Fórmula Híbrida - Enciclopedia

Formula Hybrid es un desafío de diseño y ingeniería para estudiantes de pregrado y posgrado de universidades y colegios. Comenzó en la Escuela de Ingeniería Thayer de la Universidad Dartmouth y es auspiciado por la Sociedad de Ingenieros Automotrices, la competencia es una derivación de la competición Formula SAE basada en tecnología de vehículos híbridos. Deben diseñar, construir y competir con un coche de carreras de una sola plaza de neumáticos abiertos. Este coche debe cumplir con una fórmula que enfatiza la innovación de la transmisión y la eficiencia de combustible en una aplicación de alto rendimiento.

La competencia se realiza en el New Hampshire Motor Speedway, en Loudon, New Hampshire. Fue fundada en 2006. En 2013, se añadió una categoría completamente eléctrica.

La competición Formula Hybrid fomenta el desarrollo de transmisiones automotrices híbridas con un enfoque en la eficiencia en aplicaciones de alto rendimiento. La mejora de la eficiencia en un sistema de transmisión automotriz puede utilizarse para aumentar la economía de combustible, el rendimiento o ambos. Construyendo sobre el programa Formula SAE, Formula Hybrid añade un nivel extra de complejidad: eficiencia de combustible.

Al igual que los eventos Formula SAE, la competición híbrida incluye una prueba de aceleración, un evento autocross y eventos de resistencia, así como eventos estáticos de ingeniería y construcción. A diferencia de Formula SAE, los eventos Formula Hybrid ponen una mayor énfasis en la innovación de la transmisión y la eficiencia de combustible.


Reglas de Formula SAE Híbrida

Para la competición Formula Hybrid celebrada en 2007 y 2008, se utilizaron las reglas de Formula SAE de cada uno de esos años para la construcción del coche, con la adición de reglas específicas de híbrido que especifican el tipo de combustible y las definiciones de híbrido. También se definen los detalles de un coche de competición que podría estar en una etapa de desarrollo definida como “Híbrido en Progreso”. Un “Híbrido en Progreso” es un coche completamente eléctrico, bajo la idea de que el próximo año el coche se actualizará a un sistema de propulsión híbrido completo.

La diferencia notada en las reglas establece que un coche de competición híbrido debe completar una carrera de aceleración de 75 metros en modo eléctrico en menos de 10 segundos.

En términos de capacidades del motor para el motor de combustión interna, se puede utilizar un motor de encendido por chispa de 250 cc o un motor diésel de 310 cc.

A partir de 2009, las reglas de Formula Hybrid se establecieron como un documento completo, incorporando las reglas necesarias de construcción y seguridad del coche del libro de reglas de Formula SAE. Un gran cambio para 2009 fue la asignación de combustible. En 2007-2008, los equipos se les asignó una cantidad para cubrir todo el evento. En 2009, esta asignación fue menor, pero solo se aplicó al evento de resistencia. Los equipos tenían libertad para usar tanto combustible como necesitaran para los otros eventos, siempre que el coche fuera llenado por los oficiales del evento.


Ganadores


Eventos de la Competición


= Carreras de aceleración =

La aceleración es una prueba de los motores, los motores y el peso del vehículo; también es una prueba de cómo eficientemente el equipo logra la acoplamiento de los sistemas de transmisión eléctrica y mecánica. Las carreras de aceleración se dividen en dos categorías diferentes: la carrera de aceleración completamente eléctrica y la carrera de aceleración sin restricciones. En la carrera de aceleración completamente eléctrica, el equipo solo puede utilizar la potencia proporcionada por el sistema eléctrico, es decir, el paquete de acumuladores (baterías o condensadores) y el sistema de motor eléctrico. En la aceleración sin restricciones, los equipos tienen libertad para usar cualquier sistema (o combinación de sistemas) que deseen.


