Portafolio Diego Tipanluiza 1153

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE MECÁNICA ESCUELA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ CARRERA: Ingeniería Automotriz Octavo “B” DOCENTE: Ing. Paul Alejandro Montufar Paz

4 de Abril – 31 de agosto 2016 PARTES Y PIEZAS AUNTOMOTRICES

1.-Datos informativos     

Nombres y Apellidos: Tipanluiza Barahona Diego Rolando Dirección domiciliaria: Ciudadela Juan Montalvo Código: 1153 Celular: 0986878845 Mail: [email protected]

Riobamba - ecuador

1

1.1.

Contenido

1

ELECCIÓN DEL NEUMÁTICO........................................................................................... 1

2

DESCRIPCIÓN DEL NEUMÁTICO..................................................................................... 2 2.1

Banda de rodamiento............................................................................................. 3

2.2

Cinturón (Estabilizador).......................................................................................... 3

2.3

Capa radial............................................................................................................. 3

2.4

Costado (Pared)...................................................................................................... 3

2.5

Sellante................................................................................................................... 3

2.6

Relleno.................................................................................................................... 3

2.7

Refuerzo de la ceja (talón)...................................................................................... 4

2.8

Ribete..................................................................................................................... 4

2.9

Talón....................................................................................................................... 4

3

TIPO DE NEUMÁTICOS................................................................................................... 4 3.1

Neumáticos para autopistas................................................................................... 4

3.2

Neumáticos para nieve........................................................................................... 4

3.3

Neumáticos para toda temporada (all season)................................................................5

3.4

Neumáticos de alto desempeño............................................................................. 5

3.5

Neumáticos toda temporada/alto desempeño........................................................5

4

TIPOS DE CONSTRUCCIÓN............................................................................................ 5 4.1

NEUMÁTICOS CONVENCIONALES............................................................................5

4.2

NEUMÁTICOS RADIALES.......................................................................................... 6

5

NOMENCLATURA............................................................................................................ 6 5.1

Índice de desgaste.................................................................................................. 8

5.2

La tracción.............................................................................................................. 8

5.3

La temperatura....................................................................................................... 8

6

CLASIFICACIÓN DEL TAMAÑO DEL NEUMÁTICO.............................................................8 6.1

7

DIMENSIONES DE LOS NEUMÁTICOS.......................................................................8

DESIGNACIÓN DEL TAMAÑO DEL NEUMÁTICO...............................................................10 7.1

Indice de carga..................................................................................................... 13

7.2

Clasificación de Capas.......................................................................................... 15

7.3

Presión de Inflado................................................................................................. 15

1

7.4 8

TABLA DE CONVERSIONES.................................................................................... 16

CAPÍTULO 4 CUIDADO DE LOS NEUMÁTICOS...............................................................17 8.1

Cuidado y mantenimiento de los neumáticos.......................................................17

8.2

ALINEACIÓN.......................................................................................................... 17

8.3

BALANCEO............................................................................................................ 17

8.4

ROTACIÓN DE LAS LLANTAS..................................................................................17

9

PROBLEMAS MECÁNICOS............................................................................................ 18 9.1

CONVERGENCIA.................................................................................................... 18

9.2

CAMBER................................................................................................................ 20

10

RECOMENDACIONES PARA EL INFLADO DE LOS NEUMÁTICOS.................................20

10.1 BAJA PRESIÓN....................................................................................................... 21 10.2 EXCESO DE PRESIÓN............................................................................................. 21 10.3 PRESIÓN CORRECTA............................................................................................. 22 10.4 EFECTOS DE LA SOBRECARGA.............................................................................. 22 11

ARREGLOS DUALES.................................................................................................. 23

12

TABLA DE PRESIONES Y CARGA............................................................................... 24

12.1 TABLA DE CARGAS Y PRESIONES PARA NEUMÁTICOS RADIALES...........................24 13

CENTRO DE GRAVEDAD........................................................................................... 25

14

BASTIDOR Y CARROCERIA........................................................................................ 27

14.1 PROPULSION DEL AUTOMOVIL..............................................................................27 14.2 COMPONENTES DEL AUTOMÓVIL..........................................................................27 14.3 GRUPO MOTOR..................................................................................................... 27 14.4 EMBRAGUE............................................................................................................ 27 14.5 CAJA DE VELOCIDADES......................................................................................... 27 14.6 TRANSMISIÓN....................................................................................................... 28 14.7 PUENTE TRASERO................................................................................................. 28 14.8 SISTEMA DE PROPULSIÓN..................................................................................... 28 14.9 FRENOS................................................................................................................. 28 14.10

SUSPENSIÓN...................................................................................................... 28

14.11

DIRECCIÓN......................................................................................................... 28

14.12

EL BASTIDOR..................................................................................................... 29

14.13

PROTECCIÓN DE CARROCERÍAS.........................................................................29

2

14.14

DISEÑO Y SEGURIDAD DE LAS CARROCERÍAS...................................................29

14.15

DISPOSICIÓN DE LOS ÓRGANOS MOTORES.......................................................29

15

SISTEMA DE SUSPENSIÓN........................................................................................ 29

15.1 OBJETIVO.............................................................................................................. 30 15.2 FUNCINES PRINCIPALES........................................................................................ 30 15.3 VIBRACIONES EN EL VEHICULO............................................................................. 30 15.4 TIPOS.................................................................................................................... 30 15.5 IRREGULARIDADES DEL TERRENO........................................................................31 15.6 FUENTES DE VIBRACIÓN PROPIAS DEL VEHÍCULO.................................................31 15.7 VIBRACIONES AERODINAMICAS............................................................................ 32 15.8 RECEPCION Y TOLERANCIA HUMANA A LAS VIBRACIONES....................................32 16

Ejercicios resueltos.................................................................................................. 32

17

Exámenes................................................................................................................ 48

17.1 Primer parcial....................................................................................................... 48 17.2 Segundo parcial.................................................................................................... 49 17.3 Tercer parcial........................................................................................................ 51 17.4 Examen principal.................................................................................................. 53 18

3

Bibliografía............................................................................................................... 56

4

1 ELECCIÓN DEL NEUMÁTICO Consideraciones para elegir el neumático adecuado La elección de neumáticos no es trivial. En el mercado existen una gran cantidad de fabricantes que ofrecen neumáticos para toda clase de vehículos. Sin embargo, si se desconocen los factores básicos para elegir la llanta adecuada, a menudo se cometen errores que atentan contra la seguridad y la economía. La mayoría de los automovilistas casi nunca prestan atención a sus neumáticos salvo cuando comienzan a dar problemas o se hace necesario cambiarlos. ([1], 1995) Muchos consumidores acostumbran comprar sus neumáticos apresuradamente sin pensar en las características de su vehículo, así como también en las diferencias que existen entre los diferentes tipos de neumáticos. Las llantas forman parte de los sistemas de suspensión, frenos y dirección del automóvil e influyen de manera decisiva en la seguridad, maniobrabilidad, manejo general del vehículo e incluso en el consumo de combustible. Por ello resulta recomendable adquirir neumáticos de la misma medida y tipo que los originales, ya que el fabricante los ha seleccionado con base en parámetros de confort, resistencia de rodamiento, velocidad, “agarre”, entre otros, aunque también las llantas originales no siempre se adecúan a todos los casos, pues cada automovilista tienen necesidades y requerimientos distintos que vale la pena considerar. ([3]) Elegir neumáticos es una decisión que no debería hacerse sin tomar en cuenta los siguientes aspectos:

• • • • •

Tipo de vehículo que conduce. La forma en que maneja. El tipo de camino que recorre cada día. Las condiciones del camino. Las condiciones climáticas. Primero defina en que condiciones de camino rodarán los neumáticos: autopista o terracería y con base en las características del vehículo y a los hábitos de manejo. Comience a cuestionarse lo siguiente: ¿tipo de clima en el que opera el vehículo?,

1

¿condiciones del camino?, ¿circula comúnmente en autopistas o en ciudad?, y otras condiciones de manejo le ayudarán a escoger el tipo de neumático que requiere.

• Seleccione el tamaño adecuado del neumático. Toda la tecnología existente no le ayudará, si usted hace una mala selección en el tamaño del neumático que su vehículo requiere. El tamaño adecuado del neumático y demás especificaciones referentes al diseño de su vehículo las podrá encontrar en el “Manual del propietario”. También puede recurrir a las fichas técnicas de los fabricantes de los neumáticos.

• Aprenda a leer la designación del neumático. En la pared externa o capa exterior del neumático aparece una serie de números y letras los cuales le proporcionarán información acerca de las características del mismo.

• Posteriormente seleccione a un distribuidor de llantas. Si usted no cuenta con un proveedor puede comenzar por buscar en la “Sección Amarilla”. Recuerde que podría obtener buenos descuentos al hablar con diferentes proveedores.

• Cuando vaya a comprar el neumático es importante que tome en cuenta aspectos tales como precio y calidad. En ocasiones el consumidor encuentra alta calidad en los neumáticos que requiere pero su precio es también alto. Recuerde que es mejor comprar neumáticos con distribuidores autorizados aunque tenga que pagar un poco más por ellos, ya que ellos le podrán garantizar el neumático.

• Considere factores como la capacidad de carga y la tracción de los neumáticos, vida estimada en kilómetros, temperatura de operación, garantía, etc. No olvide revisar la póliza de garantía. ([4])

2 DESCRIPCIÓN DEL NEUMÁTICO Sección transversal de un neumático radial

2

Figura 1Guía de Análisis de condiciones para llanta radial. The Maintenance Council. U.S.A.

Las partes fundamentales de un neumático radial son:

2.1 Banda de rodamiento. Esta parte, generalmente de hule, proporciona la interfase entre la estructura de la llanta y el camino. Su propósito principal es proporcionar tracción y frenado.

2.2 Cinturón (Estabilizador). Las capas del cinturón (estabilizador), especialmente de acero, proporcionan resistencia a al neumático, estabiliza la banda de rodamiento y protege a ésta de picaduras.

2.3 Capa radial. La capa radial, junto con los cinturones, contienen la presión de aire. Dicha capa transmite todas las fuerzas originadas por la carga, el frenado, el cambio de dirección entre la rueda y la banda de rodamiento.

3

2.4 Costado (Pared). El hule del costado (pared) está especialmente compuesto para resistir la flexión y la intemperie proporcionando al mismo tiempo protección a la capa radial.

2.5 Sellante. Una o dos capas de hule especial (en neumáticos sin cámara) preparado para resistir la difusión del aire. El sellante en estos neumáticos reemplaza la función de las cámaras.

