3 puntos por GN⁺ 2023-09-13 | 1 comentarios | Compartir por WhatsApp
  • El auto de carreras eléctrico mythen, creado por estudiantes de ETH Zurich y de la Lucerne University of Applied Sciences and Arts, rompió el récord mundial de aceleración para un vehículo eléctrico al completar el 0→100 km/h en 0.956 segundos
  • La carrera del récord se realizó en Switzerland Innovation Park, en Duebendorf, Suiza, donde alcanzó los 100 km/h en una distancia de 12.3 m, con Kate Maggetti al volante
  • Guinness World Records confirmó la marca, que recorta en más de un tercio el récord de 1.461 segundos establecido en septiembre de 2022 por el equipo de la University of Stuttgart
  • Los estudiantes desarrollaron por su cuenta desde la PCB hasta el chasis y la batería, y redujeron el peso del vehículo a unos 140 kg usando fibra de carbono y panel de nido de abeja de aluminio, al tiempo que lograron una potencia de 240 kW, unas 326 hp
  • Como el punto decisivo era la tracción justo al arrancar, el equipo de AMZ desarrolló un dispositivo de succión que pega el auto al suelo, en lugar de depender de la aerodinámica convencional, cuyo efecto aumenta cuando el vehículo ya lleva velocidad

Récord de 0→100 km/h en 0.956 segundos

  • Los integrantes de AMZ, el Academic Motorsports Club Zurich, dedicaron casi un año de su tiempo libre a construir el auto eléctrico mythen
  • Durante el desarrollo, algunas piezas fallaron y tuvieron que rediseñarlas varias veces
  • Guinness World Records confirmó que mythen superó el récord mundial de aceleración para vehículos eléctricos
  • Las condiciones de la carrera del récord fueron las siguientes
    • Lugar: Switzerland Innovation Park, en Duebendorf, Suiza
    • Distancia: 12.3 m
    • Velocidad: de 0 a 100 km/h, es decir, de 0 a 62.15 mph
    • Tiempo: 0.956 segundos
    • Piloto: Kate Maggetti
  • El récord anterior era de 1.461 segundos, establecido en septiembre de 2022 por el equipo de la University of Stuttgart, y mythen lo mejoró en más de un tercio

Estructura del vehículo hecha por los estudiantes

  • Los componentes principales de mythen fueron desarrollados directamente por los estudiantes y optimizados según su función
    • PCB
    • chasis
    • batería
  • Gracias al uso de fibra de carbono ligera y panel de nido de abeja de aluminio, redujeron el peso del vehículo a unos 140 kg, es decir, alrededor de 309 libras
  • Los cuatro motores integrados en las ruedas desarrollados por los estudiantes y un tren motriz especial entregan 240 kW, unas 326 hp de potencia

Cómo aseguraron la tracción en el momento de arrancar

  • Dario Messerli, encargado de aerodinámica en AMZ, considera que en un récord de aceleración es tan importante como la potencia lograr transmitir la fuerza al suelo de manera efectiva
  • Un vehículo típico de Formula One usa aerodinámica para empujar la carrocería hacia el suelo mediante alerones delanteros o traseros
  • Ese efecto aerodinámico solo entra en juego una vez que el vehículo alcanza cierta velocidad
  • Para obtener una fuerte tracción desde el instante de la salida, el equipo de AMZ desarrolló un dispositivo parecido a una aspiradora que succiona el auto contra el suelo

El récord de aceleración para vehículos eléctricos vuelve a Suiza

  • AMZ ya había establecido dos veces el récord mundial de aceleración para vehículos eléctricos, en 2014 y 2016
  • Después, el equipo de la University of Stuttgart superó la marca de AMZ
  • Con el nuevo récord de mythen, el récord mundial de aceleración para vehículos eléctricos vuelve a quedar en manos de un equipo suizo
  • Los estudiantes de ETH Zurich aseguran que no planean ceder de nuevo este récord por un buen tiempo

Actividades de AMZ

  • AMZ fue fundado en 2006 por estudiantes de ETH Zurich
  • Cada año, unos 30 integrantes desarrollan un nuevo auto de carreras para competir en certámenes internacionales de diseño
  • En Europa, esta competencia se conoce como Formula Student
  • Al principio desarrollaron tres vehículos con motor de combustión interna, pero desde 2010 fabrican autos de carreras totalmente eléctricos
  • AMZ ofrece a los estudiantes la oportunidad de aplicar en la práctica los conocimientos teóricos aprendidos en clase dentro de un entorno tecnológico complejo
  • El club es financieramente independiente y recibe apoyo de varios patrocinadores y de universidades suizas