= Evento autocross =

El evento autocross implica un circuito de circuito abierto diseñado con chicane, trampas de velocidad y slaloms. En 2007, la competencia autocross se celebró en el estacionamiento junto a las gradas de la curva 1. En 2008 y 2009, la competencia autocross se llevó a cabo en un circuito construido en la pista oval de NASCAR en la curva 4. El evento de competencia está diseñado para probar la capacidad del coche de recorrer el circuito a la velocidad máxima y circular por las curvas y giros cerrados. El objetivo de la competencia es establecer el tiempo más rápido desde el punto de partida y el punto de llegada del circuito. Al igual que en Formula SAE, el curso está marcado con conos de tráfico. Golpear un cono incurre en una penalización de 2 segundos, mientras que no seguir el curso resulta en una penalización de 20 segundos.


= Evento de resistencia =

El evento de resistencia es similar al circuito autocross, excepto que es de circuito cerrado y más amplio. Al igual que en el evento auto-x, el curso está marcado con conos de tráfico; golpear un cono incurre en una penalización de 2 segundos y no seguir el curso resulta en una penalización de 20 segundos. Los coches Formula Hybrid se establece que deben recorrer un total de 22 kilómetros en distancia con un cambio de conductor en el punto medio. La parada de boxes puede también ser utilizada para inspeccionar detalles menores en el coche por el equipo, pero no se permite realizar cambios o agregar combustible. El objetivo de la carrera de resistencia es finalizar con el tiempo de carrera más rápido sin agotar el combustible asignado. La Universidad McGill repetió este logro en 2008 donde el único otro equipo que completó la carrera de 40 vueltas fue el Instituto de Tecnología de Illinois que terminó en segundo lugar.

El curso de resistencia de 2009 fue más largo que en años anteriores, había solo 24 vueltas totales para recorrer los 22 km de distancia, en comparación con 40 vueltas para 2008. Un total de 6 coches finalizaron las 24 vueltas: la Universidad Texas A&M ganó, seguido de la Universidad Cal Poly SLO en segundo lugar y la Universidad Drexel en tercer lugar. Los otros tres finalistas fueron la Universidad de California, Irvine, la Universidad Estatal de Colorado y la Universidad McGill, respectivamente.


= Evento de diseño =

La competición Formula Hybrid incluye un análisis y crítica del diseño y construcción del vehículo, con un enfoque en la innovación de la transmisión, la eficiencia de combustible y las prácticas de fabricación sostenible.


Competición de 2007

La competición Formula Hybrid de 2007 se organizó en Loudon, New Hampshire en el New Hampshire International Speedway. Un total de 6 equipos participaron en la competencia. Aunque se registraron un mayor número de equipos para la competencia, solo estos 6 equipos lograron llevar un coche competitivo al evento. Los seis equipos son los equipos SAE de las universidades de la Universidad Embry-Riddle Aeronautical, Instituto de Tecnología de Illinois, Universidad McGill, Universidad Dartmouth, Instituto de Tecnología de Florida y Universidad de Yale.

La competencia inaugural tenía tres eventos diseñados para juzgar el coche de competición híbrido y su rendimiento. El ganador general se determinó por dos eventos categoriales – eventos dinámicos y estáticos. Los eventos estáticos incluían una inspección técnica, una inspección de seguridad y el pesaje oficial de los coches de fórmula. Los eventos dinámicos incluían una carrera de aceleración, una carrera autocross y un evento de resistencia. La Universidad McGill terminó la más rápida en la competencia autocross y también terminó la más rápida en la carrera de resistencia. El coche de la Universidad de Yale fue el más rápido en la aceleración completamente eléctrica. El coche de la Universidad de Tecnología de Florida fue el más rápido en la carrera de aceleración sin restricciones. La Universidad de Tecnología de Florida, el Instituto de Tecnología de Illinois y la Universidad de Yale, representaron su primera participación en cualquier competencia Formula SAE.

