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LLANTA DINAMOMÉTRICA INSIA. Vehículos más seguros, duraderos, eficientes y fiables

Ficha comercial

[INSIA]Ficha_Comercial_UPM_ES(Innovatech) PDF
 
Resumen

INSIA monitoriza la interacción neumático-calzada mejorando la seguridad de los vehículos.

La llanta dinanométrica INSIA mide las fuerzas y momentos generados en el área de contacto del neumático con la carretera para mejorar la seguridad de los vehículos. Para ello, las ruedas del vehículo son instrumentadas directamente con medidores de deformación. Se estima que el coste de los componentes de las llantas dinamométricas INSIA es casi dos magnitudes de orden más bajo que el precio de una llanta dinamométrica comercial, lo que hace más asequible para poder disponer de un coche o camión con un juego completo de estas llantas. Ahora es posible utilizar llantas dinamométricas para otras aplicaciones que anteriormente eran económicamente inviables, como, por ejemplo, el uso de ellas para proporcionar información de los sistemas de seguridad activa de un vehículo. 

 
Descripción Tecnológica

llanta dinamométrica, seguridad, transporte

Para comprender plenamente el comportamiento dinámico de un vehículo se necesitan datos precisos de la fuerza y momentos de contacto neumático-calzada. 

Las llantas dinamométricas INSIA son capaces de medir dichas variables a través de la disposición de un conjunto de medidores de deformación sobre las llantas del vehículo. 

DynaWheel

La configuración de estos medidores se realiza en, al menos, tres circunferencias concéntricas y en líneas radiales equidistantes. Además, las señales de tensión de la circunferencia se combinan linealmente para obtener al menos dos nuevas señales que solo dependen de las fuerzas de contacto y momentos, eliminando la influencia de los ángulos rotados por la llanta, la temperatura o las fuerzas centrífugas mediante el uso de técnicas basadas en la eliminación de los armónicos de Fourier.

Las fuerzas de contacto y momentos se obtienen a partir de estas nuevas señales mediante la resolución de dos sistemas de ecuaciones lineales con tres incógnitas cada uno.

“Ahora es posible utilizar llantas dinamométricas en Centros de Investigación y Universidades, además de otras aplicaciones inviables anteriormente por el coste económico”

 
Necesidades de Mercado

  • Universidades/Centros de Investigación: Necesidad de modelización de vehículos y neumáticos, cuyo objetivo es encontrar fórmulas matemáticas relacionadas con las fuerzas y momentos que aparecen en el contacto de la rodadura con diferentes variables. Con el fin de verificar la calidad de estos modelos matemáticos, se hace necesario obtener experimentalmente las fuerzas de contacto y momentos.
  • Llantas y fábricas de componentes de automoción: Los fabricantes de llantas deben comparar las fuerzas generadas y transmitidas por los diferentes modelos para determinar la mejor alternativa para una determinada aplicación. Además, el diseño y la validación de los componentes del automóvil requieren un conocimiento detallado de las fuerzas y momentos que actúan sobre el contacto de rodadura, lo que permita a los diseñadores de vehículos producir componentes más seguros, fiables, eficientes y duraderos.
  • Empresas de automoción: El rendimiento de los sistemas de seguridad activa del vehículo, tales como ABS y ESP, se pueden mejorar considerablemente obteniendo información en tiempo real de las fuerzas aplicadas en el contacto de la rueda con la carretera. Esta información, que puede ser utilizada para determinar posibles situaciones peligrosas, se puede obtener mediante el uso de ruedas dinamométricas, produciendo vehículos más seguros. 
 
Potencial de Mercado

  • Si la industria del automóvil fuera un país sería la sexta mayor economía del mundo [OICA, 2005]:
    • Nº de vehículos fabricados en un año: 66 millones.
    • Volumen de negocio: 2,000 billones de euros.
    • Inversión en I+D: 85 billones de euros.
  • Más del 80% de los vehículos incluyen sensores, pudiendo encontrar de 60 a 70 sensores individuales en un solo vehículo [Bosch, 2009].
  • El potencial de usar llantas dinamométricas como fuente de información en ABS y EPS es muy alto:
    • Solo Bosch produce 65,000 unidades de ABS al día [Fedit, 2010].
    • Desde 2011 todos los vehículos producidos en la UE deben tener ESP. 
 
Ventajas Competitivas de la Solución

  • Las llantas dinamométricas comerciales tienen diferentes propiedades inerciaDynaWheelles a las poseídas por las ruedas originales de los vehículos y, por lo tanto, pueden alterar su comportamiento dinámico. INSIA llantas dinamométricas son producidas directamente instrumentando la llanta del vehículo, por lo que su comportamiento dinámico permanece inalterado.
  • Las ruedas dinamométricas comerciales tienen un precio muy alto (aproximadamente 100.00 euros para los coches y 200.000 para los camiones), siendo prohibitivos para la mayoría de los clientes potenciales. El coste estimado para producir llantas dinamométricas INSIA es de 2.000 euros, lo que hace asequible producir un coche con cuatro ruedas dinamométricas.
  • Se han obtenido errores inferiores al 2% en las pruebas estáticas experimentales. 

“La llanta dinanométrica INSIA produce vehículos más seguros, duraderos, eficientes y fiables”

 
Referencias

Equipo responsable de la solución del INSIA-UPM:

  • Javier García de Jalón: catedrático de la ETSI Industriales de la UPM. Galardonado con los premios D'Alambert y IFToMMAward of Merit en Washington, EEUU, 2011.
  • Mª Dolores Gutierrez: estudiante de doctorado en Ingeniería Mecánica. Ingeniera Industrial y licenciada en Administración y Dirección de Empresas. Premio Nacional Fin de Carrera.
 
Protección

  • Patentes concedidas en España ES2363400; ES2566048
  • Patente concedida en EEUU US9404820
  • Patente europea solicitada vía EPO EP12751901.5  
  • Patente internacional solicitada vía PCT PCT/ES2017/070019 

 

 

 

 
Grado de Desarrollo

  • Concepto
  • Investigación
  • Prototipo-Lab
  • Prototipo Industrial
  • Producción
 
Contacto

Contacto INSIA Llanta Dinamométrica 

Javier García de Jalón y María Dolores Gutiérrez 

e: javier.garciadejalon@upm.es; md.gutierrez@upm.es

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