Anlisis de la incidencia trmica en acumuladores de energa vehiculares con la implementacin de aislantes automotrices

 

Analysis of the thermal incidence in vehicular energy accumulators with the implementation of automotive insulators

 

Anlise da incidncia trmica em acumuladores de energia veicular com a implantao de isoladores automotivos

 

Guillermo Gorky Reyes Campaa I
gureyesca@uide.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-7133-9509      
,Martin Andrs Cazco Ordoez II
macazcoor@uide.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-0710-9709
Luis Enrquez Moreno Pijal III
lumorenopi@uide.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-5926-1892
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: gureyesca@uide.edu.ec

 

 

Ciencias Tcnicas y Aplicadas

Artculo de Investigacin

* Recibido: 23 de diciembre de 2022 *Aceptado: 12 de enero de 2023 * Publicado: 08 de febrero de 2023

 

  1. Ingeniero Mecnico Automotriz, Magster en Sistemas Automotrices, Doctorado en Educacin Superior. UIDE, Universidad Internacional del Ecuador, Quito, Ecuador.
  2. Ingeniera Automotriz, UIDE, Universidad Internacional del Ecuador, Quito, Ecuador.
  3. Ingeniera Automotriz, UIDE, Universidad Internacional del Ecuador, Quito, Ecuador.

Resumen

Los acumuladores de energa transforman la energa qumica en energa elctrica y uno de los factores principales que limita el tiempo de trabajo del dispositivo es la temperatura, con estos antecedentes se analiz la incidencia de calor existente en la batera implementando diferentes aislantes trmicos ofertados en el mbito automotriz con el fin de reducir la temperatura y as poder evitar el deterioro prematuro en la batera del vehculo. Se utiliz una metodologa bibliogrfica referencial para la elaboracin del marco terico y una metodologa prctica experimental para las pruebas de campo, en las cuales se analiz la incidencia termodinmica que percibe la batera en distintas pruebas de carcter esttico y dinmico en un vehculo de categora M1. Dando como resultados una reduccin de 23,9 C con el mejor elemento a la temperatura funcional en pruebas estticas y en las pruebas dinmicas se redujo 19 C, esto equivale a una reduccin aproximada del 30% de la temperatura en toda la batera del vehculo. Se concluye que, gracias al revestimiento en la batera del vehculo con protectores aislantes automotrices se alcanz temperaturas ms bajas y estables, adems de incrementar la vida til de la misma en un 25%, esto gracias a una importante reduccin de temperatura en su estructura y componentes internos.

Palabras Clave: Acumuladores de energa; Incidencia trmica; Aislantes trmicos.

 

Abstract

The energy accumulators transform chemical energy into electrical energy and one of the main factors that limits the working time of the device is the temperature, with this background the incidence of existing heat in the battery was analyzed by implementing different thermal insulators offered in the field. automotive in order to reduce the temperature and thus be able to avoid premature deterioration in the vehicle battery. A referential bibliographic methodology was used for the elaboration of the theoretical framework and an experimental practical methodology for the field tests, in which the thermodynamic incidence perceived by the battery in different static and dynamic tests in an M1 category vehicle was analyzed. Resulting in a reduction of 23.9 C with the best element at the functional temperature in static tests and in the dynamic tests it was reduced by 19 C, this is equivalent to an approximate reduction of 30% of the temperature in the entire battery of the vehicle. It is concluded that, thanks to the coating on the vehicle battery with automotive insulating protectors, lower and more stable temperatures were reached, in addition to increasing its useful life by 25%, this thanks to a significant temperature reduction in its structure and internal components.

Keywords: power accumulators; Thermal incidence; Thermal insulation.

 

Resumo

Os acumuladores de energia transformam energia qumica em energia eltrica e um dos principais fatores que limitam o tempo de funcionamento do aparelho a temperatura, com esse pano de fundo foi analisado a incidncia de calor existente na bateria implementando diferentes isolantes trmicos oferecidos em campo. automotivo, a fim de reduzir a temperatura e, assim, poder evitar a deteriorao prematura da bateria do veculo. Foi utilizada uma metodologia bibliogrfica referencial para a elaborao do referencial terico e uma metodologia prtica experimental para os testes de campo, em que foi analisada a incidncia termodinmica percebida pela bateria em diferentes testes estticos e dinmicos em um veculo da categoria M1. veculo. Conclui-se que, graas ao revestimento da bateria veicular com protetores isolantes automotivos, foram alcanadas temperaturas mais baixas e estveis, alm de aumentar sua vida til em 25%, isso graas a uma reduo significativa de temperatura em sua estrutura e componentes internos.