2.6 Relleno. Piezas también de hule con características seleccionadas, se usan para llenar el área de la ceja (talón) y la parte inferior del costado (pared) para proporcionar una transición suave del área rígida de la ceja, al área flexible del costado.

2.7 Refuerzo de la ceja (talón) Es otra capa colocada sobre el exterior del amarre de la capa radial, en el área de la ceja, que refuerza y estabiliza la zona de transición de la ceja al costado.

2.8 Ribete Elemento usado como referencia para el asentamiento adecuado del área de la ceja sobre el rim

2.9 Talón Es un cuerpo de alambres de acero de alta resistencia utilizado para formar una unidad de gran robustez. El talón es el ancla de cimentación de la carcaza, que mantiene el diámetro requerido de la llanta en el ring

3 TIPO DE NEUMÁTICOS.

Existen varios tipos de neumáticos para cada estación del año. De igual manera, en el caso de neumáticos para camiones, estos presentan diseños de acuerdo a la posición que

4

ocuparan en el vehículo. A continuación se describen de manera general las características de dichos neumáticos. ([5], 1989)

3.1 Neumáticos para autopistas. También llamados “Neumáticos para verano”, están diseñadas para proporcionar la tracción adecuada al vehículo en caminos tanto lluviosos como secos.

3.2 Neumáticos para nieve. Proveen máxima tracción en condiciones donde el camino es cubierto por una capa de hielo. La banda rodante esta diseñada para proporcionar el máximo agarre en estas condiciones, además esta construida de un material especial que le permite trabajar en climas helados.

3.3 Neumáticos para toda temporada (all season). Están diseñados para ser operados tanto en condiciones lluviosas así como de nevadas. Proporcionan una buena manejabilidad y ofrecen los beneficios de los neumáticos para autopistas.

3.4 Neumáticos de alto desempeño. Ofrecen un alto grado de manejabilidad, agarre y desempeño, además de soportar altas temperaturas y altas velocidades.

3.5 Neumáticos toda temporada/alto desempeño.

Ofrecen todas las características de los neumático anteriores tanto en caminos secos y lluviosos.

5

4

4.1

TIPOS DE CONSTRUCCIÓN.

NEUMÁTICOS CONVENCIONALES.

Este tipo de neumático se caracteriza por tener una construcción diagonal que consiste en colocar las capas de manera tal, que las cuerdas de cada capa queden inclinadas con respecto a línea del centro orientadas de ceja a ceja. Este tipo de estructura brinda al neumático dureza y estabilidad que le permiten soportar la carga del vehículo. La desventaja de este diseño es que proporciona al neumático una dureza que no le permite ajustarse adecuadamente a la superficie de rodamiento ocasionando un menor agarre, menor estabilidad en Figura: 2 Neumático convencional

curvas y mayor consumo de combustible.

4.2 NEUMÁTICOS RADIALES. En la construcción radial, las cuerdas de las capas del cuerpo van de ceja a ceja formando semiovalos. Son ellas las que ejercen la función de soportar la carga. Sobre las capas del cuerpo, en el área de la banda de rodamiento, son montadas las capas estabilizadoras. Sus cuerdas corren en sentido diagonal y son ellas las que soportan la carga y mantiene la estabilidad del neumático. Figura: 3 Neumático radial

6

Este tipo de construcción permite que el neumático sea más suave que el convencional lo que le permite tener mayor confort, manejabilidad, adherencia a la superficie de rodamiento, tracción, agarre, y lo más importante contribuye a la reducción del consumo de combustible.

5

NOMENCLATURA.

A pesar de su aspecto misterioso, las letras y símbolos que aparecen moldeados en el costado del neumático proporcionan información muy útil que usted deberá conocer. Estos códigos proporcionan información del tamaño y dimensión del neumático como es el ancho de sección, relación de aspecto, tipo de construcción, diámetro del rin, presión máxima de inflado, avisos importantes de seguridad e información adicional. ([2], 1995) El siguiente ejemplo muestra el costado de una llanta para automóvil:

7

Figura: 4 Nomenclatura del neumático Fuente: Compañía Hulera Goodyear Oxo S.A. de C.V.

P 215 65

Indica el uso para automóviles de pasajeros. Representa la anchura máxima entre costados de la llanta en milímetros. Es la relación entre la altura y la anchura de la llanta y se le llama relación de aspecto.

R

Significa la construcción radial del neumático.

15

Es el diámetro del rim en pulgadas

Algunos neumáticos especifican el servicio o bien muestran el índice de carga y la clasificación de velocidad. El índice de carga asigna números desde 0 hasta 279 que corresponden a la capacidad de carga del neumático a su máxima presión de inflado. El símbolo de velocidad determina la máxima velocidad que el neumático puede alcanzar.

8

89

Especifica el índice de carga.

H

Símbolo de velocidad.

Los neumáticos también muestran la máxima presión de inflado en psi (libras por pulgada cuadrada). El número DOT Departamento de Transporte de Estados Unidos (Departament of Transport), contraparte americana de la NOM (Norma Oficial Mexicana), muestra los factores de desempeño del neumático en cuanto al índice de desgaste, tracción y resistencia a la temperatura.

5.1 Índice de desgaste. El índice de desgaste del neumático es una clasificación comparativa con base en el valor de desgaste del neumático probada bajo condiciones controladas sobre una vía especificada de prueba del gobierno en Estados Unidos. Así un neumático con grado 200 podrá durar dos veces más en el camino o vía de prueba del gobierno bajo las condiciones de la prueba especificada que una de grado 100.

5.2 La tracción. La clasificación de los grados de tracción va de la mayor a la menor y son A, B y C. Estas representan la capacidad de las llantas para frenar sobre pavimento mojado, medida bajo condiciones controladas sobre superficies de prueba de asfalto y concreto, especificadas por el gobierno.

5.3 La temperatura. La clasificación de los grados de temperatura va de la mayor a la menor y son A, B y C. Estas representan la resistencia de los neumáticos a la generación de calor por fricción al ser probadas en el laboratorio bajo condiciones controladas. ([3])

6 CLASIFICACIÓN DEL TAMAÑO DEL NEUMÁTICO 6.1 DIMENSIONES DE LOS NEUMÁTICOS

9

Ancho de sección. Ancho sección de rodadura

Altura de sección /2 del 1 diámetro total. Ancho de rim

Diámetro nominal del rim.

Radio estatico con carga.

Ancho de sección con carga.

Profundidad de la sección de rodadura.

Figura: 5 Dimensiones de los neumaticos Fuente:

General Technical Information. Bridgestone Medium & Light Truck Price List and Data Book Effective. Julio de 1996.

Diámetro total.

• La distancia medida desde un extremo de la banda rodante hasta el opuesto estando el neumático sin carga. Ancho total

• Medida de la sección transversal del neumático estando éste sin carga. Esta medida incluye los costados de la llanta. Ancho de sección.

• Medida de la sección transversal excluyendo rebordes del neumático. Ancho de la sección de rodadura.

• Distancia que existe entre los extremos de la banda rodante estando el neumático sin carga. Profundidad de la sección de rodadura.

10

• La mayor profundidad de la ranura existente entre la banda de rodamiento y su base. Altura de sección.

• Distancia entre el asiento de ceja hasta la banda de rodamiento, estando el neumático sin carga. Ancho de rim

• Distancia transversal entre los costados del asiento de la ceja del rin Diámetro nominal de rin

• Diámetro del rin medido desde el asiento de ceja hasta el extremo opuesto del mismo Radio estático con carga

• Distancia entre el centro del eje del vehículo y la superficie de rodamiento estando el neumático soportando su máxima capacidad de carga Ancho de sección con carga

• Es el ancho de sección máximo que el neumático obtiene al estar soportando su máxima capacidad de carga Espacio mínimo entre duales

• La distancia mínima aceptada entre los centros de las ruedas en un arreglo dual “yoyos” Revoluciones por milla

• El número de revoluciones que da el neumático en una milla (1 milla= 1609km) a una velocidad de 55mph (88km/hr) indicada en la pared lateral del neumático

•

7

DESIGNACIÓN DEL TAMAÑO DEL NEUMÁTICO.

La designación del tamaño del neumático dependerá de la codificación que se utilice. La codificación dependerá a su vez del sistema que se use, por ejemplo el Métrico, Métrico Europeo, Alfa-Métrico, Numérico, LT-Métrico y el de Flotación. Este código incluye letras y números los cuales tienen los siguientes significados:

11

R

Neumático radial.

B

Neumático con cinturón textil.

D

Neumático convencional.

P

Neumático para autos de pasajeros.

T

Neumático para camiones (truck).

LT

Neumático para camiones ligeros (camionetas).

Ejemplos de designación de tamaños neumáticos para autos.

NEUMÁTICO DE REPUESTO. T

1 1 5 /

7 0 -

D

1 5

12

Diámetro del rim en pulgadas. Neumático convencional. Relación entre la altura y el ancho de sección en %. Ancho de sección en milímetros. Neumático temporal.

Ejemplos de designación de tamaños de neumáticos para camiones medianos y pesados.

11

R

22.5 Diámetro del rim en pulgadas. Diseño radial. Ancho de sección nominal en pulgadas.

295/

75

R

22.5 Diámetro del rim pulgadas. Neumático radial. Relación entre la altura y el ancho de sección en %. Ancho de sección nominal en milímetros.

1000

-

22 Diámetro del rim en pulgadas. Diseño no radial. Ancho de sección nominal (se divide este valor entre 100 y esta dado en pulgadas).

13

7.1 Indice de carga El código numérico indica la máxima carga que el neumático puede soportar con la velocidad especificada por el símbolo de velocidad. Si llegará a excederse esta velocidad, la carga del neumático se verá reducida según las especificaciones del fabricante

Índice Carga

Índice lbs.

Kg.

74

830

375

75

850

387

76

880

77

910

78

Carga

lbs.

Kg.

