Diseño de un dispositivo de sujeción para instalar un cilindro de GNV de 55 litros en vehículos Sedan para operar en condiciones de equilibrio

Abstract

El Perú está atravesando por un cambio en la matriz energética, donde se da más importancia a los combustibles que tengan menor impacto en el medio ambiente, entre los cuales está el gas natural vehicular (GNV). Las experiencias en otros países de América del Sur que tuvieron éxito con la masificación del consumo de GNV, como Colombia y Argentina. Indica que el Perú se encuentra en pleno crecimiento en referencia a la cantidad vehículos convertidos a GNV, el cual tendrá mayor participación en el parque automotor peruano en los años siguientes. Estudios realizados en Argentina indican que los vehículos convertidos a GNV que tiene una mala instalación del cilindro de GNV ocasionan accidentes, una de las observaciones encontradas fue que el 73% de los vehículos contaba con un cilindro de GNV mal sujetada, esto conlleva a revisar el dispositivo de sujeción del cilindro de GNV y la forma que se ancla al vehículo. El presente trabajo de suficiencia tendrá como finalidad de establecer una metodología de diseño de un dispositivo de sujeción para la instalación estable de un cilindro de GNV de 55 litros en un vehículo sedan. Metodológicamente, la presente investigación es de característica epistemológica de percepción de la realidad, es de un enfoque cuantitativo, ya que persigue una meta y los fenómenos son observables a través de técnicas matemáticas y software de diseño. La hipótesis de la investigación es deductiva, porque será contrastada con los resultados. La medición es correlacional, porque relaciona la variable dependiente con la variable independiente. Se recogieron los datos de las características mínimas solicitadas por la normativa vigente respecto al dispositivo de sujeción, se tomaron medidas de la maletera del vehículo, para revisar el espacio disponible y las medidas del cilindro de GNV de 55 litros, con estos datos se realizó un primer diseño que es la propuesta inicial, esto se llevó a una simulación para realizar un análisis estático de tenciones von Mises y desplazamiento, producto de la acción de las cargas 20 G y 8 G, con el informe obtenido, se revisaron las observaciones y se procede con el rediseño realizando las correcciones obteniendo la propuesta mejorada, para verificar que el diseño cumple con las condiciones de servicio requeridas se realiza la simulación, obteniendo finalmente el informe del análisis estático de tenciones y desplazamiento.

Peru is going through a change in the energetic matrix, where more importance is given to fuels that have less impact on the environment, among which is natural gas vehicle also called compressed natural gas (CNG). The experiences in other South American countries that were successful with the massification of CNG consumption, such as Colombia and Argentina. It indicates that Peru is growing in reference to the number of vehicles converted to CNG, which will have a greater participation in the Peruvian automobile fleet in the following years. Studies carried out in Argentina indicates that vehicles converted to CNG that have a bad installation of the CNG cylinder cause accidents, one of the observations found was that 73% of the vehicles had a badly secured CNG cylinder, this leads to reviewing the CNG cylinder holding device and the way it is anchored to the vehicle. The present superiority work will establish a design methodology for a clamping device for the stable installation of a 55-liter CNG cylinder in a sedan vehicle. Methodologically, this research has an epistemological characteristic of perception about reality, it is a quantitative approach, since it pursues a goal and the phenomena are observable through mathematical techniques and design software. The present research hypothesis is deductive, because it will be contrasted with the results. The measurement is correlational, because it relates the dependent variable with the independent variable. Also, the data of the minimum characteristics requested by the current regulations regarding the restraint device were collected, measurements were taken of the vehicle's trunk, to review the available space and the measurements of the 55-liter CNG cylinder, with these data we made a first design, which is the initial proposal. In one hand, this was led to a simulation to perform a static analysis of von Mises stresses and displacement, product of the action of the 20 G and 8 G loads, with the result, the observations were reviewed and it proceeds with the redesign, making the corrections. On the other hand, obtaining the improved proposal, to verify that the design meets the required service conditions, the simulation is carried out. Finally, we obtain the report of the static analysis of stresses and displacement.