Proyecto de Automotriz

PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

I. INTRODUCCION

1.1. Objetivo General------------------------------------------------------------------------------------(2) 1.2. Antecedentes Históricos – Técnicos-----------------------------------------------------------(3) 1.3. Descripción de la realidad problemática-----------------------------------------------------.(7)

II. DESARROLLO DEL CUERPO DEL PROYECTO

2.1. Las especificaciones técnicas-------------------------------------------------------------------(7) 2.2. Calculo del radio de rodadura r------------------------------------------------------------------(9) 2.3. Elaboración de las curvas características externas de velocidad del motor-------(10) 2.4. Determinación de 𝑼𝒑𝒎 (Teniendo en cuenta lo encontrado hasta ahora aparte de lo indicado en el catálogo)----------------------------------------------------------------------(16) 2.5. Determinación de la relación de transmisión de la caja de velocidades------------(16) 2.6. Calculo de las velocidades del tracto camión en las diferentes marchas-----------(17) 2.7. El cronograma de cambio de velocidades--------------------------------------------------(20) 2.8. Calculo de la fuerza de tracción bruta en las diferentes tipos de marchas.--------(20) 2.9. Análisis de las propiedades del automóvil y su cronograma de velocidad--------(26). 2.10. La capacidad del automóvil de vencer máxima pendiente en cada una de sus marchas----------------------------------------------------------------------------------------------(26) 2.11. Calculo de las fuerzas resistivas que se oponen a la marcha de avance del automóvil--------------------------------------------------------------------------------------------(32) 2.12. Calculo de las aceleraciones del automóvil en todas sus marcha--------------------(35) 2.13. Elaboración de las curvas características del consumo de combustible del automóvil en carretera---------------------------------------------------------------------------(51)

III. Conclusiones: IV. Recomendaciones: V. Biografía

INGENIERIA MECANICA IX

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

I.

INTRODUCCION 1.1. Objetivo General

Los objetivos a los que se apunta son: 

Hacer el análisis para la selección de un motor (no necesariamente el recomendado por el fabricante) el cual tenga las características óptimas para el desarrollo del trabajo al cual será sometido.



Evaluar los parámetros de la máquina(motor) y establecer gráficas comparativas el cual nos permitan verificar las cualidades explotacionales para un mejor rendimiento.



Establecer la mejoría del vehículo en especial del consumo de combustible y el pasaporte dinámico de acuerdo a las condiciones de trabajo en que este es sometido.



Establecer sugerencias de acuerdo al número de marcha utilizado en los caminos más transitados por la máquina (con carga o sin carga)



Estudiar el comportamiento de la máquina y establecer el control de la unidad vehicular (maquinaria) extra pesada, con el fin de apoyar en su mantenimiento y reducir el consumo diario de combustible.



Lograr criterios para la toma de decisiones en la reparación o modificación de la máquina con el fin de mantenerla en condiciones explotacionales óptimas.

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ 1.2. Antecedentes Históricos - Técnicos. Iveco es un fabricante italiano de camiones, autobuses, vehículos comerciales y de transporte militar, establecido en Turín, Italia. Es una subsidiaria de Fiat Industrial S.p.A. y produce alrededor 200.000 vehículos comerciales. A finales del año 2003 la compañía cerró el año con una ganancia de €9,440 millones en las ventas (réditos). El nombre Iveco es un acrónimo de Industrial Vehicle Corporation, producto de una alianza entre varios fabricantes europeos de automóviles pertenecientes al grupo Fiat. Iveco tiene 49 fábricas, 15 centros de investigación y desarrollo, 840 concesionarios, 31.000 empleados y está presente en 19 países.

Nacimiento IVECO fue creada el 1 de enero de 1975 producto de la fusión de cinco compañías que funcionaban en Italia, Francia y Alemania: Fiat Veicoli Industriali (situada en Turín), OM (Brescia), Lancia Veicoli Speciali (Bolzano), Unic (Trappes) y Magirus (Ulm).

Primeros años En los primeros años la sociedad estuvo centrada en

su

racionalización,

integrando y optimizando los procesos productivos que, anteriormente, habían funcionado

de

manera

autónoma. Desde el punto de vista comercial, tras la comercialización bajo la nueva marca de algunos vehículos ya producidos por los miembros de la fusión (como por ejemplo el Fiat Zeta y Fiat 619 que

INGENIERIA MECANICA IX

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ se renombraron como Iveco Zeta e Iveco 619), el primer modelo propio presentado fue el Daily en 1978. En 1981 también se presentaron los primeros modelos con motores diésel sobrealimentados, incorporando el prefijo Turbo a los nombres de la gama. Así nacieron los modelos TurboDaily, Turbostar e Turbotech, destinados al transporte pesado y que cosecharon una buena acogida en Europa representando un éxito para el carácter emprendedor del grupo.