124

3539

1600

125

3640

1650

400

126

3750

1700

402

127

3860

1750

940

425

128

3970

1800

79

960

437

129

4080

1850

80

990

450

130

4190

1900

81

1020

462

131

4300

1950

82

1050

475

132

4410

2000

83

1070

487

133

4540

2060

84

1100

500

134

4670

2120

85

1130

515

135

4810

2180

86

1170

530

136

4940

2240

87

1200

545

137

5070

2300

88

1230

560

138

5200

2360

89

1280

580

139

5360

2430

90

1320

600

140

5510

2500

91

1360

615

141

5680

2575

92

1390

630

142

5840

2650

93

1430

650

143

6010

2725

94

1480

670

144

6170

2800

95

1520

690

145

6390

2900

96

1560

710

146

6610

3000

97

1610

730

147

6780

3075

98

1650

750

148

6950

3150

99

1710

775

149

7170

3250

100

1760

800

150

7390

3350

101

1820

825

151

7610

3450

102

1870

850

152

7830

3550

103

1930

875

153

8050

3650

104

1980

900

154

8270

3750

105

2040

925

155

8540

3875

106

2090

950

156

8820

4000

107

2150

975

157

9090

4125

108

2200

1000

158

9370

4250

14

109

2270

1030

159

9650

4375

110

2340

1060

160

111

2400

1090

161

10200

9920

4500 4625

112

2470

1120

162

10470

4750

113

2530

1150

163

10750

4875

114

2600

1180

164

11020

5000

115

2680

1215

165

11350

5150

116

2760

1250

166

11690

5300

117

2830

1285

167

12020

5450

118

2910

1320

168

12350

5600

119

3000

1360

169

12790

5800

120

3090

1400

170

13230

6000

121

3200

1450

171

13560

6150

122

3310

1500

172

13890

6300

123

3420

1550

SIMBOLO DE VELOCIDAD El código de velocidad indica la velocidad que el neumático puede operar bajo las condiciones especificadas por el fabricante Símbolo Velocidad

MPH

Velocidad Km./ h

F G J K L M N P Q R S T U H V Z

50 55 62 68 75 80 87 93 99 105 112 118 124 130 150 150

80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 240 240 ó más

7.2 Clasificación de Capas El código de capas representa el número de capas en el neumático

4 6

B C

15

8 10 12 14 16 18 20

D E F G H J K

7.3 Presión de Inflado TABLA DE CONVERSIÓN Para convertir libras/pulg2 a kilopascales multiplíquese las primeras por 6.89 (Ejemplo 26lb/pulg2 X 6.89 = 179 kPa) Para convertir las lbs/pulg2 a bares divida las primeras entre 14.5 (Ejemplo: 65lb/pulg2 /14.5 = 4.5 bares) l.p.c.

bar

kPa

l.p.c .

bar

kPa

15

1.0

22

1.5

100

116

7.5

800

150

123

8.0

850

29 36

2.0

200

131

8.5

900

2.5

250

138

9.0

950

44

3.0

300

145

9.4

1000

51

3.5

350

152

9.9

1050

58

4.0

400

160

10.4

1100

65

4.5

450

167

10.8

1150

73

5.0

500

174

11.3

1200

80

5.5

550

181

11.8

1250

87

6.0

600

189

12.3

1300

94

6.5

650

196

12.7

1350

102

7.0

700

203

13.2

1400

109

7.5

750

7.4 TABLA DE CONVERSIONES Si conoce

Multiplique por

Encontrará

0.04 0.39 0.62 25.4

Pulgadas Pulgadas Millas Milímetros

Milímetros Centímetros Kilómetros Pulgadas

16

Pulgadas Pies Litros Litros Cuarta Galón Kilogramos Libras Millas / hora Celsius Fahrenheit

2.54 30.48 1.06 0.26 0.95 3.79 2.21 0.45 1.61 x 1,8 + 32 -32 x 0,556

Centímetros Centímetros Cuarta Galón Litros Litros Libras Kilogramos Km. / Hr. Fahrenheit Celsius

8 CAPÍTULO 4 CUIDADO DE LOS NEUMÁTICOS 8.1 Cuidado y mantenimiento de los neumáticos Una vez que se ha seleccionado el neumático, debe cerciorarse de darle un mantenimiento adecuado. La duración de un neumático depende tanto de condiciones de uso como de las características propias del vehículo que la soporta. Usted puede hacer mucho para prolongar la vida de los neumáticos y garantizar su seguridad. Algunos aspectos que debe considerar son:

8.2 ALINEACIÓN Es un servicio indispensable para mantener la estabilidad y durabilidad del neumático. Debe hacerse aproximadamente cada 10,000 km. Una mala alineación suele ser la mayor causa de desgastes irregulares, sobre todo si el neumático presenta ángulos de convergencia y divergencia, según el caso. Si la dirección tiende a irse de un lado a otro o el volante tiene demasiado “juego” y no regresa a su posición original después de un giro, con seguridad los neumáticos delanteros están desalineados. ([5], 1989)

8.3 BALANCEO Las llantas fuera de balanceo pueden perder miles de kilómetros de vida útil. Para lograr el mejor desempeño de una llanta es necesario que el peso del conjunto llanta-rin esté distribuido uniformemente. Una parte pesada en la llanta y el ensamble (conjunto llantarin) deberá ser balanceada con precisión. Este es un procedimiento por medio del cual se ajustan los pesos de la llanta y del in para mantener un equilibrio correcto entre ambos. Existen dos tipos de balanceo. El primero es

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el estático, en el cual se colocan pequeños pesos en el rin para contrarrestar este desequilibrio. El otro tipo es el dinámico que toma en cuenta la distribución del peso que debe añadirse a la rueda para lograr estabilidad. Si las ruedas no están balanceadas sufrirán desgaste prematuro, además de producir vibraciones e incomodidad al conducir.

8.4 ROTACIÓN DE LAS LLANTAS Pasar los neumáticos del eje de tracción a los ejes no tractivos contribuye a aumentar su durabilidad y alargar su vida hasta en un 20%, siempre y cuando todos los neumáticos se an del mismo tipo. Se recomienda hacerlo entre los 5

Figura: 6 Rotación De Neumáticos

mil y 10 mil kilómetros. La técnica básica de rotación es un simple patrón “X” para automóviles y camionetas. En vehículos de tracción delantera por ejemplo, la llanta trasera izquierda va al lugar de la delantera derecha y la llanta trasera derecha a la delantera izquierda; las llantas delanteras se mueven directamente a la parte trasera. Lo contrario se aplica para vehículos de tracción trasera En el caso de camiones y vehículos pesados, se recomienda aplicar la siguiente técnica

No olvide que la rotación deberá hacerse entre llantas del mismo tipo

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9 PROBLEMAS MECÁNICOS 9.1 CONVERGENCIA Significa que los bordes delanteros de las llantas delanteras o traseras están más cercanos entre sí que los bordes traseros. La convergencia contrarresta la tendencia de las llantas delanteras a divergir cuando un automóvil alcanza velocidades altas. Todos los vehículos de transporte vienen con una convergencia positiva para que al estar en movimiento, las ruedas tiendan a quedar paralelas. Esto ocurre porque el eje delantero, al ser empujado , permite una abertura de las ruedas, dentro de los límites de operación de los componentes de la dirección. Por lo tanto si las terminales estuvieren flojas más de lo normal tenderán a abrirse más, generando convergencia negativa Si el desgaste del neumático aparece a partir del hombro externo, indicará convergencia positiva en exceso. ([2], 1995)

Figura 7 Convergencia

DIVERGENCIA Significa que los bordes traseros de las llantas, ya sean del eje trasero o delantero, estarán más cerca entre sí que los bordes delanteros. La divergencia se Dirección de Transporte

usa comunmente en autos de tracción delantera para contrarrestar la tendencia a converger mientras se conduce a velocidades altas. Alguna divergencia es necesaria para que los automóviles viren.

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El ángulo de divergencia en curvas, resultante de la inclinación de los brazos auxiliares del sistema de dirección, permite que la rueda interna en la curva, vire más que la externa, si las dos entrasen a la curva en paralelo, la rueda interna sufriría un arrastre lateral, de afuera hacia adentro. Esto es debido a que la externa comanda la curva, dada la transferencia de peso sobre la misma y la interna no tendría otra salida que arrastrarse para acompañarla en la curva

Figura 8 divergencia

Si se tienen averías en los brazos auxiliares, estarán afectadas la convergencia y la divergencia en curvas, ambas produciendo el mismo síntoma de desgaste en los neumáticos (desgaste escamado a partir de los hombros internos, en dirección al centro de la banda de rodamiento). Esto ocurrirá porque las ruedas se abrirán mas de la necesario

9.2 CAMBER Camber es el ángulo que forman por una parte una línea imaginaria de la rueda con una línea vertical y perpendicular al piso. El camber puede ser hacia dentro (camber negativo) o hacia fuera (camber positivo). Todos los vehículos de transporte vienen con camber positivo, pues cuando el vehículo recibe su carga y es puesto en movimiento, la tendencia de las ruedas es de abrirse en la parte inferior. El ángulo de camber dado en el vehículo es calculado para que las ruedas queden lo más próximo de la vertical posible cuando ellas están en movimiento (sin quedar negativas), y es dado en la fundición del mango del eje. Por eso no es regulable. Cuando el eje se desvía por sobrecarga, el camber queda negativo y el desgaste de los neumáticos se producirá a partir de los hombros internos, esto es porque las ruedas habrán quedado muy abiertas en la parte inferior

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El desgaste por camber incorrecto se acentúa en los hombros del neumático, no solo por la alteración de la distribución de peso, si no principalmente por generar dos diámetros diferentes dirigidos por el radio inferior, girando en torno al mismo eje. El diámetro menor tendrá que arrastrarse un poco más en cada vuelta para mantenerse acompañado con el mayor. Este desgaste, aunque es a partir de los hombros como en el caso de la convergencia, se diferencia por ser de tipo liso (arrastre direccional y no lateral)

10 RECOMENDACIONES PARA EL INFLADO DE LOS NEUMÁTICOS

Una presión de inflado apropiada es la práctica más importante de mantenimiento para asegurar una larga vida del neumático. Si usted utiliza los neumáticos recomendados por el fabricante del vehículo entonces siempre mantenga la presión de aire indicada por el mismo. Si decide cambiar los neumáticos por otros que no son recomendados por el fabricante del vehículo, entonces tendrá que ajustarse a las indicaciones del fabricante del neumático.

10.1 BAJA PRESIÓN Una gran cantidad de automovilistas circulan con los neumáticos por debajo de la presión correcta, lo que ocasiona inestabilidad durante la marcha, desgaste acelerado en los extremos de la banda de rodamiento, aumento en el consumo de combustible y baja respuesta en situaciones de frenado La baja presión de aire en los neumáticos genera un exceso de calor interno lo que ocasiona un decremento en la durabilidad de los materiales mismos. Por otro lado, el neumático tendrá un desgaste más pronunciado en los hombros, dado el contacto irregular de la banda de rodamiento con el pavimento. Habrá también pérdida de la renovabilidad pues la fatiga de la carcaza o casco será mayor, inclusive se puede llegar a la pérdida prematura de la carcaza. El exceso de flexión en los costados debido a la baja presión lleva a la rotura circunferencial o agrietamiento en la carcaza.

