Diseño preliminar y análisis energético de una bicicleta de montaña con asistencia al pedaleo

Abstract

[ES] Hoy en día la bicicleta como vehículo de transporte es una realidad. Además de las personas que usan la bicicleta como actividades recreativas o hobby, la aparición de movimientos sobre la sostenibilidad medioambiental del planeta, ha propiciado que este tipo de transporte pasa a considerarse un serio candidato p or los gobiernos de todo el mundo como uno de los medios de transporte del futuro. Si bien este trabajo se centra en el diseño preliminar de una bicicleta eléctrica destinada al uso recreativo por montaña, toda la tecnología de estos modelos puede extrapol arse a los modelos destin ados a las zonas urbanas. Desde que aparecieron las bicicletas eléctricas en la década de los 2000, éstas han ido evolucionando de manera constante hacia modelos más ligeros y eficientes. Uno de los mayores problemas que existen en este tipo de bicicletas es la integración de todos y cada uno de los sistemas que la componen sin afectar a la ergonomía. Este trabajo parte de la condición por la cual la bicicleta eléctrica debe mantener la misma geometría que una bicicleta sin asistenc ia al pedaleo. A partir d e l a base comentada anteriormente, se realizará una selección de los componentes de asistencia eléctrica entre las distintas marcas del mercado, basando en las capacidades de alimentación del sistema sobre un circuito de montaña, segú n las necesidades que se requieran para afrontar los obstáculos y/o pendientes existentes en el circuito propuesto. Además, al tratarse de un diseño preliminar, se evaluarán varios de los materiales que actualmente utilizan los fabricantes del sector, medi ante herramientas de sele cción de materiales, al igual que la utilización de análisis de elementos finitos (FEM) para corroborar la correcta optimación y validez de los resultados obtenidos, en base a todos los conocimientos adquiridos durante el grado.

[EN] Nowadays the bicycle as a transport vehicle is a reality. In addition to people who use the bicycle as recreational activities or hobby, the emergence of movements on the environmental sustainability of the planet, has led to this type of transport is considered a serious candidate by governments around the world as one of the means transportations of the future. Although this work focuses on the preliminary design of an el ectric bicycle destined for recreational use by mountain, all the technology of these models can be extrapolated to the models destined to urban areas. Since the appearance of electric bicycles in the 2000s, they have been evolving steadily towards lighter and more efficient models. One of the biggest problems that exist in this type of bicycle is the integration of each and every one of the systems that compose it without affecting the ergonomics. This work is based on the condition by which the el ectric b icycle must maintain the same geometry as a bicycle without pedaling assistance. Based on the aforementioned, a selection of electrical assistance components will be made between the different brands of the market, based on the system's power suppl y capabi lities on a mountain circuit, according to the needs required to face the obstacles and / or existing slopes in the proposed circuit. In addition, as it is a preliminary design, several of the materials currently used by manufacturers in the sector will be evaluated, using material selection tools, as well as the use of finite element analysis (FEM) to corroborate the correct optimization and validity of the results obtained, based on all the knowledge acquired during the degree.