1.MASAS Y DIMESIONES
Tara: masa del vehículo, con su Equipo fijo autorizado, sin personal ni carga y con su dotación completa de Agua, combustible, lubricante, repuestos y herramientas necesarias. Masa en Orden de marcha: Tara + 75 kg del conductor. Masa máxima autorizada (MMA): masa Máxima del vehículo con carga por las vías públicas. Total y por eje. Masa Máxima técnicamente admisible: masa máxima de uso, basada en la construcción y Especificada por el fabricante. Puede ser igual o superior a la MMA.
2.NEUMÁTICOS
A)Designación y cálculo del diámetro exterior Nominal
EJEMPLOS | (175/70) (R14) (79) T TUBELESS H+S 2100 | (165/70) (R13) (83) S TUBELESS REINFORCED |
175/165: Anchura nominal de la sección transversal (mm) 70: Relación de aspecto: 100*H/S (alto/ancho) R: estructura. R: radial, D (o nada): diagonal, B: diagonal Cinturado. 14/13: D nominal de la llanta. 79/83: Índice de capacidad de carga. T/S: categoría de velocidad. TUBELESS: Sin cámara. Nada: cámara. 2100: fecha de fabricación. H+S: condiciones de uso (tipo nieve). | ||
Cálculo del diámetro exterior nominal: D = (Diámetro interno (175/170) más dos veces el término Hn), que es El producto del radio interno (87,5/85) por la relación de aspecto (70). |
B)Designación de una rueda (llanta). Influencia de una reducción de bombeo dada al ancho de vía
EJEMPLOS | 13 X 5 J 2.696/ 10/ 5 FB 23 | 15 X 41/2 J H2 S |
13/15: Diámetro nominal de la llanta el pulgadas. X: La llanta es de una sola Pieza. S: simétrico. 5/(41/2): ancho de la llanta en pulgadas (normalmente) J: Perfil de la llanta 2.696/10/5: lote de Fabricación. (FB/H2) 23: resalte de seguridad plano (FB) o redondeado doble (H2) y Bombeo positivo de 23 mm. | ||
Una reducción de bombeo aumenta el ancho de vía
Un valor del doble de la reducción de la llanta (hay dos llantas) Esto puede
Disminuir los coeficientes de seguridad en las secciones críticas y cambiar
La geometría direccional. Esto influye negativamente en el comportamiento de
La dirección y aumenta el desgaste de los cojinetes y de las articulaciones
De los ejes debido a los incrementos en las fuerzas de palanca. Además, puede
Necesitarse modificar los guardabarros para lograr el suficiente
Recubrimiento de rueda. |
C)Rigidez radial estática. Factor más Importante que afecta a este valor en un neumático de un turismo
La rigidez radial es el parámetro Que define el comportamiento vertical del vehículo. Se define como la variación De la carga vertical sobre el neumático con respecto a la deformación radial Del mismo (KZ = dFZ/dZ). El factor más Importante que afecta a la rigidez radial es la presión de inflado, que posee Una contribución del 80-90% a la rigidez. La rigidez se determina mediante Ensayos de caída, análisis de curvas, rodadura, etc.
D)Coeficiente de esfuerzo de tracción. Definición y relación con el pseudodeslizamiento
Cuando se aplica un momento Tractor, en la zona de contacto se producen deformaciones, de modo que el Neumático actúa como si el radio fuese más pequeño que el real. El coeficiente De esfuerzo a tracción es la relación entre el esfuerzo Fx y la Carga vertical Fz que gravita sobre el neumático uxt =Fxt/FZ.
Pueden distinguirse tres zonas y Dos puntos carácterísticos:
-En la primera zona, Hasta que se alcanza el máximo coeficiente de tracción, la relación entre ambos Es lineal. Esto se debe a que, cuando la pseudo- deslizamiento es pequeño, este Aparece por la deformación elástica de la banda de rodadura.
-En la segunda zona, cuando aumenta el pseudo- Deslizamiento por el efecto del aumento del par, este deja de tener variación Lineal, debido al patinaje sobre la superficie de rodadura que se inicia por la Parte trasera de la huella, zona de menor presión de la huella.