1 comentarios

 
GN⁺ 2023-09-13
Opiniones de Hacker News
  • Es impresionante el nivel de agarre necesario para hacer algo así. Parece que tomaron una técnica antigua y crearon una especie de sucker car
    https://www.roadandtrack.com/motorsports/a32350/jim-hall-cha...
    Sigue siendo una tecnología genial, pero si los organismos que aprueban las competencias no actualizan las reglas, es muy probable que estos autos terminen siendo demostraciones únicas para presumir

    • En Micromouse(https://en.wikipedia.org/wiki/Micromouse), dispositivos autónomos resuelven laberintos, y todos los participantes más rápidos usan ventiladores para aumentar el agarre y ganar velocidad
    • También está el Brabham BT46 fan car, que llegó a correr una vez en F1. Corrió una vez y fue prohibido :-)
      https://youtu.be/B294RfWj1QE?si=jxYpIgwtH44at6Bq
    • A quienes les interesen los sucker cars quizá les resulte interesante también la corrida del McMurtry Speirling, que estableció el récord de Goodwood
      https://www.youtube.com/watch?v=5JYp9eGC3Cc
    • Estos autos salieron de Formula Student, que desde 2022 volvió a permitir el “efecto suelo motorizado (powered ground effect)”, antes prohibido
      Sin embargo, este auto tiene una batería y un tren motriz mejorados más allá de lo permitido por el reglamento, y también es posible que hayan usado calentadores de neumáticos o goma/adhesivo en la superficie de salida o en las llantas
    • Curiosamente, este es un vehículo de Formula Student, la versión europea de Formula SAE. En Formula SAE el efecto suelo motorizado fue prohibido hace mucho, pero parece que Formula Student sí lo permite
  • Hubo una foto que me pegó especialmente. Donde uno esperaría ver algo como un eje transmitiendo torque del motor a las ruedas, solo había cables amarillos
    Sé que los autos eléctricos funcionan así, pero verlo en el contexto de un auto de carreras me hizo sentir con mucha fuerza que la electricidad funciona de una forma muy distinta a nuestra intuición sobre el mundo. Las fábricas antiguas transmitían potencia desde una máquina de vapor central mediante correas y ejes hasta cada rincón del edificio, y con la llegada de la electricidad fueron rediseñadas
    Esa foto me dio la sensación de que algo parecido ya ocurrió o está ocurriendo ahora. En el trabajo suelo enfatizar la “tecnología aburrida” para no andar persiguiendo arcoíris, pero de vez en cuando hay que recordar que también existen verdaderas vetas de oro. Si no, mi fábrica seguirá funcionando a vapor

    • El torque instantáneo que ofrecen los motores eléctricos frente a los motores de combustión interna/trenes motrices tradicionales también es atractivo, pero quizá lo más útil sea el control de potencia mucho más rápido que permite un sistema eléctrico
      Los autos eléctricos pueden controlar la tracción con mucha más precisión, logrando cosas que parecen imposibles. En una comparación de varios Audi subiendo sobre nieve, se comparaban autos de combustión interna y eléctricos, y se mostraba cómo el control de tracción eléctrico maneja con facilidad situaciones de baja fricción difíciles de imaginar: https://www.youtube.com/watch?v=HJRRvHlvhAI
    • Me recuerda a Shop Smith, famosa por sus herramientas domésticas de carpintería de mediados del siglo XX. Usaba un solo motor conectado a varias herramientas montadas, para hacer funcionar un torno, una sierra de cinta, una sierra de mesa, etc., una a la vez
      Ahorrar espacio también habría sido atractivo, pero creo que el hecho de tener que comprar un solo motor eléctrico también pesaba mucho. Ahora, los motores suficientemente buenos como para cambiar la vida se volvieron componentes comunes, y los motores diseñados con precisión están marcando récords mundiales de aceleración. Qué época tan genial para vivir
    • Hasta cierto punto es cierto, pero este equipo en particular usó motores en las ruedas, eliminando la necesidad de un eje tradicional. Los motores en las ruedas son famosos por ser ineficientes, por eso casi no se usan en autos eléctricos de batería comunes; normalmente el motor se coloca cerca del centro del eje como parte de un “e-axle”
      El auto de este equipo fue diseñado prácticamente solo para acelerar, así que pudieron usar un enfoque que sería raro en un auto que tenga que mantener velocidad o circular de forma eficiente. Una idea realmente brillante
    • Un dato interesante: muchas instalaciones industriales modernas usan mucho aire comprimido para accionar sus dispositivos internos
      En muchas instalaciones de Amazon, el compresor principal está en algún lugar del sitio y mantiene llenos grandes tanques. El aire comprimido se distribuye por tuberías a toda la instalación[0], y acciona en lazo abierto varias piezas móviles, produciendo ese característico sonido de “psss”[1] cuando los dispositivos se mueven y expulsan aire. No todos, pero sí muchos dispositivos simples que necesitan moverse rápido y con cierta fuerza
      Todo está controlado por computadora y la electricidad también tiene un papel importante, pero la fuerza motriz real viene del aire comprimido. Bastante genial
      [0] Así me lo explicaron los técnicos de control del sitio
      [1] https://www.youtube.com/watch?v=Y5Hf08XrI_A Se oye especialmente bien alrededor de los primeros 30 segundos
    • Aquí, básicamente sacaron del proceso la parte de “distribuir el trabajo mecánico
      Es sorprendente que el movimiento de subida y bajada de los cilindros de un auto —más precisamente, el movimiento forzado hacia arriba y abajo por pequeñas explosiones— se convierta en trabajo. Convertir movimiento rotatorio en trabajo ha sido una forma antigua para la humanidad, y quizá no tenga un papel tan grande en un futuro en el que salgamos al espacio
  • Aunque es impresionante, en comparación es más o menos la mitad de la aceleración de un dragster Top Fuel, y esos también siguen volviéndose más rápidos.
    El récord actual de Brittany Force, con el menor tiempo y la mayor velocidad, está aquí: https://www.nhra.com/news/2022/brittany-force-sets-national-...
    Logró 0→338.43 mph en 3.665 segundos sobre 1000 pies. Los autos se volvieron demasiado rápidos para 1320 pies, así que desde 2008 corren sobre 1000 pies.

