El Hidrogeno

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    10-Nov-2015
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EL HIDROGENO Y PILA DE COMBUSTIBLE, energa renovable que promueve salvar la vida de nuestro planeta.W. Manotoa1.Escuela Superior Politcnica De ChimborazoPanamericana Sur Km 1 1/2, Riobamba Ecuadorwilly.vin1166@hotmail.com1

ResumenEl presente documento detalla una alternativa sobre energas renovables que promueven salvar la vida de nuestro planeta, reduciendo emisiones de gases contaminantes producidos por la combustin en vehculos automotores, una alternativa para contribuir con la conservacin de nuestro ambiente es la utilizacin del hidrogeno y pila de combustible Palabras claves: monitoreo, anlogas, display, digitales, adaptacin.Abstract This document details the thermal behavior of the brake system from adapting a temperature sensor in one of the disc brakes of a vehicle Chevrolet Gemini 1.6. As the temperature monitoring by a circuit whose function is to process analog signals from the sensor to convert them into digital signals and display them on a display. These temperature values were taken as a function of time and distance. To also determine the optimal type of brake fluid to the vehicle in question.Keywords: monitoring, analog, display, digital, adaptation.

1. OBJETIVOS1.1. GENERAL.Monitorear el comportamiento trmico del sistema de frenos, para determinar el fluido de frenos ideal para el vehculo.

1.2. ESPECFICOS. Adaptar el sensor de temperatura a la pastilla en el freno de disco, sin alterar su funcionamiento. Realizar la toma de datos, en funcin del tiempo y de la distancia recorrida. Realizar un anlisis con los datos obtenidos, para determinar las variaciones de temperatura de este sistema de freno Mediante el anlisis realizado determinar y recomendar qu tipo de lquido de freno se debe utilizar.

2. INTRODUCCINProbablemente sea la temperatura el parmetro fsico ms comn que se mide en una aplicacin electrnica, ya sea para determinar lmites o condiciones de uso de alguna maquina o equipo, sta se ha de medir para incluir indirectamente su efecto en la medida deseada. Por ello se ha incluido un tipo de sensor electrnico de temperatura en un freno de disco para poder determinar qu tipo de lquido de freno se debe usar en nuestro de vehculo y obtener conclusiones sobre la vida til del mismo. Para dicha lectura se incorpor un microcontrolador que recepta, convierte estas seales del sensor de anlogo a digital y las muestra en un display.

3. MATERIALES Y METODOS3.1. MATERIALES Baquelita Potencimetro Resistencias Microchip serie 16F877A-1P Display (216) Cable Conectores para la seal del sensor Sensor LM35 Vehculo

3.2. METODOSEl mtodo utilizado, para el diseo del circuito lector de temperatura, fue mediante la utilizacin de un software de programacin electrnica PROTEUS, mediante el cual se simulo su funcionamiento antes de quemar el pic y adaptarlo al vehiculo.Luego de su comprobacin, se realiza el montaje de los componentes electrnicos en la baquelita, por precaucin se realiza la comprobacin del sensor de temperatura antes de instalarlo en el vehiculo.Para la instalacin del sensor en el freno de disco, estratgicamente se le ubico sobre la pastilla de freno mediante la utilizacin de cinta doble faz.A continuacin se detalla el proceso seguido para la toma de datos de temperatura en funcin del tiempo. En un recorrido total de 33 km, en intervalos de tiempo en paradas (semforos, rompe velocidades, cuervas y estacionamiento) y en distancias recorridas en dichos tiempos. La temperatura inicial es de 24 oC, se realiza la toma de temperaturas que se detallan a continuacin.

Tabla 1: Datos obtenidosFuente: AutorTiempo (min)Temperatura (oC)Distancia (Km)