-En el último tramo, un ligero aumento de par Supone que el patinaje se extienda a toda la huella, de forma que el pseudo- Deslizamiento aumenta hasta la unidad , es decir, se produce deslizamiento puro, y el coeficiente De esfuerzo de tracción desciende al valor Dinámico (). El tránsito desde el valor al valor sucede de forma muy Rápida.
E)Coeficiente de esfuerzo de frenado. Definición y relación con el pseudodeslizamiento
Cuando se aplica un momento de Frenado, en la zona de contacto se producen deformaciones, de modo que el Neumático actúa como si el radio fuese mayor que el real. El coeficiente de Esfuerzo de frenado es la relación entre el esfuerzo Fx de freno y La carga vertical Fz que gravita sobre el neumático uxf =Fxf/FZ. La relación entre el Coeficiente de esfuerzo de frenado y el pseudo- deslizamiento es similar a la Descrita para la tracción.
A medida que aumenta La solicitación longitudinal a un neumático, el coeficiente de adherencia Aumenta, adquiriendo valores comprendidos entre 0 y . Si la solicitación longitudinal aumenta de tal manera que Se llega a superar la adherencia máxima disponible () el deslizamiento entre el neumático y la superficie de Rodadura se extiende de forma casi instantánea a toda la huella de contacto, y El coeficiente de esfuerzo de frenado disminuye hasta un valor (coeficiente de Esfuerzo de frenado en deslizamiento).
F)Fenómenos por los que se generan las fuerzas de fricción Neumático-carretera
Son debidas a dos fenómenos: Adhesión y deformación o histéresis. Las fuerzas de adhesión se generan por Atracción entre moléculas de ambas superficies en contacto, en áreas con una Alta presión localizada. Debido al giro de la rueda o al deslizamiento, el Enlace entre las moléculas se rompe y se genera constantemente, disipando Energía y dando lugar a las fuerzas de fricción. Las fuerzas generadas por Histéresis son debidas a la constante deformación que sufre la banda de Rodadura por las irregularidades de la superficie de la carretera. Toda la Energía de compresión no se recupera, disipándose en forma de calor y generando Fuerzas de fricción.
G)Indicar si el coeficiente de adherencia máxima incrementa o Disminuye, con variaciones en las variables:
Fenómeno | Comportamiento |
Velocidad | Inversamente proporcional |
Mayor desgaste de la banda de rodamiento para superficies secas. | Directamente proporcional |
Mayor desgaste de la banda de rodamiento para superficie mojada. | Inversamente proporcional. |
Incremento de carga normal. | Inversamente proporcional. |
Superficies mojadas. | Inversamente proporcional. |
H)Ángulo de deriva. Avance de neumático. Momento autoalineante
Cuando actúa una fuerza Lateral, debido a la fuerza centrífuga en curvas o al empuje del aire, el Neumático sigue una trayectoria que forma un ángulo α con el plano de la rueda Denominado ángulo de deriva. La Distancia entre el punto en el que actúa la fuerza transversal y el eje “y” es Lo que se conoce como avance del neumático ().
El producto del avance le Neumático por , se denomina momento autoalineante (), puesto que se trata de un par que tiende a alinear el Plano de la rueda con la dirección del movimiento, estabiliza el vehículo y Ayuda a los neumáticos a volver a su posición de línea recta al terminar de Recorrer una curva.
I)Rigidez De deriva. Definición y significado de la misma
La rigidez de deriva se define como la relación Entre las variaciones de las cargas laterales aplicadas y las variaciones en Los ángulos de deriva asociados. (-Ka = dFy/da). Para a = 0. Siendo “a” el ángulo de caída de la rueda. Es un Parámetro importante para predecir el comportamiento transversal del neumático.
J)Indicar Como varían las rigideces de deriva en función de los siguientes parámetros
Fenómeno | Comportamiento |
Estructura radial | Mayor rigidez que los diagonales a mismo tamaño. |
Reducción del perfil del neumático. | Aumento de rigidez. |
Incremento de la carga normal. | Mayor rigidez, pero menor adherencia lateral. |
Incremento de presión de inflado en turismos | Excepto neumáticos de tipo C, mayor rigidez. |
K)Comportamiento del neumático ante una Combinación de esfuerzos longitudinales y transversales
Cuando el neumático Se ve sometido ante esta combinación de esfuerzos, este se deforma de modo que Resulta en una elipse de adherencia.