Palavras-chave: power accumulators; Thermal incidence; Thermal insulation.

Introduccin

Cuando se toma en cuenta el diseo de vehculos M1, especficamente en la parte del compartimiento del motor se aprecia que el espacio es reducido para la ubicacin de los componentes operativos, lo que obliga a que los distintos elementos del automvil en esa parte se encuentren muy cerca uno del otro generando un inconveniente al momento de disipar la temperatura debido a la incidencia de estos elementos al recibir variaciones termodinmicas que genera un proceso isobrico desencadenando un dao prematuro de los distintos elementos que se encuentran cerca del motor, esto en condiciones normales de funcionamiento incluyendo pruebas dinmicas y estticas. Para este proyecto y en este caso especfico el elemento de estudio el acumulador de energa del vehculo, los cuales, dependiendo de los materiales internos que posea como: cido, placas, recipiente y tapa; va ser ms o menos susceptibles a las altas temperaturas. Para esto se tom en cuenta la estructura y caractersticas de los disipadores de calor los cuales mantendrn una temperatura de funcionamiento adecuada en el acumulador de energa, teniendo en cuenta que la temperatura ideal de funcionamiento es de 20 - 25 C. Por cada 9,4 C por encima de 25 C, la vida til de la batera se reduce a la mitad segn (CTEP, 2018). Entonces el objetivo de este artculo es analizar el comportamiento termodinmico en los acumuladores de energa utilizando diferentes tipos de aislantes trmicos; para ello se registr la incidencia de temperatura del motor en los acumuladores de energa, se examin la utilidad que brindan los reductores de temperatura y se desarroll un anlisis termodinmico en la batera en relacin a los materiales propuestos, para finalmente realizar una comparacin entre las variables propuestas

La termodinmica ha tenido una influencia muy grande en la fsica general y ha logrado esclarecer muchas sombras sobre los fenmenos del calor; sus principios tienen mucha influencia en el campo de la fisiologa y la qumica que han logrado esclarecer muchos problemas relacionados con el comportamiento de los gases y el trabajo de las mquinas trmicas, logrando as una revolucin en las ciencias fsicas y fisiolgicas. (Rojas, 1876)

En pruebas de laboratorio realizadas por el fabricante Federal Mogul al producto Protexx-Shield 3007 de Federal-Mogul se determin que la temperatura del cido de la batera subi casi tres veces ms rpido en una batera desprotegida que en una con cubierta Protexx-Shield 3007. En un entorno a 100C, una batera sin proteccin tard apenas 55 minutos en alcanzar los 75C, mientras que, con una prueba con cubierta, lo hizo a los 153 minutos. (Federal-Mogul, 2015)

En vehculos con nuevas tecnologas es muy comn qu se use un cobertor de bateras, ya que la gestin del calor es un elemento clave para garantizar un rendimiento ptimo y la vida til de los paquetes de bateras, as como para reducir la distribucin desigual de la temperatura en el paquete, lo que conduce a una reduccin de la eficiencia (Moreau, 2022).

En este caso, por cada aumento de 15 F en la temperatura de funcionamiento de la batera, la batera experimentar una prdida del 50 % en su vida til, por ejemplo, una batera diseada para una vida til de 10 aos proporcionar solo 5 aos de utilidad. (C&D Technologies, 2012).

La temperatura normal de funcionamiento del motor es de 90C, pero otros rganos mecnicos internos trabajan con mucho ms calor, por ejemplo: en la cmara de combustin del motor se alcanzan entre los 2.000 y 2.500 C, en las vlvulas de escape 800 grados, en las paredes de los cilindros 200 grados y el turbo llega a los 1.000C.