En las competiciones de 2007, los resultados oficiales fueron los siguientes:
1º Lugar General – Híbrido: Universidad McGill
2º Lugar General – Híbrido: Universidad Embry-Riddle Aeronautical
3º Lugar General – Híbrido: Universidad de Yale
Mejor Híbrido en Progreso: Universidad de Tecnología de Florida
Mejor Diseño Innovador: Universidad Embry-Riddle Aeronautical
Mejor Ingeniería de Sistemas Híbridos*: Universidad Embry-Riddle Aeronautical
Nota especial * = Premio patrocinado por DaimlerChrysler AG (antes de la división en Daimler AG y Chrysler LLC)


Competición de 2008

La competición Formula Hybrid de 2008 se organizó en Loudon, New Hampshire en el New Hampshire International Speedway. Celebrada durante tres días desde el 5 al 7 de mayo, la competencia vio un aumento en el número total de equipos inscritos hasta 15 equipos; equipos estudiantiles de todo el mundo como la Universidad McGill de Canadá, la Universidad Estatal Técnica MADI de Rusia Archivado 2010-04-12 en la Wayback Machine y la Universidad Nacional Chiao Tung de Taiwán. Un total de 12 equipos llegaron a la competencia y 9 equipos participaron con un coche de fórmula en la pista. Los doce equipos eran los equipos SAE de las universidades de la Universidad Dartmouth, Universidad Embry-Riddle Aeronautical, Instituto de Tecnología de Illinois, Universidad de Vermont, Universidad McGill, Universidad Estatal de Carolina del Norte, Universidad de Wisconsin–Madison, Universidad Drexel, Universidad de Tecnología de Florida y Universidad de Yale.

La segunda competencia anual se llevó a cabo según el mismo patrón de competencia que en 2007 (ver arriba). El cambio a notar fue el hecho de que el autocross en la competencia de 2007 se llevó a cabo en el estacionamiento del circuito. En 2008, el evento autocross se llevó a cabo en la parte oval de la pista NASCAR en la curva 4. En 2008, hubo un mayor número de equipos de Estados Unidos. La Universidad McGill terminó con el tiempo más rápido en la competencia autocross así como en la carrera de resistencia. El coche de la Universidad Dartmouth terminó el más rápido tanto en la aceleración sin restricciones como en la aceleración completamente eléctrica. El Instituto de Tecnología de Illinois fue el único equipo que completó la carrera de resistencia de 40 vueltas. La Universidad Embry-Riddle Aeronautical solo logró completar 32 vueltas mientras que la Universidad Drexel logró completar solo 25 vueltas de la carrera de resistencia.

En la competencia de 2008, los resultados oficiales fueron los siguientes:
1º Lugar General – Híbrido: Universidad McGill
2º Lugar General – Híbrido: Universidad Embry-Riddle Aeronautical
3º Lugar General – Híbrido: Instituto de Tecnología de Illinois


Competición de 2009

La competición Formula Hybrid de 2009 se celebró durante tres días desde el 4 al 6 de mayo con el primer día dedicado a inspecciones técnicas por parte de SAE, IEEE y oficiales de la industria. El número total de equipos inscritos aumentó a 30 equipos, casi cuatro veces el número de equipos en el primer año de la competencia en 2007.

Los equipos estudiantiles vienen de todo el mundo como la Universidad McGill y la Universidad de Manitoba de Canadá, la Universidad Estatal Técnica MADI de Rusia Archivado 2010-04-12 en la Wayback Machine, la Universidad Nacional Chiao Tung de Taiwán, el Instituto de Tecnología Sardar Vallabhbhai Nacional de Ingeniería de India y la Universidad Thapar también de India. Los equipos regresados son de las universidades de la Universidad Dartmouth, Universidad Embry-Riddle Aeronautical, Instituto de Tecnología de Illinois, Universidad de Vermont, Universidad McGill, Universidad Estatal de Carolina del Norte, Universidad de Wisconsin–Madison, Universidad Drexel, Universidad de Tecnología de Florida, Universidad de California, Irvine y Universidad de Yale. Los nuevos equipos de Estados Unidos son de la Universidad Estatal Politécnica de California, Pomona, Universidad Estatal de Arizona, Instituto de Tecnología Rensselaer, Universidad Estatal de Colorado, Universidad de Alabama - Tuscaloosa, Universidad Texas A&M y Universidad de California, San Diego, por nombrar algunos. El Instituto de Tecnología de Illinois fue el único equipo que registró dos coches con sistemas de propulsión híbrida diferentes - WISER Hawks I y Wiser Hawks II. Solo corrían el híbrido paralelo; el híbrido en serie no se completó debido a las complejas conexiones eléctricas de alta voltaje.