Figura 9 baja presion

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Además la baja presión contribuye al incremento en el consumo de combustible ya que la banda rodante tiene mayor contacto con el pavimento lo que se traduce en una mayor resistencia al rodamiento

10.2 EXCESO DE PRESIÓN Por el contrario si se transita con sobrepresión, la banda de rodamiento se desgasta en el centro, ya que es la única parte de su superficie que hace contacto con el suelo. Ello dificulta la maniobrabilidad y reduce la respuesta del sistema de dirección. Además repercute en la estabilidad general del automóvil Cuando la presión de aire del neumático es excedida, la durabilidad del mismo se reduce ya que propiciará que exista más aire caliente dentro del neumático. Se presenta un desgaste mayor en el centro del neumático, ya que el apoyo en este punto es mayor debido al arqueo que sufre la banda de rodamiento.

Figura 10 Rotación de llantas

Con el exceso de presión, el neumático se torna más susceptible a daños por impacto. Su capacidad de absorción disminuye a razón inversa del aumento de la presión pudiendo sufrir roturas en la carcaza. El aspecto de seguridad se vera afectado debido a la poca deformación del neumático lo que ocasionará que no exista un buen contacto entre la banda y la superficie de rodamiento haciendo peligroso el manejo.

10.3 PRESIÓN CORRECTA

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Cuando la presión es correcta, los neumáticos tienen mejor agarre, soportan mejor los baches y el peso de la carga, trabajan a temperaturas más bajas lo que evita un desgaste prematuro y lo más importante, contribuyen al ahorro de combustible. Por ello es importante que siempre cheque el nivel de presión de los neumático. Hágalo cuando estos estén fríos ya sea cuando el vehículo haya recorrido menos de1 km., o bien 3 horas después de haber finalizado el recorrido. No olvide checar también el neumático de repuesto (de refacción). Es recomendable que revise la presión al menos cada semana, cuando vaya a realizar un viaje con carga y/o antes de hacer un viaje largo

10.4 EFECTOS DE LA SOBRECARGA Algunas veces se confunde la sobrecarga con la falta de presión. La sobrecarga se da cuando el peso incidente sobre el neumático excede lo especificado en su capacidad de carga, independientemente de la presión con la cual puede estar. Como no se debe calibrar al neumático con presión por arriba de la máxima indicada en la tabla para su capacidad de carga, normalmente los 2 problemas se suman. Por esto, la sobrecarga puede dar como resultado pérdidas aún más acentuadas que la baja presión aislada.

El primer efecto de la sobrecarga es la pérdida de kilometraje. En la gráfica se observa que una sobrecarga de apenas el 10%, provoca una perdida del 15% en la vida útil del neumático. Además, el consumo de combustible aumenta y se causan eventuales daños prematuros en la carcaza lo que provoca la perdida de renovabilidad.

Si usted excede el limite de carga del neumático, ocasionará un exceso de presión. Esto provocara un arqueo irregular del neumático, resultando también en una perdida de contacto, tracción y adherencia, con desgaste más pronunciado en el centro de la banda de rodamiento. El neumático se vuelve, aún más susceptible a daños por impactos.

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Por otro lado, una baja presión también ocasiona pérdida de vida útil del neumático. En la misma gráfica, se observa que una falta de 20% de presión (80% de la presión especificada) lleva a una perdida del 25% (75% de servicio) en el rendimiento del neumático. Con la baja presión el neumático se flexionará y no tendrá un acoplamiento correcto con el suelo, desgastándose más en los hombros y perdiendo el contacto necesario para la tracción y adherencia adecuadas. La flexión pronunciada del neumático en movimiento aumenta su temperatura interna y el esfuerzo sobre la carcaza, causan además aumento de combustible y desgaste en la banda de rodamiento.

Duración de la llanta en %

1 2 3 4 5 6 7 8 09 0 1 0 0 1 1 01 1 1 0 2 0 1 3 0 4 0 5 0

Dura

Presión en % 100 80 60 40 20 0 0

Figura 11 Duracion de las llantas en porcentaje

11 ARREGLOS DUALES Cada llanta de un conjunto “yoyo” debe tener el mismo diámetro que su compañera. Si fueran diferentes, la mayor quedará con una carga desproporcionada y la menor tendrá un asentamiento irregular sobre el suelo, presentado un desgaste multiescamado.

Cuando existe un mal pareo entre los conjuntos en el mismo eje, la menor no sólo tendrá una carga desproporcionada, además dará un número mayor

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de vueltas para alcanzar a la mayor, lo cual provocará problemas en el diferencial.

Las llantas no deben tener diferencias mayores de 7 milímetros de diámetro o 21 milímetros de perímetro con relación a su pareja. El mal pareo por arriba del límite en ruedas duales, causa exceso de carga en la llanta mayor y desgaste excesivo por arrastre en la menor.

Utilice siempre neumáticos de la misma medida y del mismo tipo en ejes duales. Tampoco monte llantas en rines con diferente medida al de la llanta. No mezcle neumáticos radiales con convencionales en el mismo eje, debido a que éstas tiene comportamientos diferentes. Considere el espacio mínimo entre los neumáticos de los duales o yoyos que le recomienda el fabricante, ya que así evitaría calentamiento de las mismas traduciéndose en perdida de vida útil de sus neumáticos.

12 TABLA DE PRESIONES Y CARGA Cada fabricante de neumáticos tiene su propia tabla de presión y carga, variando según las dimensiones y estructura de los neumáticos. El uso de estas tablas es bastante sencillo. Primero determine la máxima carga que su neumático soporta. Después busque en la tabla la carga más cercana, pero que sea ligeramente mayor que la carga real de su neumático. La presión de la parte superior, es la mínima presión para esa carga.

Analicemos el uso de la tabla tomando como ejemplo el neumático 11.00R22 de un fabricante “x”:

12.1 TABLA DE CARGAS Y PRESIONES PARA NEUMÁTICOS RADIALES

25

Medida

Posición

10.00R2 Simple 0 s Dobles 11.00R2 Simple 0 s Dobles 11.00R2 Simple 2 s Dobles

70

75

2055

2165

1985 2240

80

Presión de inflado (lbs/plg)2 85 90 95 100 105 Capacidad de carga por llanta

2265 2370

115

120

2650 2740

2830 2915 3000

2075 2160 2245 2360 2470 2580

2320 2405 2480 2555 2685 2785 2890 2990

2630 3080 3180 3265

2170 2375

2265 2355 2445 2505 2625 2740

2535 2628 2705 2790 2855 2960 3070 3175

2865 3275 3375 3475

2305

2405

2695 2785 2870 2960

3050

2505 2600

2465 2560

110

Para cargas de hasta 2855 kg. sobre este neumático, montada en eje sencillo se recomienda una presión de 90 lbs/plg 2. Cuando se monta en eje dual con la misma carga, la presión deberá ser de 100 lbs/plg 2. Como se puede observar, un mismo neumático varía de presión para la misma carga en función de su posición. En los ejes duales (dobles), donde se apoya la carga transportada, la presión es mayor. El motivo para esto es el aprovisionamiento para la transferencia del peso en curvas, ya que en esta condición la parte trasera del vehículo transfiere más que la delantera. En ejes duales el límite de carga es menor como previsión de margen de seguridad. Si un neumático pierde presión, las demás tendrán automáticamente un aumento de peso, el cual será soportado por el margen adicional de seguridad.

13 CENTRO DE GRAVEDAD El centro de gravedad es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, denominado centro de gravedad de simetría de masa, donde se intersecan los planos sagital, frontal y horizontal. En otras palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo.

[1]

El

centro de gravedad de un cuerpo no corresponde necesariamente a un punto material 26

del cuerpo. Así, el centro de gravedad de una esfera hueca está situado en el centro de la esfera, la cual no pertenece al cuerpo.[1]

Figura 12 centro de gravegad

Las ruedas del otro lado quedan como punto de apoyo. A causa del rozamiento, este punto de apoyo será más o menos fijo, por lo que el coche tenderá a girar en torno a él. En este primer ejemplo, como el coche está poco inclinado, el centro de gravedad (el punto amarillo) aún queda a la derecha del punto de apoyo. Por lo tanto, el peso tenderá a hacer girar el coche en el sentido de las agujas del reloj, tal y como indica la flecha naranja. Es decir, el coche volverá a estar sobre sus cuatro ruedas. No hay vuelco. [2]

Figura 13 centro de grbedad

Existe una pequeña variación de este centro de gravedad al momento de conducir, que produce cierta inestabilidad cuando el auto está muy separado del piso es mas 27

marcado (todo terreno) y la suspensión está muy arriba: se produce una pequeña inercia hacia adelante cuando se frena y hacia atrás cuando se acelera, lo que modifica constantemente el centro de gravedad. [2]

Figura 14 parametros del centro de gavedad de un vehiculo

14 BASTIDOR Y CARROCERIA 14.1 PROPULSION DEL AUTOMOVIL + La la fuerza necesaria para propulsar cualquier vehiculo depende de la aceleración que pretenda lograr, las endientes a superar y las resistencias a vencer , esta fuerza es aplicada en los neumaticos que apoyados en la calzada se adieren a ella y asi proporcionandole un empuje al vehiculo el cual se traduce en movimiento. Las resistencias opuestas al desplazamiento cambian fundamentalmente con la flexibilidad de los neumáticos, las irregularidades firmes de la carretera además también por las turbulencias creadas en el aire con la marcha del vehículo las cuales están en función de la forma tamaño y velocidad de este. Otro de los requisitos de un vehículo lo constituye la posibilidad de desconectar la transmisión del movimiento desde el motor a las ruedas, o conectarlas suavemente cuando el vehículo deba arrancar desde el reposo.

14.2 COMPONENTES DEL AUTOMÓVIL Un automóvil moderno está constituido por un gran número de mecanismos cada uno de los cuales desempeña una función especial, en estrecha relación con los demás para conseguir un correcto funcionamiento del vehículo en cualquiera de las condiciones de utilización que exijan. En la actualidad existe una gran variedad de modelos que en lo esencial de su estructura utilizan elementos similares 28

14.3 GRUPO MOTOR Tiene como objetivo transformar la energía química, contenida en el combustible, en energía mecánica de movimiento. La cual se obtiene al quemar la mescla aire combustible en el interior de los cilindros y hacer girar un eje el cual transmite el movimiento a sus diferentes elementos hasta llegar a las ruedas y hace desplazar el vehículo.

14.4 EMBRAGUE Su cometido es transmitir el giro del motor a las ruedas, a voluntad del conductor para ello se aprovechan las características de fricción y adherencia de algunos materiales y así se logra una unión rígida entre el motor y las ruedas. Se dice que cuando existe esa unión esta embragado y cuando no está desembragado.

