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La nueva tecnología "movilidad aerodinámica"

6 de julio de 2018

Las simulaciones de precisión del "fluido aerodinámico": otra clave para reducir el consumo de combustible y aumentar el alcance del vehículo eléctrico.

Toyo Tire & Rubber Co. se complace en informar que ha desarrollado una nueva tecnología propia: "Aerodinámica de movilidad" (simulación aerodinámica). Una tecnología, que tiene base en la aplicación de simulaciones de flujo aerodinámico. La tecnología será efectiva en el diseño de "llantas que tengan las excelentes características aerodinámicas" requeridas para reducir aún más el consumo de combustible y aumentar el alcance del vehículo eléctrico.

 1) Características aerodinámicas: los atributos de las fuerzas aéreas (resistencia del aire) y el flujo de aire ejercido sobre un cuerpo cuando se mueve a través del aire.

 

 
 Tecnología "Movilidad Aerodinámica"


Nuestra nueva tecnología de "Movilidad Aerodinámica" nos permite predecir las características aerodinámicas de neumáticos y vehículos bajo condiciones de parches de contacto. Para ello, usamos diseños de patrones de neumáticos reales para combinar las condiciones de uso de neumáticos cuando un vehículo está en movimiento (principalmente la carga de los neumáticos y la velocidad del vehículo) con las condiciones de varias formas de ruedas y vehículos, después de considerar cómo la forma del neumático se deforma bajo esas condiciones.

2) Condiciones del parche de contacto del neumático rodante: Condiciones ejercidas cuando el neumático rueda sobre una superficie real de la carretera (condiciones en el punto de contacto).

Al combinar las diversas condiciones, la aerodinámica de movilidad ofrecerá a nuestra empresa una ventaja al proponer ideas adecuadas para lograr las características aerodinámicas requeridas por los vehículos desarrollados por los fabricantes para un mejor consumo de combustible y un mayor alcance. Este avance también nos permite desarrollar "llantas que tienen excelentes características aerodinámicas", basadas en simulaciones de alta precisión que arrojan datos numéricos consistentes con los resultados de pruebas en túneles de viento usando vehículos reales, para que podamos ofrecer tales neumáticos al mercado.

3) Pruebas de túnel de viento con vehículos reales: pruebas realizadas en instalaciones especialmente diseñadas que generan corrientes de aire invisibles a simple vista. Los campos de flujo alrededor de un vehículo real se hacen visibles y la resistencia del aire se mide cuantitativamente.

Los neumáticos complejos, incluidos los patrones de la banda de rodadura individual, se combinaron con los de los vehículos y ruedas reales. Se consideraron las deformaciones de los neumáticos causadas por las diferencias en la carga aplicada, la velocidad, el ángulo de la actitud de marcha y otros factores con el fin de desarrollar técnicas para simulaciones de características aerodinámicas. El avance representa un avance nunca antes visto en la industria.

La fuerza de arrastre es la resistencia a la que un vehículo estará sujeto cuando se mueva. La reducción de esa fuerza puede mejorar la eficiencia del combustible. Bajo la presión social para elevar el desempeño ambiental, los fabricantes de automóviles se esfuerzan por desarrollar nuevos diseños de vehículos que den como resultado mejores características aerodinámicas. Mientras tanto, los fabricantes de vehículos eléctricos se enfrentaron al desafío de ampliar el alcance por carga, por lo que mejorar las características aerodinámicas se ha convertido en un objetivo importante para ellos también.

La relación entre los neumáticos y la aerodinámica

A medida que giran, las llantas de un vehículo en movimiento siguen deformando su forma mientras soportan la carga. Un objeto giratorio tiene un efecto en el aire a su alrededor, cambiando los campos de flujo. Generados alrededor del neumático tienen un efecto directo ※ 4 en las características aerodinámicas del vehículo. Minimizar este efecto optimizando el contorno transversal de un perfil de neumático reducirá el consumo de combustible. Para lograr este objetivo, es necesario analizar los campos de flujo generados alrededor de los neumáticos rotativos, y luego desarrollar formas de controlar los campos de flujo.

4) Efecto directo: se estima que los neumáticos son responsables de aproximadamente el 15% de la resistencia total del aire que enfrenta un vehículo en movimiento.

Armonización de estándares globales para medir el consumo de combustible

En 2014, el Foro Mundial de las Naciones Unidas para la Armonización de Reglamentos de Vehículos (WP29) adoptó normas técnicas mundiales unificadas para "medir el consumo y las emisiones de combustible de vehículos de pasajeros". Esto estandarizó a nivel mundial los procedimientos de medición y prueba para el consumo de combustible automotriz, las regulaciones de emisiones y la seguridad, que hasta entonces habían sido diferentes por país o región. El WLTP, que exige evaluaciones de resistencia de vehículos de motor individuales, incluye pruebas de túnel de viento para determinar también la resistencia del aire de los neumáticos, y esto tendrá una relación directa con los niveles regulados de las características aerodinámicas del neumático. Esto significa que los esfuerzos para mejorar los campos de flujo alrededor de los neumáticos serán el foco de mucha atención.

 5) PPLM: Procedimiento de Prueba de vehículos ligeros armonizados en todo el Mundo

En consideración de los tres puntos anteriores, como fabricante de neumáticos reconocemos la importancia social y los beneficios industriales de "poder demostrar en términos más concretos cómo elevar las características aerodinámicas a su nivel óptimo". Podemos esperar obtener una "ventaja para nuestra compañía a través de este tipo de desarrollo de neumáticos". Podemos lograr estos objetivos a través de técnicas que permiten la predicción de alta precisión.

Hemos desarrollado métodos de simulación numérica "utilizando supercomputadoras para el análisis de neumáticos", y nuestros diseñadores de neumáticos están utilizando estos métodos para diseñar productos para el mercado. Mediante la aplicación de nuestra propia tecnología de diseño "T-mode", que combina el análisis de neumáticos con simulaciones de conducción, hemos podido acortar significativamente el tiempo de diseño y lograr un diseño de alta precisión.

Nuestra tecnología de aerodinámica de la movilidad recientemente desarrollada representa los avances del modo T que han permitido el establecimiento de enfoques en áreas inalcanzables en investigaciones anteriores. Y así, mediante el uso de diversos métodos de simulación numérica para cuantificar el movimiento y las condiciones afectadas por la aerodinámica de los vehículos en funcionamiento, como "cómo se deforma la forma del neumático debido a la carga y las condiciones de conducción", ", Y" cómo los campos de flujo se ven afectados por las condiciones de contacto neumático-carretera ", y al combinar estos diversos factores, hemos sido capaces de simular y visualizar campos de flujo alrededor de llantas y vehículos en movimiento.Toyo Tire & Rubber continuará llevando llantas a niveles más altos mediante la aplicación de nuestras "tecnologías de diseño para la futura movilidad vial".

 

 

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