En la competencia, 21 equipos oficialmente anotaron puntos en los diferentes eventos – diseño, carreras de aceleración, autocross y carrera de resistencia. El total de puntos posibles fueron 1000 (por equipo). Para los eventos estáticos, cada equipo podía anotar un máximo de 300 puntos y para los eventos dinámicos (de carrera), cada equipo podía anotar un máximo de 700 puntos.

Los resultados oficiales de la competencia de 2009 fueron los siguientes:
1º Lugar General – Híbrido: Universidad Texas A&M 981 de 1000 puntos
2º Lugar General – Híbrido: Universidad Estatal de Colorado 758 puntos
3º Lugar General – Híbrido: Universidad Drexel 689 puntos
También hubo premios de 1º, 2º y 3º lugar para “Híbrido en Progreso”.
1º Lugar General – Híbrido en Progreso: Cal Poly SLO
2º Lugar General – Híbrido en Progreso: Universidad Tufts
3º Lugar General – Híbrido en Progreso: Universidad de California, San Diego
Resultados individuales de eventos:
Eventos Estáticos:
Presentación: Universidad Texas A&M
Diseño: Universidad Texas A&M
Eventos Dinámicos:
Aceleración Eléctrica: Universidad Estatal de Vermont
Aceleración Sin Restricciones: Universidad Estatal de Colorado
Autocross: Universidad Texas A&M
Resistencia: Universidad Texas A&M
Mejor Diseño Innovador: Universidad Brigham Young
Mejor Ingeniería de Sistemas Híbridos*: Universidad Brigham Young
Nota especial * = Premio patrocinado por Chrysler LLC


Competición de 2010

La competición Formula Hybrid de 2010 se organizó en Loudon, New Hampshire en el New Hampshire International Speedway. El evento se celebró durante cuatro días desde el 3 al 6 de mayo con el primer día dedicado a inspecciones técnicas por parte de SAE, IEEE y oficiales de la industria. El propósito principal de estas inspecciones es la seguridad general del coche de carreras construido por estudiantes y la necesidad de certificar esta seguridad permitirá a los equipos participar en la competencia. La competencia ha visto un aumento constante en el número de equipos. El total de equipos inscritos fue de treinta.

En la competencia, veinticuatro equipos oficialmente anotaron puntos en los diferentes eventos – presentación, diseño, carreras de aceleración, autocross y carrera de resistencia. El total de puntos posibles fueron 1000 (por equipo). Para los eventos estáticos, cada equipo podía anotar un máximo de 300 puntos y para los eventos dinámicos (de carrera), cada equipo podía anotar un máximo de 700 puntos.

Los resultados oficiales de la competencia de 2010 fueron los siguientes:
1º Lugar General – Híbrido: Politécnico de Turín 943 de 1000 puntos
2º Lugar General – Híbrido: Universidad Texas A&M 939 puntos
3º Lugar General – Híbrido: Universidad de California, Davis 748 puntos
También hubo premios de 1º, 2º y 3º lugar para “Híbrido en Progreso”.
1º Lugar General – Híbrido en Progreso: Florida A&M / Florida State University
2º Lugar General – Híbrido en Progreso: Universidad Tecnológica Lawrence Technological
3º Lugar General – Híbrido en Progreso: Universidad de Ingeniería y Tecnología de Milwaukee
Resultados individuales de eventos:
Eventos Estáticos:
Presentación: Universidad Texas A&M
Diseño: Politécnico de Turín, Italia
Eventos Dinámicos:
Aceleración Eléctrica: Universidad Estatal de Vermont
Aceleración Sin Restricciones: Universidad Texas A&M
Autocross: Politécnico de Turín, Italia
Resistencia: Politécnico de Turín, Italia
Premio de Futuro de Ingeniería IEEE: Politécnico de