Proponemos desarrollar CAFRE (Cacharro de AeroFrenado y Recuperación de Energía), un sistema para el auxilio al frenado de vehículos industriales (camiones y trenes) alterando su perfil aerodinámico y recuperando con ello energía que pueda ser reutilizada para el impulso de estos. Buscamos con ello una reducción del consumo energético a la par que aumentar la eficiencia de frenado y disminuir el estrés operativo de los sistemas convencionales alargando su tiempo de vida útil.

Nuestra propuesta consiste en sacar partido al patrón desaceleración-aceleración según lo descrito en la siguiente figura:

Ciclo de frenada-aceleración

Para ello nuestra proponemos la construcción de un modelo de dispositivo acoplable a vehículos de transporte terrestre con las siguientes características:

  • Que permita la variación del perfil aerodinámico del vehículo aumentando su resistencia a conveniencia mediante toberas accionables en su perímetro a fin de conseguir fuerza de frenado (efecto paracaídas). Mientras no opere, el dispositivo no debe añadir resistencia al perfil definido por el fabricante.
  • Que permita la conducción del flujo neumático a través de galerías de presión a una turbina (tipo reacción, modificación de turbina Francis para uso eólico) para generación de energía eléctrica que pueda reutilizarse (previo almacenamiento) en la re-aceleración.
  • Que la turbina disponga de un sistema de admisión variable (al estilo de las puertas wicket en hidráulica) que permita optimizar la generación de energía en función de la velocidad aerodinámica relativa del vehículo o (igualmente importante) maximizar el efecto paracaídas en el caso que se priorice el frenado a la regeneración (desacoplamiento frenada-generación).
  • Que disponga de un sistema de control automático que gestione la apertura de toberas, y admisión en turbina en función de la velocidad aerodinámica del vehículo y el requisito de frenada solicitado (presión en el pedal de freno)