Crisis A principios de los años 90, debido a la gama envejecida y del progreso de la competencia, la empresa entra en crisis, lo que obliga a la compañía a una reorganización.

En 1990, Iveco adquirió el 60% de ENASA, empresa líder en Europa en la fabricación de vehículos comerciales, establecida en España. Esto marcó un paso muy importante en la historia de Iveco puesto que se convirtió en un importante partícipe en los mercados de los países europeos. Con esta adquisición, Iveco amplió la cantidad de plantas industriales, estableciéndose en Barcelona, en Valladolid (1.200 trabajadores) y en Madrid, todas ellas en España.

En esos años continuó expandiéndose: en 1992, Iveco adquiere la compañía Ital (el International Trucks Australia limited). También se procedió a la creación de Iveco Mercosur, construyendo una planta en Brasil en 1997. En 1991 son introducidos en el mercado los modelos Eurocargo, Eurostar y Eurotech (transporte pesado). INGENIERIA MECANICA IX

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ Resurgimiento En 1997, se procede a crear "Transolver",

una

institución

financiera y de atención al cliente. En 1998, cuando el EuroCargo ya era comercializado en más de 90 países, fue elegido como el mejor camión importado en Alemania. En el año 2000 el modelo Daily recibió el premio "International Van of the Year". La nueva versión del modelo Daily fue recompensado nuevamente como "Van del año" en 2005. El vehículo para transporte pesado más reciente es el modelo Stralis, una evolución del Eurostar, que ha sido recompensado como "Camión del Año" en 2003. Pérdidas financieras y reestructuración Tras concluir el año 2002 con pérdidas de aproximadamente 500 millones de euros, Iveco contrató a José María Alapont, ex directivo de Ford España, como nuevo consejero delegado, para llevar a cabo una reestructuración de la empresa, con el objetivo de revertir esa situación. En 2005 se aplicó el reglamento Euro 4, este hecho favoreció la renovación de la gama. Actualmente el grupo Iveco lleva un ritmo estable en el mercado. En el año 2007 Iveco anunció su ingreso en el mercado estadounidense.

Producción de motores y vehículos híbridos Los

motores utilizados por

Iveco

son

producidos por FPT Industrial, filial del grupo Fiat Industrial S.p.A. dedicada al diseño, desarrollo, fabricación y comercialización de motores para vehículos industriales, marinos y generadores eléctricos. En Europa sus INGENIERIA MECANICA IX

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ tres principales plantas son: SOFIM Foggia, Italia (8140-series); Iveco-Turín , Italia (8000 y NEF-series); y Bourbon-Lancy, Francia (Cursor-serie).

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Vehículo híbrido en serie Motor eléctrico Transmisión de un solo cambio Paquete de baterías Tanque de gasolina Motor a gasolina Generador

Vehículos comerciales 

Daily



Trakker



Stralis



EcoStralis



Eurostar



Powerstar



Iveco Astra



Eurotech



Eurocargo



Tector



Cavallino



Acco

Vehículos especiales 

Iveco Magirus



Massif

Vehículos militares 

Iveco Lince



Iveco LMV

INGENIERIA MECANICA IX

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ 1.3 Descripción de la realidad problemática Como bien sabemos a nuestro país llega de exportación un sin número de maquinaria las cuales están diseñadas de acuerdo a las condiciones geográficas y climatológicas de su lugar de origen, éste detalle repercute o afecta a las cualidades de explotación de la maquinaria en el momento en que estas son utilizadas dentro del territorio alto andino. Teniendo muy en cuenta esto se realizará un análisis del vehículo (análisis de las propiedades dinámico

-

traccionales)

con

la

finalidad

de

sugerir

los

criterios

correspondientes para la preparación de la maquinaria que operará en condiciones geográficas agrestes.

