile drivingMobile appsMecatrónicaBombas de inyecciónDesarrollo de prototiposCombustibles para motoresConducción de automóvilesAplicaciones móvilesTransporte motorizadoInyección electrónicaCiclos de conducciónConsumo de combustibleVehículos de motorMotocicletasAdak, P., Sahu, R., & Elumalai, S. 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