Cuando un neumático se somete a Esfuerzos longitudinales la capacidad para soportar esfuerzos transversales se Me afectada.
A medida que aumenta la Solicitación longitudinal del neumático para un ángulo de deriva constante, Disminuye el esfuerzo lateral que éste es capaz de desarrollar.
L)Objetivos Del modelo de Pacejka (Magic formula). Ventajas e inconvenientes
El objetivo de modelo es plantear Expresiones matemáticas cuyos coeficientes puedan identificarse con parámetros Carácterísticos de los neumáticos, como son la rigidez transversal y Longitudinal o los valores máximos de las fuerzas entre el neumático y la Superficie de rodadura.
Este modelo es el más extendido Para la simulación del comportamiento de los neumáticos. Es el que más se ajusta Al comportamiento real de los neumáticos, aunque presenta el inconveniente de Plantear la necesidad de realizar cálculos más laboriosos y disponer de datos Experimentales del neumático que se modeliza. Desventajas. Son necesarios Muchos coeficientes para ajustar las curvas, que no se corresponden con valores Carácterísticos de los neumáticos. Además, se producen grandes desviaciones Cuando es necesaria la interpolación.
3.AERODINÁMICA
a)¿Cómo hallamos la presión sobre la capa
Límite del flujo de aire alrededor de un vehículo? ¿Qué es el punto de
Estancamiento?
En condiciones extremas un Vehículo no induce cambios significativos en la presión y la temperatura del Flujo, por lo que puede suponerse que el flujo actúa como incompresible. La Presión sobre la capa límite está determinada por el flujo no viscoso que Circula fuera de ella. Para dos puntos de la línea de corriente: (P+ (/2)*V^2 = constante). El punto de estacionamiento Se produce cuando la velocidad es nula y la presión máxima.
B)Efectos que originan la resistencia Aerodinámica: rozamiento y presión
La resistencia debida al rozamiento se debe a la Viscosidad. Ésta origina rozamiento molecular entra las partículas de fluido. Esfuerzo tangencial: Tau=u*du/dy; u = viscosidad dinámica (v = viscosidad Cinemática = u/ro). La resistencia debida al rozamiento es la integral a lo Largo de la superficie del producto del esfuerzo cortante y el coseno del ángulo entre el flujo y la superficie.
La resistencia debida a la presión se origina Cuando tiene lugar un fenómeno denominado separación del flujo, en el cual el Flujo se retrasa por el aumento de la fuerza de rozamiento entre superficie y Fluido, que origina un incremento de presión en dirección al flujo.
c)Indicar en qué zonas se originan principalmente los fenómenos de
“separación” del flujo de aire alrededor de un vehículo, por qué aparecen en
Ellas y qué originan.
Se Originan principalmente en la parte trasera del vehículo debido la geometría de La misma. La influencia de la parte trasera se verá representada, básicamente Por la geometría de esta. Esto originará una variación del coeficiente de resistencia aerodinámica en la dirección x, y, z.
D)Expresión para el cálculo de la resistencia Aerodinámica en la dirección longitudinal
, C es el coeficiente de resistencia aerodinámica en X, y A Es el área frontal.
E)Misión de un spoiler delantero y de uno Trasero
El spoiler delantero Reduce la resistencia aerodinámica debido a la rugosidad en los bajos del Vehículo, reduce la fuerza sustentadora en el eje delantero y genera una Resistencia de presión, incremento CX. El spoiler trasero reduce la Fuerza de sustentación aerodinámica en el eje trasero. La idea es mantener el Coche pegado al suelo.