En el cofre motor existen algunos elementos que conforman todo lo que un vehculo necesita para funcionar, como: motor, batera, reservorios de lquidos, alternador, bomba, radiador, turbo, etc. Todos diseados con distintos materiales, por ende, una diferente resistencia a la temperatura, a continuacin, se muestra la forma de calcular la incidencia de temperatura de los materiales ms utilizados.

El ndice de temperatura () en algunos elementos se determinan con la siguiente frmula:

[Ec. 1]

: Coeficiente de temperatura

: Variacin de la resistencia

: Resistencia inicial

: Variacin de la temperatura

 

Tabla 1. Coeficiente de temperatura en algunos materiales

Material

Coeficiente ()

Cobre

3,9 x10-3

Aluminio

3,9 x10-3

Acero

5,0 x10-3

PP

150 x10-6

PVC

75 x10-6

Nota: Elaboracin propia a partir de datos de (Bastian, P.; 2001).

 

Materiales aislantes

Los materiales aislantes tienen diversas funciones, desde aportar el confort necesario para desplazarse sobre ruedas hasta conservar en perfectas condiciones los componentes que componen el coche. Tambin suele servir para amortiguar los ruidos externos y reducir la sensacin de vibracin cuando se est en movimiento, tambin es muy utilizado para proteger distintas partes del auto de las altas temperaturas producidas por el motor.

La medida de la resistencia trmica o lo que es lo mismo, de la capacidad de aislar trmicamente, se expresa, en el Sistema Internacional de Unidades (SI) en W/mK (metro cuadrado y kelvin por vatio). Se considera material aislante trmico cuando su coeficiente de conductividad trmica: λ es inferior a λ<0.10 W/mK medido a 23C.

Todos los materiales oponen resistencia, en mayor o menor medida, al paso del calor a travs de ellos, algunos muy escasos como los metales por lo que son buenos conductores; los materiales de construccin (yesos, ladrillos, morteros) tienen una resistencia media. Aquellos materiales que ofrecen una resistencia alta, se llaman aislantes trmicos especficos o ms sencillamente, aislantes trmicos, como pueden ser: lana de roca, la fibra cermica o la fibra de vidrio. Para determinar la resistencia trmica de un material mediante clculos hay que separarlos por homogneos y heterogneos y se realiza de la siguiente manera y con la siguiente simbologa, de acuerdo a (ABC Geotechnical Consulting, 2020).

La resistencia trmica se representa de la siguiente manera (R):

Materiales homogneos:

R = e/ λ [Ec. 2]

e: el espesor de la capa de material. (m)

λ: la conductividad trmica del material. W / (Km)

 

Materiales heterogneos:

R = 1/C [Ec. 3]

C: la conductancia trmica. W / (Km2)

 

Materiales y Mtodos

Mtodo

La metodologa utilizada en esta investigacin se dividi en dos, una es bibliogrfica referencial para la elaboracin del marco terico y la otra prctica experimental en la que se desarrollaron las pruebas de campo. Utilizando el mtodo experimental se analiz la incidencia termodinmica hacia el acumulador de energa utilizando diferentes tipos de reductores de aislantes trmicos, con el fin de proponer el uso de disipadores de calor en las bateras y crear las bases para futuros estudios sobre la existencia de alguna mejora en el rendimiento de la batera a corto y largo plazo. El alcance que tiene este proyecto es de tipo exploratorio con la idea de que puedan usar estos datos base para continuar investigaciones sobre el comportamiento termodinmico que afecta a diferentes componentes del cofre del vehculo.

Se realizaron cuatro pruebas de 20 min cada una, se determin este rango de tiempo debido a que el motor alcanza su temperatura de funcionamiento (90C) y despus de esto se mantiene en ese rango de temperatura. Tambin usamos tres diferentes elementos aislantes: lana de vidrio, espuma de poliuretano y thermolon, en modalidad estacionaria y dinmica, teniendo en cuenta que despus de los 10 minutos de prueba los valores llegan a estabilizarse y no hay mucha variacin. Las mediciones consisten en que la sonda del termmetro est colocada entre la batera y la fuente de calor (motor) para analizar el comportamiento termodinmico. Las pruebas iniciarn con el vehculo en su temperatura de funcionamiento (85 - 95 C) y estarn monitoreadas en tiempo real por un escner, cada prueba cuenta con tres modalidades, una esttica y dos dinmicas. Para las pruebas estticas se procur mantener las mismas condiciones ambientales y protocolos en todos los ensayos y de igual manera para las pruebas dinmicas, pero con la implementacin un ciclo de conduccin describiendo un ciclo combinado entre zona urbana y carretera, basado en las normativas INEN 2204 y 2207.

