Diseño y fabricación de un carenado para una motocicleta eléctrica de competición

Abstract

El present treball té com a objectiu realitzar una guia per a desenvolupar un carenat de competició per a MotoStudent en el context de l'equip UPC Vilanova E3TEAM. Per a això, s'ha treballat una metodologia de desenvolupament, que ha permès ordenar la conceptualització dels diferents elements del carenat, segons les solucions existents, la normativa de la competició i els requisits de l'equip. Previ al desenvolupament, s'exposa la informació necessària relacionada amb el desenvolupament de peces en fibres compostes. En els primers capítols es pot trobar el resum de la normativa aplicada al carenat, els diferents materials usats en el món de la competició, i una breu explicació sobre les tècniques i útils necessaris per a la fabricació de materials composts. L'abast del projecte es limita a la teorització i el desenvolupament de cadascun dels components que integren el carenat de la motocicleta, incloent-hi els parafang davanter i darrere. Per a això, s'ha dividit la memòria per capítols, contenint en cadascun d'ells les diferents fases que integren la creació d'un concepte, aportant solucions pròpies segons les necessitats de cada peça. En cadascun dels capítols, es justifiquen les decisions preses i s'aporten resultats coherents, exposant les notables millores en el pes, durabilitat i estètica respecte el precedent de l'equip. Quant, a la realització de les peces, s'ha seguit un model CAD (Computer Aided Design) paramètric, combinant programes com CATIA, enfocat en el desenvolupament tècnic; Blender, enfocat en la realització de superfícies estètiques; o SolidWorks per a realitzar simulacions aerodinàmiques i estructurals a les peces que ho requereixin. Degut a l'abast i pressupost disponibles, s'ha limitat el prototipat a les peces més petites, comprovant també la correlació dels models virtuals amb el producte real.

El presente trabajo tiene como objetivo realizar una guía para desarrollar un carenado de competición para MotoStudent en el contexto del equipo UPC Vilanova E3TEAM. Para ello, se ha trabajado una metodología de desarrollo, que ha permitido ordenar la conceptualización de los distintos elementos del carenado, según las soluciones existentes, la normativa de la competición y los requisitos del equipo. Previo al desarrollo, se expone la información necesaria relacionada con el desarrollo de piezas en fibras compuestas. En los primeros capítulos se puede encontrar el resumen de la normativa aplicada al carenado, los diferentes materiales usados en el mundo de la competición, y una breve explicación sobre las técnicas y útiles necesarios para la fabricación de materiales compuestos. El alcance del proyecto se limita a la teorización y el desarrollo de cada uno de los componentes que integran el carenado de la motocicleta, incluyendo los guardabarros delantero y trasero. Para ello, se ha dividido la memoria por capítulos, conteniendo en cada uno de ellos las diferentes fases que integran la creación de un concepto, aportando soluciones propias según las necesidades de cada pieza. En cada uno de los capítulos, se justifican las decisiones tomadas y se aportan resultados coherentes, exponiendo las notables mejoras en el peso, durabilidad y estética respecto el precedente del equipo. Cuanto, a la realización de las piezas, se ha seguido un modelo CAD (Computer Aided Design) paramétrico, combinando programas como CATIA, enfocado en el desarrollo técnico; Blender, enfocado en la realización de superficies estéticas; o SolidWorks para realizar simulaciones aerodinámicas y estructurales a las piezas que lo requieran. Debido al alcance y presupuesto disponibles, se ha limitado el prototipado a las piezas más pequeñas, comprobando también la correlación de los modelos virtuales con el producto real. La conclusión del proyecto se recoge en los presupuestos realizados, observando el impacto que produce en el equipo el hecho de realizar un proyecto de esta índole. En él se recogen varios presupuestos con alternativas para la fabricación, analizando la posibilidad de utilizar un carenado comercial.

The aim of this project is to create a guide to develop a racing fairing for MotoStudent in the context of the UPC Vilanova E3TEAM team. To this end, a development methodology has been used, which has allowed the conceptualisation of the different elements of the fairing to be ordered according to the existing solutions, the competition regulations and the requirements of the team. Prior to the development, the necessary information related to the development of composite fibre parts is presented. In the first chapters you can find a summary of the regulations applied to the fairing, the different materials used in the racing world, and a brief explanation of the techniques and tools necessary for the manufacture of composite materials. The scope of the project is limited to the theorisation and development of each of the components that make up the fairing of the motorbike, including the front and rear mudguards. To this end, the report has been divided into chapters, each one containing the different phases that make up the creation of a concept, providing its own solutions according to the needs of each part. In each of the chapters, the decisions taken are justified and coherent results are provided, showing the notable improvements in weight, durability and aesthetics with respect to the previous equipment. As for the creation of the parts, a parametric CAD (Computer Aided Design) model has been followed, combining programmes such as CATIA, focused on technical development; Blender, focused on the creation of aesthetic surfaces; or SolidWorks to carry out aerodynamic and structural simulations of the parts that require it. Due to the available scope and budget, prototyping has been limited to the smallest parts, also checking the correlation of the virtual models with the real product. The conclusion of the project is reflected in the budgets made, observing the impact on the team of carrying out a project of this nature. It includes several estimates with alternatives for manufacturing, analysing the possibility of using a commercial fairing.