14.5 CAJA DE VELOCIDADES Tiene como misión variar la potencia o la velocidad del vehículo con arreglo a la necesidades de las marchas, para conseguirlo consta de varios engranajes montados en diferentes ejes los cuales al engranarse entre sí de distas formas (aumenta potencia o disminuye)

14.6 TRANSMISIÓN Su función es la de transmitir el giro desde la caja de velocidades al puente trasero o par de reducción en la mayoría de los casos esta hacha de un par de tubos de acero unidos entre sí por medio de juntas elásticas. Los vehículos con tracción delantera el movimiento es llevado directamente desde la caja de velocidades a las ruedas.

14.7 PUENTE TRASERO Tiene dos funciones fundamentales que cumplir Efectuar un cambio de 90 grados y una reducción en el giro proporcionado por el motor para llevarlo a las ruedas. Dispone de un mecanismo diferencial, que haga girar con mayor velocidad la rueda exterior en las curvas

14.8 SISTEMA DE PROPULSIÓN El giro que llega al puente trasero es transmitido a las ruedas, que se unen al mismo por mediación de palieres. Como las ruedas se apoyan al suelo, al serles comunicado un esfuerzo de giro de las obliga a rodad transmitiendo un empuje al puente trasero. El empuje se aplica al chasis del vehículo por la mediación de varios sistemas como pueden ser ballestas, tirantes

29

14.9 FRENOS Para aminorar la marcha del vehículo, y llegar si es preciso a su detención total, se emplea el mecanismo de los frenos, que se acciona con un pedal emplazado en el interior del vehículo muy cerca del embrague y que el conductor maneja con el pie derecho.

14.10

SUSPENSIÓN

Su misión es proporcionar una mayor comodidad a los pasajeros del vehículo y contribuir a la mejor estabilidad del mismo. Para ello se dispone de varios elementos elásticos de unión entre ejes de las ruedas y el chasis son estos elementos: neumáticos, ballestas o muelles helicoidales y amortiguadores. Los neumáticos absorben los pequeños baches del terreno; las ballestas o muelles las grandes desigualdades; y los amortiguadores frenan las oscilaciones de las ballestas.

14.11

DIRECCIÓN

Su misión es dirigir el vehículo por el camino deseado por el conductor. Se consigue orientando las ruedas delanteras, llamadas directrices, por mediación de un mecanismo que acciona el conductor girando el volante desde el interior de vehículo.

14.12

EL BASTIDOR

El bastidor de un vehículo es la armazón sobe el que se sujetan todos los mecanismos, soportado el peso de unos (motor, caja de velocidades, etc.) y quedando otros colgados de la (suspensión y ruedas) La carrocería Por lo general las carrocerías se construyen de acero estampado en forma de chapa aunque en la actualidad se fabrican también de aluminio, que es más ligero y no se oxida, y de plástico reforzado con fibra de vidrio.

14.13

PROTECCIÓN DE CARROCERÍAS

En la figura se muestra el esquema de una gama de protección para la carrocería de un moderno automóvil. El tratamiento anticorrosivo consta de varias fases que son: chapas protegidas, fosfatacion, pasivo cromico, catoforesis, masticos, pintura y lacas.

14.14

DISEÑO Y SEGURIDAD DE LAS CARROCERÍAS

En los automóviles actuales ha adquirió una gran importancia el diseño de las carrocerías pues no solo se trata de conseguir un vehículo de líneas agradables, sino que además debe poseer una buena aerodinámica de manera que la resistencia a vencer en su movimiento sea la mínima posible. Las resistencias a vencer en la marcha de un vehículo son la suma de:

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1.- una resistencia de rozamiento debida a la propia viscosidad del aire el cual tiende a adherirse a la superficie externa del vehículo dificultando su circulación a lo largo de ella. Una delgada capa de aire se adhiere en la marcha 2.- una resistencia de forma que resulta del aumento de la presión del aire en presencia del obstáculo en movimiento que supone la carrocería del vehículo (parte frontal, principalmente), la rugosidad de las superficies y las formas de ellas (aristas vivas, curvaturas, etc.)

14.15

DISPOSICIÓN DE LOS ÓRGANOS MOTORES

La organización del vehículo en cuanto se refiere a la disposición de los órganos motores establece diferencias fundamentales entre ellos pudiéndose distinguir los siguientes casos:   

Vehículos con motor y propulsión traseros Vehículos con propulsión total Sujeción del grupo motor

15 SISTEMA DE SUSPENSIÓN INTRODUCCIÓN En el desplazamiento de personas o cosas por medio de vehículos hay q minimizar en lo posible cualquier perturbación o trastorno sobre lo transportado, si carga del vehículo son mercancías, en objetivo será minimizar las vibraciones transmitidas a la misma con objeto de no dañar su contenido, Si por el contrario lo que se desplaza en el vehículo son personas, cuanto mejores sean las condiciones con que realizan el viaje mayor será el desplazamiento que pueda realizarse sin llegar a fatigarse.

15.1 OBJETIVO Como objetivo de el sistema de suspensión es la necesidad de mantener el contacto entre las ruedas y la carretera, ya que el control y la estabilidad dependen de ello.

15.2 FUNCINES PRINCIPALES  Proporcionar un comportamiento vertical tal que las ruedas pueda superar los desniveles del terreno, aislando a la carrocería de las irregularidades de la carretera  mantener la posición de los neumáticos y la geometría de la dirección en perfecto estado de funcionamiento respecto a la superficie de la carretera  Reaccionar a las fuerzas de control que se transmiten desde las ruedas: fuerzas longitudinales (aceleración y frenado), fuerzas laterales (en el giro), y pares de la dirección y frenado

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 Resistir el balanceo de la carrocería  Mantener las ruedas en contacto con la calzada con variaciones mínimas de carga

15.3 VIBRACIONES EN EL VEHICULO Los automóviles viajan a elevada velocidad, y por ello están sometidos a un amplio espectro de vibraciones. Estas se transmiten a los pasajeros de forma táctil, visual o audible. El termino vibraciones se usa normalmente en referencia a vibraciones táctiles y visuales, mientras que las vibraciones audibles se define como ruido.

15.4 TIPOS 1-3 Hz corresponden a las frecuencias naturales de la caroceria. 5-40 Hz frecuencias de oscilaciones de las masas no suspendidas por lo general entre (1020)Hz 40-250 Hz oscilaciones poducidas en las masas no suspendidas, debidas a la vibraciones naturales en los neumáticos

15.5 IRREGULARIDADES DEL TERRENO La rugosidad de la carretera incluye baches hasta las inevitables desviaciones aleatorias procedentes de los limites de precisión. Los fenomenos fisicos pueden clasificarse en deterministicos y aleatorios. Deterministicos: Pueden definirse con precisión en función de observaciones previas. Aleatorios: Estos fenomenos no pueden determinarse con exactitud. Para iregularidades de carretera,la relacion aproximada entre la densidad espectral y la frecuencia espacial es:

Donde: Csp y N son coeficientes que dependen del tipo de carretera.

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15.6 FUENTES DE VIBRACIÓN PROPIAS DEL VEHÍCULO La vibraciones propias del vehículo provienen esencialmente de las ruedas, las imperfecciones y defectos en la fabricación de los distintos elementos pueden dar lugar a irregularidades que facilitan la transición de vibraciones las cuales se pueden agrupar en:  Desequilibrio de masas  Variaciones dimensionales  Variaciones de rigidez El uso de juntas universales en la línea de transmisión genere fuerzas de excitación, cuando las juntas trabajan en Angulo, debido al par secundario q origina siendo el resultado de la suma vectorial de los pares en la junta universal. Una de las claves para el aislamiento de este tipo de vibraciones de la estructura del vehículo consiste en diseñar un sistema de montaje o sustentación del motor cuyo eje de balanceo este alineado con el eje de balanceo inercial del motor ([2], 1995)

15.7 VIBRACIONES AERODINAMICAS El flujo de aire que pasa a través del vehículo causa vibraciones de tipo aerodinámico Ciertos elementos de la carrocería como los espejos retrovisores, antenas de radio y otros elementos salientes originan las vibraciones aerodinámicas.

15.8 RECEPCION Y TOLERANCIA HUMANA A LAS VIBRACIONES El diseño de los automóviles deben tener presente el comportamiento de los ocupantes desde el punto de vista mecánico, así como la capacidad de las personas a soportar vibraciones. Por otra parte el cuerpo humano también consta de elementos biscoelasticos, amortigua las vibraciones generales originadas por acciones exteriores. Se tiene en cuenta la norma ISO 2631 que evalúa la perdida de rendimiento o habilidad de vida al cansancio produciodo por las vibraciones.

33

16 Ejercicios resueltos 16.1

EJERCICIOS DE FRENOS

32.1 Desaceleración de frenado, tiempo de frenado, distancia de frenado, distancia hasta el paro. 32.1 De la primera fórmula fundamental (V₀ = t· a) despejar la desaceleración. V₀

= t· a

a= v₀/t 32.2 Con la fórmula s = v₀²/2a hay que hallar la velocidad inicial. ¿Cómo se despeja? s = v₀²/2a V₀²=s/2a s V ₀= 2a

√

32.3 Un camión con remolque asciende por una pendiente con una velocidad de 36 (50; 75) km/h. ¿Cuál es su velocidad en m/s? km ∗1000 m h ∗1 h 1 km V =36 3600 s

V =10 m/s km ∗1000 m h ∗1h 1 km V =50 3600 s V =13.89 m/s km ∗1000 m h ∗1h 1 km V =75 3600 s

34

V =20.83 m/s

32.4 Un turismo se puede frenar con una desaceleración máxima de 6,5 (7) m/s². Calcular su distancia de frenado para una velocidad inicial de 90 (108) km/h. s = v₀²/2a s = v₀²/2a s= (25²)/2*6,5 s= (30²)/2*7 s= 48.077 m s= 64.29 m 32.5 Un turismo circula por una autopista a 108 (96) km/h y a causa de un obstáculo se tiene que detener en 5 (4) segundos. ¿A qué desaceleración corresponde esto? a= v₀/t a= v₀/t a= 30/5

a= 26.67/4

a= 6m/s²

a= 6.67 m/s²

32.6 A consecuencia de un accidente se ha medido una distancia de frenado de 60 (40) m. El vehículo accidentado, como pudo comprobarse luego en la inspección de los frenos, podía desacelerar a razón de 5,8 (4,9) m/s². 1. El conductor aseguraba que no iba a más de 50 km/h. 2. Comprobar si la declaración del conductor es cierta.