    • Los dragsters tienen que desarmar por completo el motor casi en cada corrida, y es común que exploten en una enorme bola de fuego.
    • La aceleración máxima es de 8 G, y al frenar con paracaídas desaceleran hasta -6 G. La potencia es de 11,000 caballos de fuerza.
    • Es sorprendente que un eléctrico haga 0→60 mph en unos 0.9 segundos, mientras que un Top Fuel lo hace en unos 0.4 segundos.
    • Me pregunto cuál sería el resultado si tuvieran que hacer 10 carreras con el mismo tren motriz. Creo que quedarían mucho más parejos.
    • Me da la impresión de que, al final, los autos eléctricos terminarán venciendo a cualquier dragster, porque entregan el par máximo de inmediato.
  • Es especialmente impresionante si se considera que el récord anterior era de 1.461 segundos. No es común que un récord se rompa por una diferencia tan grande.

  • Creo que estos motores en las ruedas son el futuro. Permiten usar el espacio debajo del auto para más baterías, eliminan la complejidad de los ejes de transmisión y las juntas universales, y el software puede controlar por completo la tracción.
    También reducen el tiempo de diseño de un vehículo nuevo. En cierto sentido, basta con conectar cables de energía y datos a las ruedas para tener un vehículo, y además es el primer paso hacia un frenado completamente eléctrico.
    La desventaja es que aumenta la masa no suspendida. Pero los motores modernos se están volviendo cada vez más ligeros. Sin ejes de transmisión, podrían volverse posibles movimientos audaces, como que las ruedas se muevan hacia adentro y hacia afuera para esquivar baches, o que ajusten dinámicamente el camber según el camino por el que circulan.

    • Una de las razones por las que los motores modernos se vuelven más ligeros es que pueden usar rotores más pequeños con menor torque y compensarlo con mayores revoluciones. En un motor en la rueda eso no es posible.
    • Me pregunto si la fuerza centrífuga podría aprovecharse para algo útil. Por ejemplo, ¿habría alguna ventaja en presionar más entre sí las placas de las celdas de batería?
  • Me preguntaba cómo se compararía con las motos, y no sabía que las motos de producción actuales no son mucho más rápidas que los hiperdeportivos modernos. Incluso la moto más rápida figura con 2.2 segundos[1].
    Incluso dejando fuera los deportivos de un millón de dólares, un Porsche 911 Turbo S 2020 hace 2.1 segundos[2].
    Sé que autos como los de Tesla o Lucid son absurdamente rápidos, pero tengo entendido que todos los tiempos publicados de 0→60 incluyen el rollout.
    [1]https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_mot...
    [2]https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_car...