 

Materiales

Los materiales que se utilizaron para la elaboracin de los ensayos del presente artculo estn detallados en la tabla 3, as como la descripcin del qu y por qu fueron estos los materiales seleccionados.

 

Tabla 2. Justificacin de los materiales utilizados

Material

Descripcin

Vehculo, Chevrolet Sail 2018 1.5cc de 16v

Uno de los vehculos ms cotizados para brindar el servicio de Uber en la ciudad de Quito al tener un convenio con la marca Chevrolet, por lo que son un buen segmento de investigacin al estar sometidos a periodos de funcionamiento exigentes y as tener resultados relevantes.

Batera Bosch, S4 Full Equipo, 12v, 43 Amh

Esta batera es una de las ms comerciales para los vehculos M1 debido a su precio y caractersticas en el mercado, y al estar presente en la mayora de autos de la marca Chevrolet es una opcin bastante buena para realizar los distintos ensayos.

Medidor de temperatura Elitech RC-4

Mquina de medicin de temperatura que integra una sonda externa capaz de obtener datos en distintos rangos de tiempo y se usa en lugares de difcil acceso como es el caso de la batera que se encuentra dentro del cofre motor.

CAT S61 (FLIR Systems Inc. 2656403) versin 2.2.13 cat

El telfono CAT S61 tiene una de las mejores versiones de cmara trmica incorporada, esto hace que las mediciones e imgenes tengan un rango muy preciso de temperatura, lo cual nos ayuda a tomar datos casi exactos en cada prueba.

Veepeak (OBD2 scanner bluetooth)- Car scanner ELM OBD2

Herramienta de uso fcil y bajo costo que nos permite ver todos los datos del motor en tiempo real, los cuales se representan en grficas que se pueden comparar ya archivar.

Fuente: Autores, 2022

 

 

Tabla 3. Justificacin de los elementos aislantes

Material

Imagen

Resistencia trmica

Thermolon

0.048 W/mK

Lana de Vidrio

0.040 W/mK

Esponja de Poliuretano

0.032 W/mK

Fuente: Autores, 2022

 

 

Resultados y Discusin

Datos cmara termogrfica

En la tabla 4 se aprecia la radiacin trmica que proporciona el motor del vehculo a la batera. Esta serie de imgenes se las tomaron con una cmara termogrfica cuando el vehculo estaba en su temperatura de funcionamiento, esto con el fin de demostrar la incidencia de temperatura a la que la batera del vehculo puede estar sometida al estar en un ambiente estndar o al estar protegida por un aislante trmico.

 

Tabla 4. Imgenes de radiacin trmica en los ensayos estudiados

Modalidad

Original

Cmara Trmica

Estndar

Thermolon

Lana Vidrio

Esponja Poliuretano

Fuente: Autores, 2022

 

Datos de Entrada

En la tabla 5 se describen los parmetros utilizados para la elaboracin de las pruebas de campo. Se realiz en un horario nocturno para evitar el trnsito vehicular en la ruta establecida y el vehculo debe estar en temperatura de funcionamiento. La ruta se estableci para simular la topografa normal del distrito metropolitano de Quito.