v 0 =√ 2 a . s= √ (2)(5,8)(60)=26,4

m km =95 s h

v 0 =√ 2 a . s= √ (2)(4,9)( 40)=19,8

m km =71,3 s h

32.7 Apretando a fondo los frenos, un turismo a 96 km/h alcanza el reposo después de recorrer 98 (84) m. ¿Cumple la norma, por ejemplo, de tener una desaceleración mínima de 2,5 m/s²? a = v₀²/2s a = v₀²/2s a = 26.67²/2*98 a = 26.67²/2*84 a = 3.63 m/s² a = 4.23 m/s² No cumple la norma ya que la desaceleración es mayor a 2.5 m/s² 32.8 ¿En cuántos segundos alcanza el reposo (se detiene) un camión que va a 80 (90) km/h si su desaceleración es de 4,5 (5,1) m/s²? km m km m 80 =22,2 90 =25 h s h s

35

t=

v 0 22,2 = =4,93 s a 4,5

t=

v 0 25 = =4,90 s a 5,1

32.9 La distancia de frenado de un turismo es de 60 (50) m cuando su velocidad inicial es de 72 (60) km/h. Calcular el tiempo de frenado. s= v₀*t/2 s= v₀*t/2 t=2s/ v₀ t=2*60/20 t= 6 s

t=2s/ v₀ t=2*50/16.67 t=5.999 s

32.10 Un camión se detuvo, al frenarlo, en 6 (4) segundos. ¿Cuál era su velocidad inicial en km/h si la desaceleración era de 4 (5) m/s²? t = v₀/a t = v₀/a v₀=t*a v₀=t*a v₀=6*4 v₀=4*5 v₀=24 m/s v₀=20 m/s 32.11 ¿A qué velocidad puede ir un turismo de noche por una autopista si sus faros alcanzan 150 m para estar seguros que se detiene a tiempo ante un obstáculo? (Desaceleración normalizada 2,5 m/s²) s = v₀²/2a V ₀=√ s∗2 a V ₀=√ 150∗2(2.5) V ₀=27.39 m/ s

32.12 Calcular la distancia que recorre en 2,0 (4,5) segundos un vehículo que circula a 140 km/h. s v= t s=v∗t s 1=v 1∗t 1=

140∗2∗1000 =77,77 m 3600

s 2=v 2∗t 2=

140∗4,5∗1000 =175 m 3600

32.13 A 50 m delante de un turismo se atraviesa de repente el remolque de un camión. Calcular si tiene tiempo de evitar el accidente el turismo yendo a 50 km/h si el tiempo de susto y reacción es de 1,2 s y la desaceleración de frenado de 4,5 m/s².

36

V =V ₀+at

t=

V₀ a

t=

13.88 4.5

t=3.08 s t=( 3.08−1.2 ) s t=1.08 s Si tiene tiempo de reaccionar. 32.14 Calcular la distancia hasta el paro de una motocicleta que va a 86,5 (102,5) km/h, con una desaceleración de 3,5 m/s². El tiempo de susto y reacción asciende a 2 (2,5) segundos. sparo=Sfrenado +V ₀ x t s t r d=

V ₀2 2a

d=

28.47 2 x 35

d=0.178

Sparo=0.18+102.5 x 2.5 Sparo=256.43 m

32.15 Un vehículo circulando a 90 (108) km/h recorre una distancia hasta el paro de 105 m de los cuales, corresponden propiamente a la distancia de frenado 70 m. ¿A cuánto asciende el tiempo de susto y reacción? Sparo=St +V ₀ x t s t r t sr =

Sparo−St V₀

37

t sr =

105−70 30

t sr =1.165 s

32.2 Presión del circuito, fuerza de aprieto. 32.16 De la fórmula para el cálculo de la fuerza en el cilindro principal despejar la fuerza del pie. Fpiexbrazo1 fcprincipal= brazo 2 Fpie=

Fcprincipal x brazo 2 brazo 1

32.17 Una instalación de frenos se acciona con una fuerza del pie de 50 daN. Calcular la fuerza Fp en el cilindro principal. (', = 210 mm; '2 = 70 mm.)

Fp=

FpcxR1 R2

Fp=

50 daNx 210 mm 70 mm

Fp=150 daN

32.18 ¿Cuál debe ser la fuerza del pie en el pedal del freno para que en el cilindro principal actúe una fuerza de 180 daN?

38

Fcprincipal=

Fpie=

Fpie x brazo 1 brazo 2

180 daNx 50 mm 250 mm

Fpie=36 daN

32.19 Calcular la presión del circuito de unos frenos hidráulicos sobre cuyo cilindro principal. Que tiene un diámetro de 44,5 mm actúa una fuerza de 320 daN.

PL=

PL=

Fp dp x 3.1416 4 2

320 ( 44,5 ) x 3.1416 4 2

PL=0.2057

daN mm2

32.20 Una instalación de frenos se acciona con una fuerza del pie de 60 daN. El diámetro del cilindro principal es de 28,6 mm. Calcular la presión del circuito.

fpie=60 daN

1 cm Dp= dp=28.6 mmx 10 mm

39

dp=2.86 cm

pl=

pl=

Fp Ap 60 daN 2.862 x 3.1416 4

pl=42.028 ¯¿

32.21 En la instalación de unos frenos hidráulicos se alcanza una presión del circuito= 32 bar de sobrepresión. ¿Cuál es pues la fuerza de aprieto FRo de los cilindros de freno de las ruedas delanteras, los cuales tienen 3,8 cm de diámetro?

Fad=PLxAad 2

Fad=PLx

dad x 3.1416 4

Fad=32 x

3.82 x 3.1416 4

Fad=362.21daN

32.22 La fuerza de aprieto en un cilindro de freno de rueda que tiene un diámetro de 28,6 mm alcanza los 240 daN. Calcular la presión del circuito.

F=PLxA

40

PL=

F A

2.86 ¿ ¿ ¿2 3.1416 x ¿ ¿ 240 daN PL= ¿ PL=38.95 ¯¿

32.23 para el cálculo de un freno hidráulico se conoce los siguientes valores: fuerza de pie F pie =45 Ø cilindro principal

d p=28,6 d RD =31,8

Ø cilindro ruedas delanteras Ø cilindro ruedas traseras

d RA =25,4

Determinar: a) La

fuerza

sobre

Fp

el

cilindro

principal b) La presión del circuito c) Las fuerzas de aprieto de los cilindros de las ruedas delanteras y traseras

Fp= PL =

F pie∗r 1 45 daN∗280 mm F p= F p =180 daN r2 70 mm Fp 2

dp π 4

P L=

180 daN daN PL =28,02 2 2 (2,86 cm) π cm 4

F RD=

P L∗d DR2 π 28,02∗3,182 π F RD= F RD=222,54 daN 4 4

F RA=

P L∗d DA2 π 28,02∗2,542 π F RA = F RD=141,97 daN 4 4

41

32.24 Para parar un turismo antes de llegar a un obstáculo se necesita en cada rueda delantera una fuerza de aprieto de 280 daN. Calcular a que fuerza de pie corresponde. PL =

Fp 2

d RD π 4

P L=

280 daN daN PL =43,58 2 2 (1,86 cm) π cm 4

PL∗d P2 π 43,58∗2,54 2 π F P= F p= F p=220,82 daN 4 4 F pie =

F p∗r 2 220,82 daN∗75 mm F p= F pie=66,2 daN r1 250 mm

32.25 sobre un cilindro principal de 31,8mm de diámetro actúa una fuerza de 250 daN. Calcular la presión que genera en el circuito. PL =

Fp 2

dp π 4

P L=

250 daN daN P L=31,5 2 2 (3,18 cm) π cm 4

FRENOS DE TAMBOR Y FUERZA PERIFÉRICA 32,26 calcular la fuerza periférica en los tambores de un freno simplex cuyas mordazas presionan contra los tambores con una fuerza de aprieto de 150 daN. El valor característico del freno es C=2,1

FT =C∗F R

FT =2,1∗150

FT =315 daN

42

32.27 determinar en el diagrama los valores característicos de un freno simplex, de un dúplex y de un servofreno con los coeficientes de rozamiento μD =0,3 y μD =0,4 μD =0,3 Simplex:

C=1, 5

Duplex:

C=2, 1

Servofreno: C=3 μD =0,4 Simplex:

C= 2, 1

Duplex:

C=3, 4

Servofreno: C=5, 7

32.28 en el freno dúplex del dibujo, las mordazas presionan contra el tambor con una fuerza de aprieto de 220 daN. Que generan una fuerza periférica en el tambor de 462 daN. Hallar a) el valor característico del freno y b) el coeficiente de rozamiento correspondiente (en el diagrama).

C=

FT 462 daN C= C=2,1 FR 220 daN

32.29 en el eje delantero de un turismo se han cambiado los forros del servofreno de la izquierda porque estaban curvados. Los de la otra rueda, que tienen un coeficiente de rozamiento μD =0,35 no se tocan. El coeficiente de rozamiento de los nuevos forros es, sin embargo μD =0,4 . Calcular

43

a) Para el cilindro de freno de cada una de las ruedas la fuerza periférica en el tambor con una fuerza de aprieto de 220 daN b) La diferencia periféricas.

entre

ambas

fuerzas

Derecho

FTD =C∗F R F TD =4,5∗220 daN FTD =990 daN Izquierdo FTI =C∗F R F TI=5,7∗220 daN F TI=1254 daN Diferencia DF T =FTD −F TI DF T =1254−990 DF T =264 daN

32.30 la fuerza de aprieto debe ser en cada caso de 120 daN. Los frenos de tambor llevan los mismos forros, cuyo coeficiente de rozamiento es μD =0,36 . Calcular la fuerza periférica para a) Un freno simplex C= 1,7

FT =C∗F R F T =1,7∗120 daN F T =204 daN

b) Un freno dúplex C= 3

FT =C∗F R F T =3∗120 daN FT =360 daN

c) Un servofreno C= 4,5

FT =C∗F R F T =4,5∗120 daN F T =540 daN

32.31 ¿Cuál es la fuerza periférica en el tambor de un freno simplex con un coeficiente de rozamiento μD =0,45 si la fuerza de aprieto es a) 125 daN, b) 180 daN, c) 220 daN? C = 2,5

44

a)

F R=

FT 125 FR= F =50 daN C 2,5 R

b)

F R=

FT 180 FR= F =72 daN C 2,5 R

c)

F R=

FT 220 F = F =88 daN C R 2,5 R

32.32 hallar cual ha de ser la fuerza de aprieto en el freno de tambor del dibujo para que con un coeficiente de rozamiento μD =0,35 genere una fuerza periférica de 340 daN.

