Carreño Guzmán, Joaquín Orlando2025-06-122025-06-122023https://repositorio.usm.cl/handle/123456789/75300El cambio climático, resultado de las emisiones de gases de efecto invernadero, es una de las problemáticas más apremiantes en la actualidad. Por esta razón, es crucial abordarlo desde todos los ámbitos posibles. El sector automotriz, uno de los principales contribuyentes a esta situación, no puede quedar al margen de esta responsabilidad. En este contexto, diversas entidades gubernamentales han emprendido esfuerzos para incentivar la electromovilidad. Por ejemplo, en Chile, a partir de 2035, se ha establecido la prohibición de la venta de vehículos de combustión interna. No obstante, estos esfuerzos se han centrado principalmente en los vehículos de pasajeros, pasando por alto los vehículos off-road debido a su menor cantidad en comparación. Sin embargo, es esencial incluirlos en la transición hacia la electromovilidad debido a la contaminación que generan. El objetivo principal de este trabajo es la reconversión de una retroexcavadora Diesel a una versión eléctrica, pero con proyección de escalamiento a máquinas de mayor potencia, como los camiones mineros que transportan grandes cantidades de material (CAEX). En este proyecto, se busca diseñar el tren de propulsión de una retroexcavadora modelo Komatsu WB146-5 para que funcione principalmente con pilas de combustible alimentadas de hidrógeno. Esto se debe a que el uso de otros tipos de hidrógeno, como el gris o el azul, desvían el trabajo del objetivo principal, que es la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Dado que el espacio disponible para acomodar los distintos componentes es limitado, es imperativo optimizar el volumen del tren de propulsión, asegurando que todos los componentes que lo componen quepan dentro del espacio original del vehículo. Después de una cuidadosa selección de los componentes del tren de propulsión, se procedió a realizar una segunda optimización, enfocada en la reducción del volumen de la caja envolvente (bounding box) que engloba todos sus elementos. Este enfoque se llevó a cabo con el fin de minimizar el espacio requerido y cumplir con la restricción de que todos los elementos estén contenidos dentro del espacio original del vehículo. La primera etapa de optimización se basó en la comparación de dos ciclos de trabajo diferentes para determinar cuál configuración minimizaba el volumen total. Se evaluaron distintas opciones de pilas de combustible (F C), baterías (BAT) y supercapacitores (SC) disponibles en el mercado. Entre las configuraciones posibles, se consideraron tres topologías distintas: F C + BAT, F C + SC y F C + BAT + SC. Los resultados indicaron que la topología que ocupaba menos volumen era la que combinaba pilas de combustible y supercapacitores (F C + SC). El tren de propulsión finalmente quedó compuesto por los siguientes elementos: un motor Emrax 268, un inversor DTI HV-550AC, dos tanques de hidrógeno Iljin Hysolus de 115 litros cada uno, una pila de combustible Toyota Gen 2 Horizontal, cuatro supercapacitores LSMtron 066F EA DC, dos inductores y un convertidor DC/DC para los SC. Esta configuración resultó en un nuevo tren de propulsión con una masa de 546 kilogramos y un volumen de 0,869 metros cúbicos, por lo que es un 6,47 % más ligera y ocupa un 48,29 % más volumen que el tren de propulsión original.74 páginasesElectromovilidadRetroexcavadoraPila de combustibleTren de propulsióninfo:eu-repo/semantics/openAccess3560902039612