 

Tabla 5. Parmetros establecidos para las pruebas

Parmetros

Datos

Horario

Nocturno

Ubicacin

Quito, Buenos Aires Cumbay

(S 0 8' 56.376'')(O78 27' 31.491'') (S 0 11' 49.713'')(O 78 26' 23.078'')

Temperatura ambiental

11 - 13 C

Voltaje funcionamiento

13.4 - 13.6 V

Distancia

16 km

Voltaje apagado

12.35 - 12.40 V

Amperaje

43 Ah

Altitud

2400 - 2850 msnm

Temperatura motora

90 - 95 C

Tipo de conduccin

Combinada (urbana - carretera)

Fuente: Autores, 2022

 

En las figuras 1 y 2 se visualiza las revoluciones de los distintos ensayos que demuestran la similitud del ciclo de conduccin empleado en el estudio en rangos aproximados entre 1000 a 3000 RPM, esta consiste en una mezcla entre zona urbana y carretera como se explica en el trabajo de titulacin de (Rodriguez, M., 2021), adems para la elaboracin de la ruta se tom en cuenta las pendientes de los tramos estn calculadas en el (Anexo 1).

 

Figura 1. Revoluciones en los ciclos de conduccin de descenso

Fuente: Scanner OBDII Veepeak

 

Figura 2. Revoluciones en los ciclos de conduccin de ascenso

Fuente: Scanner OBDII Veepeak

 

Modalidad Esttica

La figura 3 indica la variacin trmica medida por el sensor Elitech RC-4HC. En las pruebas estndar no se us ningn protector y varan de 50 a 67C, existen muchas variaciones y niveles altos de temperatura. En las pruebas de esponja de poliuretano se empieza mantener un rango estable de temperatura, pero aun alto que va desde los 52 a 55C. En las pruebas con lana de vidrio ya empiezan a bajar los niveles de temperatura llegando a ser de 40 a 41C y para las pruebas de thermolon los niveles de temperatura bajan entre 37 a 40C, lo que indica una clara reduccin de temperatura en la batera y con niveles ms estables.

Figura 3. Variacin trmica de la batera en las pruebas con respecto al tiempo en modalidad esttica

Grfico

Fuente: Sensor Elitech RC-4HC

 

En la figura 4, se aprecia los rangos de temperatura alcanzados en las pruebas estticas, la mayor temperatura alcanzada fue de 65,8 C en el ensayo estndar, mientras que, para el Thermolon(A) hay una reduccin de temperatura del 35,71%, para la Lana de Vidrio(B) un 36,32% y una reduccin del 16,71% para la Esponja de Poliuretano(C). Esto influye directamente en el aumento de la vida til de la batera al reducir su temperatura como lo expresa C&D Technologies en su investigacin.

 

Figura 4. Rangos de temperatura en modalidad esttica

Fuente: Autores

 

Modalidad Dinmica de Descenso

La figura 5 indica la variacin trmica medida por el sensor Elitech RC-4HC. En las pruebas estndar hay un rango de temperatura de 50C a 60C esta vez los rangos disminuyen un poco debido al flujo de aire que entra al cofre motor. Para las pruebas de esponja de poliuretano hay un descenso de temperatura que va de los 53C a los 50C. Con lana de vidrio tambin hay una disminucin de temperatura que va desde los 41C a los 39C y en las pruebas de thermolon los rangos van desde 39C a 37C.

 

Figura 5. Variacin trmica de la batera en las pruebas dinmica de descenso

Grfico

Fuente: Sensor Elitech RC-4HC

 

En la figura 6 se aprecia los rangos de temperatura alcanzados en las pruebas dinmicas de descenso, la mayor temperatura alcanzada fue de 59 C en el ensayo estndar, mientras que, para el Thermolon(A) hay una reduccin de temperatura del 32,2%, para la Lana de Vidrio(B) un 28,3% y una reduccin del 8,3% para la Esponja de Poliuretano(C).

 

Figura 6. Rangos de temperatura en modalidad dinmica de descenso

Fuente: Autores

 

Modalidad Dinmica de Ascenso

La figura 7 indica la variacin trmica medida por el sensor Elitech RC-4HC. En las pruebas estndar se mantienen rangos elevados de temperatura que van desde los 52C a los 60C al igual que en la anterior prueba est influenciado por el flujo de aire que entra al cofre motor. Las pruebas de esponja de poliuretano alcanzan rangos de temperatura de los 50C a 51C manteniendo un comportamiento estable. Las pruebas con lana de vidrio tienen rangos de temperatura que bajan y se mantienen entre 40C y 42C y finalmente las pruebas con thermolon van de 39C a 40C, lo que indica una clara reduccin de temperatura en la batera y con niveles ms estables.