II. DESARROLLO DEL CUERPO DEL PROYECTO 2.1. Las especificaciones técnicas  El motor  Tipo: Stralis 490S46T  Nmáx. = 338KW @ 1900rpm  Mmax. = 2250 Nm @ 1100 – 1400 rpm  iVh= 12.880 m3  D= 135 mm  S= 150 mm  La transmisión  UIcv = 13.8:1  UIIcv = 11.54:1  UIIIcv = 9.49:1 INGENIERIA MECANICA IX

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ  UIVcv = 7.93:1  UVcv = 6.53:1  UVIcv = 5.46:1

 UVIIcv = 4.57:1  UVIIIcv = 3.82:1  UIXcv = 3.02:1  UXcv = 2.53:1  UXIcv = 2.08:1  UXIIcv = 1.74:1  UXIIIcv = 1.43:1  UXIVcv = 1.2:1  UXVcv = 1:1  UXVIcv = 0.84:1  Marchas reversa: 12.92 y 10.8  Upm = 3.40:1

 Ruedas  Neumáticos 295/80R22.5”  B x d= 295 mm x 22.5 pulg  Formula rodante = 4x2 INGENIERIA MECANICA IX

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ  Pesos  Peso bruto vehicular: Ga = 193257 N  Ga02 = 23396.85 N  Ga0 = 72299.7 N  G0 = 7800kg  Carrocería: 800 kg  El coeficiente de resistencia a la rodadura: El valor de f, para caminos asfaltados y carreteras de hormigón en suficiente estado (usado). f= (0.015-0.020) entonces asumimos f = 0.018  El coeficiente aerodinámico del automóvil: En camiones K = 0.06  Área frontal del vehículo  Ancho total = 2.497 m  Altura total = 3.765 m El área frontal del vehículo F = anchura x altura = 2.497 x 3.765 = 9.4012 m2, pero deberá ser multiplicado por un factor de valor igual a 0.9 por lo que el área frontal será: F = 0.9x9.4012 = 8.4611 m2 2.2.

Calculo del radio de rodadura rr ( ) Dónde:

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

Reemplazando tenemos: (

(

)

)

2.3. Elaboración de las curvas características externas de velocidad del motor.  Ecuaciones representativas.

[ (

)

(

[

(

)

)

(

(

) ]

) ]

 Datos específicos del motor IVECO STRALIS NR 490S46T. para remplazar en las ecuaciones anteriores 

= 338 KW

;



= 2250 Nm

;



(



(

)

)

1900 rpm 1400 rpm

(

(

)

)

32.353 Nm. INGENIERIA MECANICA IX

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

(



)

(

)

1.73

 Variables para remplazar en las ecuaciones

(



(

)

(

y

)

(

)

(

)

(

) )

0.71642

(



)(

((



(

)

)

)(

((

)

 Remplazando resultados en las ecuaciones de

[

[

(

)

(

(

)

)

)

)

y

)

(

(

) ]

) ]

 De acuerdo al esquema organizado en clase damos el rango de las velocidades de giro del cigüeñal para obtener los puntos de las ecuaciones y para luego poder graficarlas.

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(Me & Ne) vs. n 400

2500

350 2000

300 250

1500

Ne

200 1000

150 100

Me

500

50 0

0

500

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1000

1500

2000

0 2500

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ  La potencia necesaria para la marcha de la unidad vehicular con la bajo condiciones específicas de la carretera (𝝍).

Existen motores en los que la velocidad máxima no se da a las rpm de potencia máxima, sino a unas rpm mayores. Lo que quiere decir que le velocidad máxima no se da a potencia máxima Ne máx sino a una potencia menor (Ne). Veremos si el motor de esta unidad vehicular se encuentra dentro de este grupo o no, para eso hallaremos

a partir de la velocidad máxima que

alcanza la unidad vehicular. De la ficha técnica

= 116Km/h = 32.333m/s

De la ecuación de balance de potencias:

(

)(

𝝍

)

( )

Dónde: Potencia Traccional transmitida a las ruedas Potencia Total de resistencia de la carretera Potencia de Resistencia al viento Potencia de resistencia a la aceleración Será

( )

debido a que se trabajará con velocidad máxima 1; Relación entre el radio dinámico y el radio de rodadura

Por lo tanto la ecuación anterior queda: (

𝝍 𝝍

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)( ) ( )

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ ( )

( )

Se sabe que:

Ahora multiplicamos por un factor de corrección de la potencia

Se elije

𝒑

𝒑

(de lo experimental a lo real) 𝒑

( )

Como el rendimiento de la transmisión varía entre

teniendo

en cuenta que para los vehículos pesados son los valores menores y debido a que la máquina que se analiza es de tecnología moderna entonces se elige  La potencia de resistencia total de la carretera:

𝝍

𝝍

( )

Dónde: Ga: Peso bruto vehicular, calculado antes nos dio: Ga = 193257 N Coeficiente de resistencia total de la carretera. 𝝍 Dónde: f: coeficiente de resistencia a la rodadura i: pendiente del camino (carretera) Consideramos que el vehículo marcha por un camino sin pendiente: i=0 Entonces: 𝝍