C=1,7

F R=

FT 340 FR= F =200 daN C 1,7 R

32.33) Calcular la fuerza periférica en el tambor de un freno de rueda delantera con los siguientes valores. Presión del circuito PL= 25.5 bar de sobrepresión, diámetro del cilindro de freno de la rueda delantera dRd = 22,2 mm, coeficiente de rozamiento µD = 0,45

45

CD = 4,3 (este valor es de tablas por el valor de µD = 0,45) 2

Fuerza PL= Area Ft=C . FR

,

,

π (0,0222 m) 4 FR=( 2550000 Pa ) ¿

) = 98,7 daN.

Ft=4,3 ( 987 N )=424,4 daN

32,34) Calcular para una instalación de frenos a) la presión del circuito, b) la fuerza de apriete y c) la fuerza periférica en el tambor. El pedal del freno se aprieta con una fuerza de 40 daN. Características de la instalación de frenos hidráulicos. r1 = 300mm dp = 25,4mm dra= 22,2mm drd= 28,6mm r2= 75mm µd = 0,35

46

Fp=

Fpie . r 1 , r2

PL=

Fp Ap ,

Fp=

PL=

( 40000 N )(0,3 m) (0,075 m)

= 160 KN.

160000 N π ( 0,0254 m )2 4

π (0,0222 m)2 4 FRa=( 316000000 Pa ) ¿

= 316 MPa.

)= 122,3 KN.

2

π ( 0,0286 m ) FRd=( 316000000 Pa ) ( ) 4 Fta= (1.5 ) (122,3 KN ).

Ftd=( 5 ) (203 KN ).

= 203 KN.

= 184 KN.

= 1015 KN.

FRENOS DE DISCO. FUERZA DE FRENADO EN UNA RUEDA.

32,35) ¿ Cual es la fuerza periferica FT en el freno de disco del dibujo ? ( µD= 0,4 )

47

FT= (2 )(0,4)(2500 N) .

= 2000 N.

32,36) En la priferica de un freno de disco se genera una fuerza tangencial de 200 daN. Calcular la fuerza de aprieto que hace falta para ello. (µD= 0,45 ).

Fr=

(2000 N ) (2)(0,45)

= 222,2 daN.

32.37) Calcular el coeficiente de rozamiento µD entre el disco y las zapatas de un freno. Tomar los valores que figuran en la figura de al lado.

µ D=

(1280 N ) (2)(1600 N )

= 0,4

32,38) La fuerza periferica en el tambor de freno FT= 250 daN actua con un brazo igual al radio del tambor rT= 0,14m. Calcular la fuerza de frenado que actua en una rueda delantera de radio dinamico Rdin= 0,31m.

48

FT . rT = FFR . Rdin FFR ¿

(2500 N)(0,14 m) (0,31 m)

= 1129 N

32,39) Las ruedas delanteras de un turismo se frenan con frenos de disco en los cuales la fuerza periferica en cada uno es de 300 daN y esta aplicada a 180 mm del centro de giro. Calcular la fuerza de frenado en una rueda ( El radio dinamico de la rueda es de 0,32 m )

FFR ¿

(3000 N )(0,18m) (0,32 m)

= 1688 N

32,40) En un freno de disco actua una fuerza de aprieto de 260 daN a 160 mm del eje de rotacion. Calcular: a) La fuerza periferica b) La fuerza de frenado por rueda con radio dinamico Rdin = 0,296m.

FT ¿ ( 2 ) (0,4)(2600 N ). FFR ¿

(2030 N)( 0,16 m) (0,296 m)

= 2030 N = 1097 N

32,41) Calcular a) la fuerza periférica en el disco del freno y b) la fuerza de frenado en la rueda que aparece en el dibujo. (Tomar los valores del dibujo)

49

FT ¿ ( 2 ) (0,4)(3200 N ).

= 2560 N

(2560 N)( 0,19m) (0,305 m)

= 1595 N

FFR ¿

32.42) Un turismo lleva frenos de disco en las ruedas delanteras con un coeficiente de rozamiento µD= 0,4 y, en las ruedas traseras frenos simplex con un coeficiente de rozamiento µD= 0,3 calcular: a) La fuerza periferica en uno de los frenos de disco. ( Fuerza de aprieto FRD = 3000 N ) b) La fuerza periferica en uno de los tambores de freno. (Fuerza de aprieto FRA = 900 N ) CDa = 1,3 (este valor es de tablas por el valor de µD = 0,3) Ftd=(2) ( 0,4 )(3000 N ) . Fta= (1.3 ) (900 N).

= 2400 N. = 1170 N.

32.43) Calcular las fuerzas de frenado para cada una de las ruedas delanteras y traseras y la fuerza total. Caracterizticas de las ruedas delanteras. Frenos Duplex RT= 170 mm

Rdin= 300 mm

µd= 0,3

FRD= 2500 N

CDa = 2 (este valor es de tablas por el valor de µD = 0,3) Ft=( 2 ) (2500 N ).

= 5000 N.

FT . rT = FFR . Rdin

50

Caracterizticas de las ruedas traseras. Frenos Simplex RT= 170 mm

Rdin= 300 mm

µd= 0,3

FRD= 200 daN

CDa = 1,3 (este valor es de tablas por el valor de µD = 0,3) Ft=( 1.3 )( 2000 N ).

= 2600 N.

FT . rT = FFR . Rdin FFR ¿

(2600 N)( 0,17 m) (0,3 m)

= 1473 N

Ftotal= 2 ( 2833 N) + 2 ( 1473 ) = 861,2 daN

51

COMPLETE CON V SI ES VERDADERO O F SI ES FALSO.

17 Exámenes

PREGUNTA RESPUESTA

17.1 Primer parcial  Para el neumático T215/ 85 B16 complete el significado de

ITEM T B

SIGNIFICADO Un neumático convencional tiene mayor dureza que Camiones Trucks un radial Neumático con cinturón Textilde la fig2 es un neumático Radial El neumático

 Para el disco o llanta 15* 5 ½ JJ 13.4 FH 36.5 complete el significado

ITEM S JJ # De Agujeros  De la figura 1 el ítem 9 es talón y está hecho de alambres de Acero.  El material que se encuentra en mayor proporción en un neumático de automóvil y camión es de negro de humo.  La altura mínima de labrado de un neumático es de 1.6 mm. 

El mejor tipo de neumático respecto a las temperaturas es el A Para que un neumático se pueda reemplazar por otro, basta que este último tenga un diámetro con una variación inferior al 3% respecto al modelo original

El porcentaje de combustible consumido por los neumáticos a fuerza de rodura es de 20%

 En el neumático mostrado en la fig. 4 ángulos beta en el orden de los 40 grados son utilizados en vehículos livianos de 30 y pesados a partir de los 40.

De un barril de petróleo salen aproximadamente 6 neumáticos de autos livianos. Un neumático con mayor presión de inflado tiende a calentarse más que uno con baja presión El comber o caída de la fig.3 es positivo. La resistencia a la rodadura de un neumático aumenta conforme va subiendo la temperatura del mismo. SIGNIFICADO En superficies de arena la resistencia a la rodadura Simétrico Perfil disminuye conforme aumenta la presión de inflado. 4

 Una rueda de disco de aleación ligera puede estar fabricada de Aluminio y Magnesio.  La parte de la llanta donde se asienta se apoya el telón del neumático se llama Ribete. EJERCICIO 1

PREGUNTA Velocidad real del auto al marcar 95 km/h Velocidad a la que la resistencia a la …… es igual a la ……. A ………

52

RESP 97.3 288.14 +15.1%

17.2 Segundo parcial

Puntos de suelda Por pernos Complete con V si es verdadero y con F si es falso 

Estructuras monocasco o Autoportantes son empleadas a partir de 1830 en la marca Citroën ( F ) (1p)



La mayor cantidad de vehículos son de estructura monocasco o autoportante ( V ) (1p)



Una estructura de bastidor o chasis tiene ventajas respecto a una estructura monocasco en lo concerniente a la seguridad pasiva ( F ) (1p)



Una estructura de bastidor puede tener zonas de deformación programada ( F ) (1p)





El deslizamiento del embrague es causado por la diferencia de velocidades entre motor (cigüeñal) y eje de caja de cambios



En un embrague habitual la relación entre la fuerza de rozamiento y la normal tiene un valor de: (2p) 0,3 a 0, 5



El calor disipado por el embrague es igual a la diferencia entre la energía del motor y la caja de velocidades (2p)



Las partes del conjunto embrague de la figura 1 son:

la

Los materiales construidas las (2p):

2. Área de contacto 3. Muelles 4. Cubo estriado

información  del que carrocerías

de

1. Disco metálico

Una estructura monocasco tiene mayor capacidad elástica que una estructura de bastidor ( V ) (1p)

Complete requerida 



son son

Mencione dos ventajas de estructuras monocasco (2p)

las



Reduce el ruido y vibraciones



Rigidez

Acero estampado Chapa de aluminio



Qué tipo de estructura tiene mayor rigidez torsional (monocasco o chasis) (1p)

Un ejemplo de la seguridad pasiva es cinturón de seguridad y de la activa frenos (2p)



El plato conductor del embrague es solidario a motor mientras el conducido a caja de cambios



Mencione 3 bastidor (3P)

Monocasco 

En su estructura más elemental el bastidor es el conjunto de dos largueros y varios travesaños (2p)



Una estructura ensamblada por métodos: (2p)

puede ser los siguientes

características

del

Rígido Construida por largueros y travesaños Sometido a esfuerzos flexionantes

53



La rigidez relaciona dos características del esfuerzo sobre el material que son (2p) Ciclos de vida Esfuerzos



Los tipos de estructura de bastidor son (4P) Escalera (h) Columna (x) Perimétricos Tubular



Los tipos de perfil utilizados en la construcción del bastidor son (4p) Doble T Perfil en U Cajeado Tubular



EJERCICIOS Tengo un embrague con un diámetro interno “b” [mm] y una fuerza normal de apriete de 100 N cada uno de los “d” resortes, buscando optimizar el diseño del embrague y bajo coeficientes normales de operación determine: 

Radio exterior del embrague 0,7 b [mm] (3p)



Fuerza de rozamiento [N] (3p)



Par de embrague 1,7 b [Nm](3p)

30 15 d x

Para un sistema de embrague hidráulico (figura 2) determine:

Complete los espacios en blanco con el concepto al que hace mención la imagen: MMA Carga

a.- La fuerza con que debe presionar el pedal del para obtener una fuerza de 150 N sobre el bombín, con un d1=X y d2=Y: 150 Y2/X2 [N] (3p) b.- la presión sobre la bomba del embrague:

TAR

1,9 x 10-8/Y2 [Pa] (3p)

54

Es más peligroso el bloqueo de las ruedas posteriores que de las delanteras ( )

COMPLETE Para obtener la frenada se recurre a métodos de carácter de fricción, ……………y ……….. Realice un grafico donde se visualice el viraje y subviraje y señale las causas al reverso de la página Mencione 5 aspectos que influyen en las distancia de frenado 1.