4.DINÁMICA LONGITUDINAL. TRACCIÓN
A)Evaluación del par en la rueda (Mt) a partir del par motor (Mm) en Régimen permanente
El par de tracción En rueda (Mt) en régimen permanente se puede calcular a partir del par motor, Considerando las relaciones de transmisión y el rendimiento de la transmisión. No se consideran los pares Inerciales debido a las inercias de las masas en rotación (α = 0 rad/s2) Mt = ; en donde el rendimiento es el rendimiento de la Transmisión, y i es la relación de transmisión, que es el producto de la Relación en la caja de cambios y la relación en el diferencial. Si dividimos la Expresión anterior entre el radio bajo carga obtendremos la fuerza de tracción.
b)Proceso esquemático de cálculo de la pendiente máxima que es capaz
De superar un vehículo a velocidad constante, sin remolque, atendiendo al
Esfuerzo tractor máximo originado por el motor, y al esfuerzo tractor máximo
Limitado por la adherencia.
C)Proceso Esquemático de cálculo de velocidad máxima según consideraciones dinámicas
Viene determinada por el Punto de corte de la curva de esfuerzo tractor y la curva de resistencia. En el Punto de corte se iguala la potencia tractora y la resistente, y se obtiene la Velocidad máxima.
D)Proceso Esquemático de cálculo de velocidad máxima según consideraciones cinemáticas
Cuando no existe punto De corte entre las dos rectas anteriormente mencionadas, se suele hallar la Velocidad máxima mediante relaciones cinemáticas:
e)Evaluación
Del par en la rueda (Mt) a partir del par motor (Mm) en régimen transitorio.
Masa equivalente y factor de masa equivalente.
El par en la rueda en Transitorio será igual al estacionario restando el término mostrado a Continuación. I1, I2, e I3 son los momentos de inercia entre el volante y el Primario, de las masas desde el secundario al diferencial y del diferencial al Eje de la rueda, respectivamente.
El factor de masa Equivalente consiste en un factor que tiene por objetivo corregir el momento en Estacionario para hallar el momento en transitorio en un estado concreto.
F)Proceso Esquemático de cálculo de la aceleración máxima de un vehículo en el arranque Sobre suelo horizontal
Se calcula la fuerza de Tracción máxima limitada por el motor y la resistencia total (que es sólo Resistencia a la rodadura). También es necesario calcular el factor de masa Equivalente. Una vez tenemos estos valores, la aceleración máxima será:
g)Criterio
De diseño para la determinación de las relaciones de transmisión intermedias en
Las cajas manuales de los vehículos industriales.
Es necesario contrastar los Requerimientos de propulsión del vehículo, reparto de par entre ruedas Tractoras, la absorción de Desplazamientos lineales/angulares entre diferentes partes de la transmisión, La carga admisible y las velocidades de funcionamiento normal, así como la Continuidad del sistema.
h)Criterio
De diseño para la determinación de las relaciones de transmisión intermedias en
Las cajas manuales de los vehículos turismos.
Es necesario contrastar los Requerimientos de propulsión del vehículo, reparto de par entre ruedas Tractoras, absorber desplazamientos entre diferentes partes de la transmisión y Continuidad.
I)Diferencias En el par de salida entre un embrague manual y un convertidor de par
El par de salida en un Embrague normal en régimen estacionario es función de las relaciones de Transmisión de la caja., pudiendo ser igual al par de salida del motor. Sin Embargo, en un convertidor de par la relación entre el par de salida y el par Motor es variable, y depende de las carácterísticas internas de éste. En General, el par de salida de un convertidor de par es mayor que el propio par Motor en ciertas condiciones. En su interior existe una turbina, una bomba y un Reactor, que recoge el aceite de la salida de la turbina y lo dirige para que Incida convenientemente en los alabes de la bomba. La relación de pares es Variable.
J)Misión Del anillo de sincronización en una caja de cambios manual
Lossincronizadoresson unos anillos compuestos normalmente De bronce, que se alojan en los extremos de cada engranaje de cada marcha. Su Misión es la de sincronizar las velocidades angulares de los engranajes de la Transmisión de modo que ambos elementos giren alineados y puedan unirse los Componentes de la transmisión. De este modo se logran cambios de marcha suaves Y rápidos.
K)Indicar Cómo se logra el bloqueo del diferencial con un dispositivo manual
El bloqueo del diferencial Puede lograrse mediante diversos mecanismos, pero básicamente consiste en la Actuación sobre el sistema de modo que los ejes de ambas ruedas giren Solidariamente. Con una palanca debidamente colocada y un acoplamiento de Garras puede conseguirse este efecto.