Inicio de Recorrido

0240

5:50382

7:08443

10:01504

11:58545

12:41626

13:57657

17:13739

19:129211

22:389814

23:1210415

2412715

25:3716115

Recorrido en Pendiente

26:1211015

28:2410216

31:348217

346219

37:327820

Recorrido en Descenso

42:568424

44:396525

46:1013226

48:4812029

50:3514330

53:108732

6012633

Graficas al inicio de ruta

Fig.1: Temperatura Vs Distancia Fuente: Autor

Fig 2.: Temperatura Vs Tiempo Fuente: Autor

Graficas en Pendiente de Ruta

Fig 3.: Temperatura Vs Distancia Fuente: Autor

Fig 4.: Temperatura Vs Tiempo Fuente: Autor

Graficas en Descenso de Ruta

Fig 5.: Temperatura Vs DistanciaFuente: Autor

Fig 6.: Temperatura Vs TiempoFuente: Autor

4. MARCO TEORICO FRENO DE DISCO.Elfreno de discoes un sistema de frenado usado normalmente para ruedas devehculos, en el cual una parte mvil (el disco) solidario con la rueda que gira es sometido al rozamiento de unas superficies de alto coeficiente de friccin (las pastillas) que ejercen sobre ellos una fuerza suficiente como para transformar toda o parte de la energa cintica del vehculo en movimiento, en calor, hasta detenerlo o reducir su velocidad, segn sea el caso.1Esta inmensa cantidad de calor ha de ser evacuada de alguna manera, y lo ms rpidamente posible. El mecanismo es similar en esto al freno de tambor, con la diferencia de que la superficie frenante es menor pero la evacuacin del calor al ambiente es mucho mejor, compensando ampliamente la menor superficie frenante. [1]

LQUIDO DE FRENOS.Ellquido de frenoses un lquidohidrulicoque hace posible la transmisin de la fuerza ejercida sobre el pedal de freno a los cilindros de freno en las ruedas deautomviles,motocicletas,camionetasy algunasbicicletasavanzadas.

COMPOSICION DEL LIQUIDO DE FRENOS.El lquido de frenos se compone normalmente de derivados depoliglicol. En casos extraordinarios (ej. coches antiguos, ejrcito) se usan lquidos desilicioyaceites minerales.Elpunto de ebullicindel lquido de frenos ha de ser elevado ya que las aplicaciones de frenos producen mucho calor, adems la formacin de burbujas puede daar el freno, y la temperatura de congelacin ha de ser tambin muy baja, para que no se congele con el fro. Los lquidos de frenos convencionales tienen, segn elDepartment of Transportation, DOT(del ingls Departamento de Transportes) temperaturas de ebullicin de 205C (DOT3), 230C (DOT4) o 260C (DOT5.1). Como puede observarse, cuanto mayor es el ndice DOT mayor es la temperatura de ebullicin. [2]

Vista de un diferencial automotrizFuente: (colaboradores de Wikipedia, 2014) LM35ElLM35es un sensor de temperatura con una precisin calibrada de 1C. Su rango de medicin abarca desde -55C hasta 150C. La salida es lineal y cada grado centgrado equivale a 10mV, por lo tanto:150C = 1500mV-55C = -550MvSus caractersticas ms relevantes son: Est calibrado directamente en grados Celsius. La tensin de salida es proporcional a la temperatura. Tiene una precisin garantizada de 0.5C a 25C. Opera entre 4 y 30 voltios de alimentacin. Baja impedancia de salida. Baja corriente de alimentacin (60uA). Bajo coste. [3]5. CONCLUSIONES Se logr adaptar el sensor sin ningn inconveniente, sin alterar el funcionamiento del sistema de frenos de disco. Se tom los datos de temperatura en funcin del tiempo y de la distancia recorrida. se realiz las grficas respectivas para realizar el anlisis del comportamiento trmico de los frenos de disco slidos. Se pudo notar que la temperatura del freno disminuye cuando aumenta la velocidad, ya que el choque del aire enfra el sistema de freno. Al probar el sensor en condiciones extremas, se obtuvo una temperatura mxima de 162o C, por lo que se puede concluir en que el vehculo de pruebas puede utilizar un lquido de frenos DOT3, el cual tiene una temperatura de ebullicin de 205o C.

6. RECOMENDACIONES

En la instalacin del sensor, asegurarse de que este se encuentre fijo, de tal manera que soporte la prueba de manejo. Realizar una correcta instalacin elctrica del sensor y del circuito para evitar cortos circuitos. Al realizar el recorrido para la toma de datos empezar con una temperatura ambiente en el sistema de frenos.BIBLIOGRAFA[1] Freno de disco. (2014, 25 de octubre).Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de consulta: 06:03, enero 18, 2015 desdehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Freno_de_disco&oldid=77752092.[2] Lquido de frenos. (2014, 30 de marzo).Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de consulta: 06:04, enero 20, 2015 desdehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=L%C3%ADquido_de_frenos&oldid=73491169.[3] LM35. (2014, 9 de enero).Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de consulta: 06:04, enero 21, 2015 desdehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=LM35&oldid=71803396.

7. ANEXOS

INSTALACION.

TOMA DE DATOS