…………………………………….

2.

…………………………………….

3.

…………………………………….

VERDADERO O FALSO

4.

…………………………………….

Un vehículo de 3 toneladas tiene un freno con una fuerza de 4000N, se considera este un freno para el vehículo ( )

5.

…………………………………….

17.3 Tercer parcial

EJERCICIOS

55

Se tiene un camión de dos ejes 4*2 tracción delantera con una longitud total de 7500 mm una anchura de 2500 mm, su altura es 2800 mm, la distancia entre ejes es de 4300 mm, la longitud de carga es de 7000 mm, el voladizo posterior es de 2500 mm, la distancia del eje delantero al comienzo de la carga es de 600 mm, el ancho de vía del eje delantero es de 1890 mm y el posterior es de 1680 mm. El peso en chasis del vehículo es de 3185 distribuido 2215 en el eje delantero y 970 en el posterior. Al pasar por la báscula el peso total del vehículo es de 4500 kg. Suponiendo que la distribución de frenado se encuentra en la proporción que la distribución de pesos en cada eje se tiene sobre la báscula. Este camión se encuentra viajando a 50 km/h y visualiza el semáforo rojo a 80 metros a partir de este momento cumple con la desaceleración manifiesta en la tabla 1. Cuenta con sistema dúplex para los dos ejes y el coeficiente de tracción es de 0.6, con la calzada, el diámetro de cilindros de ruedas delanteras es P 4300 mm de 4 L 7000 mm cm y a 2500 mm el M 600 mm W1 3185 RA’ 2215 RB’ 970 W2 4500 V 50 km/h(13.99 m/s ) Ue 0.6 D1 4 cm Dp 5 cm R1 35 cm R2 4 cm Q (4500-3185) = 1315 kg

principal es de 5 cm. Los radios 1 y 2 de la ilustración 1 son de 35 y 4 cm respectivamente. Nota,- Selecciones una ecuación con un R´0,99

Encuentre: Ftem

Respuesta

Un

Porcentaje de reparto de frenada para cada eje Tiempo de frenado

%

Distancia total de frenado Diámetro de cilindro posterior Fuerza que debe ejercer el conductor sobre el pedal Es humana esta fuerza Suponiendo que se tenga una aceleración constante para lograr detenerse justamente en el semáforo, cual es la fuerza que debe ejercer sobre el pedal del freno. Energia disipada por los frenos Potencia generada por la frenada

m

s

mm N

n/a N

J Hp

DATOS

56

POSTERIOR 47446 ------------- 100% 2223.8 ------------- X X = 47%

L Q( −a) 2 RA= p 1315( RA=

RA=

=

7000 −2500) 2 = 305.8 4300

L Q( +m) 2 RA= p 1315(

a=−0.0006∗x 4 + 0.0148∗x 3−0.0881∗x 2−0.0795∗x −3

v =−(3∗x5 )/25000+(37∗x 4 )/10000−(881∗x 3 )/30000− 13.99=c

t=3.99 =

7000 + 600) 2 = 1253.8 4300

e=−x 6 /50000+(37∗x 5)/50000−(881∗x 4)/120000−(53 e=29.08

RAT = RA’ +RA= 2520 .8 RBT = RB’ +RB= 2223.8 WT= 4744.6 DELANTERO

T= 1.5 s X= v/t X=9.32

T= 3.99 s X= 29.09

47446 ------------- 100%

Tt = 5.49

2520.8------------- X

X= 38.4

X = 53%

F= ma +10% por seguridad

57

F= 4500*4*1.1 F =19800 N F delantera

fd =

19800∗53 =5247 2

F apriete

fapr=

5247 =699.9 7.5

F posterío

fd =

4653∗47 =4653 2

a=cte

Para la

2

¿ 1+

nx n ( n−1 ) x + +… 1! 2!

F apriete

fapr=

620.4 =620.4 7.5

p1= p2

x=vot + 2

a t2 2

2

vf =vo −2 ax t=1.5 s

f1 f2 = 16 x 2

x=80 m

x=3.76 cm vo=13.99

m s

p1= p3 vf =0

f1 f3 = 16 25 f 3=1097.1 N Fpie∗l1=f 3∗l2

Fpie=124,9<750 N

a=

v o2 m =1.22 2 ax s

f =ma

f =4500 x 1.22 x 0.1=6039

58

Freno delantero

f=

6039 x 53 =1600.33 2

Posterior

f=

P=

435722.5 3.99

P=108.95 KW

P=146.1 HP

6039 x 47 =1419.06 2

fapriete=189.2

f1 f2 = D 2=3.7667 42 d 22

f1 f3 = F 3=333.4 N 42 25 f1 f2 = D 2=3.7667 42 d 22 Fpie r 1=F 2 r 2 Fpie=

r2 x 333.4=38.1 N r1

1 E= M ( Vf 2−Vo2 ) 2 E=0.5 x 4500 x ( 0−13.992 )

FO= ½ ( 0,1549) ( 43,39 m/s) 2 ( 3. 86m2) ( 0,45) Fo= 253,28

E=434722.5 J

P=

E t

Fr= [0,0041 + 0,000041 (97)] (1,5) (4089*9,81) Fr= 485, 40 FTsr= Fo +Fr FTsR= 738,77 59

FF cu – 100%

forma de radio un Volswagen Gol con los siguientes dimensiones y pesos.

FF su –x =

FFsu∗100 ( 738,7711 ) (100 ) = =115,1 FFcv (641,95)

EJERCICIO 2 Cuál es la máxima velocidad a la que puede tener una curva de

17.4 Examen principal

TODAS LAS RESPUESTAS LLENARSE CON ESFERO, SUERTE.

Un ángulo de 30 grados en las fibras de neumáticos está destinado para vehículos livianos DEBEN BUENA

COMPLETE CON V SI ES VERDADERO Y CON F SI ES FALSO, SELECCIONE TRES, TRESPUNTOS Para que un neumático se pueda remplazar por otro debe ser idéntico al original ( F ) En superficies duras la resistencia a la rodadura sube con la presión de inflado ( F ) Un neumático LT 215/85 R16 es angosto ( V) Un neumático Tubeless calentamiento ( F )

tiene

mayor

Estructuras monocasco tienen ventajas sobre las de bastidor ( V ) COMPLETE SEGÚN CORRESPONDA (SELECCIONE CINCO APARTE DE LAS 2 TABLES, 10 PUNTOS)

Para el neumático, LT complete el significado de Ítem LT P

215/85

P16,

Significado Neumáticos para camionetas

Para el disco o llanta, 15*5 ½ J13.4 FH.4 FH 36 S, omplete el significado de Ítem S J Numero de agujeros

Significado Simétrico Tipo de perfil 4

El material que se encuentra en mayor proporción en un neumático de automóvil y camión es negro de humo El porcentaje de combustible consumido por los neumáticos o fuerza de rodadura es de 20% A partir de un barril de petróleo se pueden elaborar 2 neumáticos de camión.

Mencione las categorías de clasificación por tracción: AA , A, ByC

Deslizamiento del embrague es causado por la diferencia de velocidad entre el motor y la caja de cambios

Un neumático Tubeless para evitar fugas de aire se sirve de: M

EJERCICIOS (SELECCIONE PUNTAJE 9 PUNTOS

Un neumático para su mantenimiento requiere la rotación cada 10000 Km y chequear la presión de inflado en normal temperatura.

Cuál es la máxima velocidad a la que se puede tomar una curva de 300 m de radio un Volkswagen Gol con las siguientes dimensiones y pesos.

UNO,

60

Distancia entre ejes Masa total Masa lateral izquierda Masa lateral derecha Masa eje frontal Masa eje trasero Masa eje frontal con elevación de ele trasero de 25.2cm VELOCIDAD (KM/H)

2465 mm 1030 Kg 530 Kg 500 Kg 590 Kg 440 Kg 650 Kg

Tengo un embrague con un diámetro interno de “a” [mm] y una fuerza normal de apriete de 100 N cada uno de los 8 resortes, buscando optimizar el diseño del embrague y bajo coeficientes normales de operación determine:   

Cuenta con sistema dúplex para los dos ejes y el coeficiente de tracción es de 0.6, con la calzada, el diámetro de cilindros de ruedas delanteras es de 4 cm y el principal es de 5 cm. Los radios 1 y 2 de la ilustración 1 son de 35 y 4 cm respectivamente. Suponiendo que se tenga una aceleración constante para lograr detenerse justamente en le semáforo, cual es la fuerza que debe ejercer sobre el pedal del freno HP

Radio exterior del embrague 0,7 a [mm] (3p) Fuerza de rozamiento 45 [N] (3p) Par de embrague 0,216a [Nm](3p)

Se tiene un camión de dos ejes 4*2 tracción delantera con una longitud total de 7500 mm una anchura de 2500 mm, su altura es 2800 mm, la distancia entre ejes es de 4300 mm, la longitud de carga es de 7000 mm, el voladizo posterior es de 2500 mm, la distancia del eje delantero al comienzo de la carga es de 600 mm, el ancho de vía del eje delantero es de 1890 mm y el posterior es de 1680 mm. El peso en chasis del vehículo es de 3185 distribuido 2215 en el eje delantero y 970 en el posterior. Al pasar por la báscula el peso total del vehículo es de 4500 kg. Suponiendo que la distribución de frenado se encuentra en la proporción que la distribución de pesos en cada eje se tiene sobre la báscula. Este camión se encuentra viajando a 50 km/h y visualiza el semáforo rojo a 80 metros a partir de este momento cumple con la desaceleración manifiesta en la tabla 1.

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18 Bibliografía [1]. (1995). Apuntes de neumáticos. En A. M. Casanovas, Nacional llantera S.A. [2]. (1995). Guía de análisis de condiciones para llanta (neumático radial). The Maintenance Council. U.S.A. . U.S.A. [3]. (s.f.). Guía básica de llantas. En Michelin. [4]. (s.f.). Escuela de llantas. Compañía Hulera Goodyear Oxo S.A. de C.V. . [5]. (1989). Manual de información técnica para llantas de camión. En Firestone. raducción: Hulera El Centenario. México D.F. .