    • Un auto diseñado para ir rápido tiene una gran ventaja frente a una moto. Puede captar downforce para aumentar drásticamente la fricción entre las llantas y el asfalto, y aplicar más fuerza antes de perder tracción y patinar.
      Las motos son fuertes en relación potencia/peso, pero no pueden aprovechar toda esa fuerza porque, si lo hacen, la rueda simplemente patina.
      Me pareció fascinante enterarme de que uno de los mayores avances en las carreras de resolución de laberintos fue poner un ventilador dentro del pequeño “ratón” para empujarlo hacia abajo y aumentar el agarre de las ruedas.
      https://hackaday.com/2008/11/26/vacuum-micromouse/
      Explicación detallada de Veritasium sobre la carrera de laberintos: https://www.youtube.com/watch?v=ZMQbHMgK2rw
    • Video comparando una moto de MotoGP con el Rimac Nevera
      https://youtu.be/_3868Dnogrk?si=o4rkjjOcdHIBSbMt
  • Me pregunto cuál es el papel del piloto en un vehículo así. Además de agregar peso al poner a una persona dentro del auto, ¿realmente hace mucho?
    Es una pregunta seria, y quizá ignorante. Lo pregunto porque todo ocurre en menos de un segundo. No parece que haya cambios de marcha ni curvas que tomar, así que no sé qué hace el piloto.

    • Si no hay una persona dentro del auto, supongo que sería difícil que lo reconozcan como récord mundial.
      No soy ingeniero mecánico, pero si fuera un dispositivo sin persona a bordo, definitivamente parece posible hacerlo llegar de 0→100 en menos de 1 segundo.
    • Si va una persona a bordo, las apuestas suben y también aparece cierto grado de responsabilidad. Si no, ¿no sería simplemente un misil que necesita cierto nivel de contacto con el suelo?
    • Es una pregunta válida, pero al final los deportes humanos tratan sobre humanos. Ver competir robots entre sí es menos interesante, aunque claro, también me gusta.
    • Creo que el deporte del automovilismo sería mucho menos interesante sin la variable de que un humano con ciertas habilidades opere el vehículo. Me pregunto si al público le resultaría igual de interesante ver autos corriendo con piloto automático. Aun así, sería bastante genial.
    • Los autos de AMZ también pueden funcionar en modo autónomo. De hecho, en los últimos años han sido uno de los equipos punteros en la categoría autónoma.
      Probablemente sea un requisito de esta categoría de récord Guinness, o quizá simplemente no querían preocuparse también por el software.
  • La parte clave es que “para asegurar una fuerte tracción justo después de la salida, el equipo AMZ desarrolló una especie de aspiradora que mantiene el vehículo pegado al suelo mediante succión”
    Ahora que la tracción es el factor limitante, los mejores récords de aceleración vendrán de una mejor adherencia

    • En el rendimiento de los autos, la tracción siempre ha sido un factor limitante
      La razón por la que un Civic Type R logra tiempos de vuelta más rápidos que los superautos exóticos de principios de la década de 2010 también es que los compuestos modernos de llantas para calle se adhieren tan bien como los neumáticos slick de carreras de aquella época. Los neumáticos de carreras actuales, cuando se calientan, literalmente se pegan al pavimento, por lo que el coeficiente de fricción estática es mayor que 1
    • En la F1 de 1978 hicieron algo parecido: https://en.wikipedia.org/wiki/Brabham_BT46
      Funcionó demasiado bien, así que obviamente lo prohibieron rápido
  • Es una aceleración de casi 3G. Impresionante

    • Hice el cálculo a mano de memoria. 3.6 km/h = 1 m/s y 1 g = 9.8 m/s²
      Así que 100 km/h son 27.8 m/s. Si alcanza esa velocidad en 0.956 segundos, la aceleración promedio es 29.1 m/s², y al dividirla entre 9.8 m/s² da 2.96 g
    • Según una calculadora[1], parece rondar los 3.5G. Si lo analizamos por diversión, tomando como referencia la fuerza que un piloto puede soportar durante 2 segundos, el límite estaría cerca de unos 0.35 segundos
      En 0.3 segundos serían unos 11G, un nivel suficiente para matar a una persona. Todo basado en cifras encontradas con búsquedas rápidas
      Si el auto pudiera mantener 9G durante 2 segundos, llegaría a unos 635 km/h
    • Es un nivel parecido al de la atracción Gravitron, popular en las ferias
  • He visto muchas pruebas de aceleración de autos en YouTube (gracias al COVID), y los eléctricos, especialmente los que usan downforce de vacío artificial, se están acercando a límites que parecen imposibles
    En conductores poco entrenados, la aceleración parece afectar temporalmente funciones básicas como hablar
    Pero quizá parezca poca cosa comparado con las pruebas de aceleración y desaceleración que John Stapp soportó repetidamente: https://en.wikipedia.org/wiki/John_Stapp
    No encontré su velocidad al cabo de 1 segundo, pero Wikipedia dice que el 3 de enero de 1955 aceleró durante 5 segundos hasta 632 mph (1,017 km/h) a lo largo de 2,800 pies (850 m), luego se deslizó durante 0.5 segundos y se detuvo en 1.4 segundos. Según eso, la pista medía 3,500 pies (1,100 m)