 

Figura 7. Variacin trmica de la batera en las pruebas dinmica de ascenso

Grfico

Fuente: Sensor Elitech RC-4HC

 

En la figura 8 se aprecia los rangos de temperatura alcanzados en las pruebas dinmicas de ascenso, la mayor temperatura alcanzada fue de 63,1 C en el ensayo estndar, mientras que, para el Thermolon(A) hay una reduccin de temperatura del 36,45%, para la Lana de Vidrio(B) un 32,49% y una reduccin del 17,9% para la Esponja de Poliuretano(C). Por lo que la vida til de la batera se ve directamente influenciada al reducir su temperatura, como lo expresa C&D Technologies en su investigacin.

 

Figura 8. Rangos de temperatura en modalidad dinmica de ascenso

Fuente: Autores

 

Comparativa de Pruebas

En la tabla 10 estn los valores de temperatura del sensor colocado en la batera, estn determinados por un valor mximo de temperatura alcanzada y un valor mnimo durante las diferentes pruebas para poder contrastar la variacin de temperatura entre todos los materiales y las modalidades empleadas en los ensayos. Hay que tomar en cuenta que las pruebas se realizaron en un horario nocturno por lo que las temperaturas ambientales son bajas y los resultados arrojan valores relativamente bajos, lo contrario a las temperaturas que alcanza la ciudad en horas de la maana o al medio da, pero aun as se reduce la incidencia de temperatura en valores significativos.

 

Tabla 6. Comparativa de temperatura de todos los ensayos

Aislantes

Esttica

Dinmica Descen.

Dinmica Ascen.

T. Max

T. Min

T. Max

T. Min

T. Max

T. Min

Estndar

65.8 C

42.5 C

59 C

31.4 C

63.1 C

51.4 C

Thermolon

42.3 C

35 C

40 C

35.6 C

40.1 C

37.1 C

Lana de Vidrio

41.9 C

39.7 C

42.3 C

40 C

42.6 C

39.8 C

Esponja de Poliuretano

54.8 C

52.5 C

54.1 C

49.4 C

51.8 C

50 C

Fuente: Autores, 2022

 

En la figura 12 se aprecia una comparativa entre las temperaturas alcanzadas en las pruebas, la mayor temperatura alcanzada fue en los ensayos estndar de 65,8 C en modalidad esttica, mientras que, los ensayos con los elementos aislantes Thermolon y Lana de Vidrio fueron los ms prometedores al reducir en ms de 30% la temperatura de la batera. Adems, se establece un precedente en el que no hay diferencia entre las dos modalidades dinmicas ya que cuentan con valores muy parecidos a excepcin de las pruebas estndar debido a que al recibir ms flujo de aire en descenso existe una ligera variacin entre estas modalidades, pero nada relevante para contrastar una diferencia.

 

Figura 9. Comparacin de temperaturas de todas las variables en las distintas modalidades

Fuente: Autores

 

La lnea roja de la figura 9 representa el rango de temperatura en el que la batera debera funcionar, 25-35C es el estado normal de funcionamiento del elemento, sin embargo, podemos observar que todos los valores sobrepasan la franja. En mayor cantidad la batera en estado normal y con la esponja de poliuretano, pero con elementos como lana de vidrio o thermolon vemos que la batera no excede mucho al rango de temperatura adecuado de funcionamiento.

Como lo indica (C&D Technologies, 2015) en su investigacin, y si nos manejamos con las caractersticas tomadas de las pruebas realizadas y las relacionamos como se muestra en la figura 10 podemos determinar que: Con una vida til de diseo de 10 aos y trabajando a 62C su vida til real sera de 0.4 aos. Si utilizamos Thermolon(A) o Lana de vidrio(B) como recubrimiento, la batera trabaja a 40C y su vida til real sera de 3 aos, lo que significa que su vida til aument en un 7.5%. Si utilizamos Esponja de poliuretano(C) como recubrimiento, la batera trabaja a 50C y su vida til real sera de 1.2 aos, lo que significa que su vida til aument en un 3%.

 

 

 

 

 

 

 

Figura 10. Relacin temperatura y vida til

Fuente: C&D Technologies

 

Por lo tanto queda demostrado que mantener a la batera del vehculo en temperaturas muy elevadas reduce la longevidad del elemento, esto debido a que por el calor el electrolito eleva su temperatura y como lo indica (Yesid D., 2013) en su estudio, a 35C el electrolito empieza a evaporarse afectando a las placas internas y a 45C se acelera drsticamente la corrosin en las placas por la porosidad provocada de la evaporacin, adems de que con el calor podemos disminuir la resistencia interna de la batera adems si se lo utiliza en un largo periodo de tiempo terminamos acortando su vida til al exigir ms de los rangos que est diseada para entregar.

 

Tabla 11. Elementos internos susceptibles a daos por altas temperaturas

Elemento

Temperatura

Descripcin

Electrolito (agua destilada y cido sulfrico)

Desde 35C en adelante

Evaporamiento o consumo de electrolitos.

Rejillas (plomo calcio plata)

Desde 45C en adelante

La corrosin de la placa disminuye la capacidad protectora debido a la porosidad.

Nota: Elaboracin propia a partir de datos de (Yesid D., 2013)

 

 

Conclusiones

En el caso de los materiales aislantes se consider el costo, accesibilidad y funcionalidad, esto con el fin de no mezclar elementos de aislamiento acstico con los de aislamiento trmico esto debido a que en apariencia son similares, pero en cuanto a funcionamiento son totalmente distintos.

Segn las investigaciones realizadas la refrigeracin de la batera por la entrada de aire hacia el cofre motor no es muy efectiva, esto debido a que el flujo de aire se dispersa de manera general dentro del cofre motor dejando as ciertas partes expuestas a mantener altas temperaturas. Pero sabemos que la reduccin de temperatura es muy importante en este elemento ya que por cada 20 C que se reduzca la temperatura de la batera automotriz se puede aumentar la vida til de la misma en un 25% nominal, aun estando en un ambiente de temperaturas bajas de 11-13 C como es el caso de los ensayos realizados. Por lo que la batera del vehculo aumentar su vida til de funcionamiento un cuarto ms de lo que haba planeado.

Gracias a los elementos protectores aislantes automotrices implementados en la batera se logr incrementar la vida til de la misma en casi un 25% ms de su duracin en el caso de mantener al vehculo en una modalidad estndar, teniendo en cuenta que la vida til real de la batera de prueba es de 3 aos. Todo debido a la reduccin de temperatura del elemento que ahora pueden operar a una temperatura de 45C en promedio en todas las pruebas realizadas, teniendo en cuenta que las dos pruebas dinmicas se pueden considerar como una sola al no tener variaciones relevantes en sus resultados.

 

Referencias

1. Rojas y Caballero Infante, F. D. P. (1876). Termodinmica: su historia, sus aplicaciones y su importancia. Barcelona: Luis Tasso, 1876.

2. Pancha J., Rojas V., Romero V., Nejer J. (2019). Anlisis del electrolito del acumulador automotriz a diferentes temperaturas en condicin de encendido. INGENIUS revista de ciencia y tecnologa.

 

3. Grupo Sadeco. (01 de junio de 2019). Tipos de batera de coche. https://www.gruposadeco.com/blog/tipos-bateria-coche/

4. AutoTecnica. (16 de abril de 2018). La Batera Del Auto: Funcionamiento Y Componentes. https://autoytecnica.com/la-bateria-del-auto-funcionamiento-componentes/

5. Acebes S., (2022). Motores 2022. Editex

6.

7. Lendizabal M., (2019). Anlisis de la transferencia de calor en operaciones de moldeo de plstico utilizando diferencias finitas. CIATEQ

 

8. Rodriguez M., (2021). Desarrollo de ciclos de conduccin en la ciudad de Quito-Ecuador para un vehculo categora M1. Universidad Internacional SEK

 

9. ABC Geotechnical Consulting (2020). Definicin: Que es la Resistividad o Resistencia trmica al calor? Generate Press

10. Palomo M., (2017). Aislantes Trmicos: Criterios de seleccin por requisitos energticos. Universidad Politcnica de Madrid

 

 

 

 

2023 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

(https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).

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