 La potencia de resistencia del viento: ( ) INGENIERIA MECANICA IX

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ Dónde: K: Coeficiente aerodinámico de resistencia del viento, para camiones: (0.6) F: 8.4611 K = 0.6 Ns2/m4 (para camiones) Remplazando (c), (d), (e) en (b) se tiene: 𝝍

𝒑

Teniendo todos los valores de los parámetros, y para la velocidad máxima la potencia efectiva a la velocidad máxima es: 𝝍

𝒎

𝒎 𝒑

(

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)(

)(

)

(

)(

)(

)

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ 2.4. Determinación de 𝑼𝒑𝒎 (Teniendo en cuenta lo encontrado hasta ahora aparte de lo indicado en el catálogo) Para esto se tiene que: Dónde: 𝑼𝒑𝒎

𝑼

𝑼

𝒎

= 1900 RPM la velocidad máxima que indica el catalogo. = 0.5365m ⁄

Velocidad máxima alcanzada

𝑈 𝑣 = relación de velocidades de la última marcha. Al no tomar en cuenta la súper marcha 𝑼 𝑼

No tiene cajas auxiliares. 𝑼𝒑𝒎 𝑼𝒑𝒎

2.5. Determinación de la relación de transmisión de la caja de velocidades: Debido que las relaciones de transmisión se dan en el catálogo del vehículo, calcularemos los factores dinámicos máximos para cada marcha, para lo cual utilizaremos la siguiente ecuación: 𝑈

𝑈

𝑈

Reemplazando valores para cada una de las marchas:

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ 2.6. Calculo de las velocidades del tracto camión en las diferentes marchas. Para calcular las velocidades en cada marcha y en los distintos regímenes de marcha se tendrá en cuenta la siguiente ecuación: 𝑈

𝑈

𝑈

Dónde: 𝑣 𝑈 𝑈 𝑈 De los datos técnicos tenemos:

𝑈 Asumimos para los cálculos que la relación de transmisión de la caja auxiliar es: 𝑼

Donde, para cada relación de transmisión de la caja de velocidades (𝑈 ), variaremos los valores de la frecuencia de giro (

), pues el valor del radio

de rodadura ( ), la relación de transmisión del puente motriz (𝑈

) y la

relación de transmisión de la caja auxiliar (𝑈 ) permanecen fijas.

Una vez realizado este análisis procedemos a elaborar en Excel las tablas con los valores de la velocidad para cada marcha, tanto en el rango bajo (de la 1ra a la 8va marcha) y en el rango alto (de la 9na a la 16va marcha).

Posteriormente procedemos a elaborar las gráficas de Velocidad [km/h] versus la frecuencia de giro [rpm], y también versus cada relación de transmisión (𝑈 ), tanto para Rango Bajo y Rango Alto.

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ 2.7. El cronograma de cambio de velocidades GRAFICA DEL CRONOGRAMA DE CAMBIO DE VELOCIDADES Ne [KN] , V [Km/h] 400

V (I) [km/h] V (II) [km/h] V (III) [km/h] V (IV) [km/h] V (V) [km/h] V (VIII) [km/h] V (VII) [km/h] V (VI) [km/h] V (IX) [km/h] V (X) [km/h] V (XI) [km/h] V (XII) [km/h] V (XIII) [km/h] V (XIV) [km/h] V (XV) [km/h] V (XVI) [km/h] Potencia Torque

2500 Me [N.m]

350 2000 300 250

1500

200 1000

150 100

500 50 0

0

500

1000

1500

2000

0 2500

n [rpm]

2.8. Calculo de la fuerza de tracción bruta en las diferentes tipos de marchas

PT 

M e  U tr  η tr rr

Hallamos con ayuda de Excel la fuerza de tracción generada en las ruedas, para las diferentes marchas y para los distintos valores del torque del motor. Y añadimos las velocidades para las distintas marchas y para distintos regímenes de marcha y por ende distintos valores del torque del motor. Hallamos la fuerza de tracción y la velocidad para los mismos valores del torque a fin de poder tener la fuerza de tracción que genera la unidad vehicular a una determinada velocidad.

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ RANGO BAJO

FUERZA TRACCIONAL VS VELOCIDAD

PT(N)

180000 160000 140000

1

120000

2

100000

3

80000

4

60000

5 6

40000

7

20000

8

0 0

5

10

15

20

25

30

35

V [Km/h]

RANGO ALTO

FUERZA TRACCIONAL VS VELOCIDAD PT(N)

40000 35000 30000

9

25000

10 11

20000

12 15000

13

10000

14

5000

15 16

0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

V [Km/h]

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ Uc.v

Nª

Vmin 0,84 1 1,2 1,43 1,74 2,08 2,53 3,02 3,82 4,57 5,46 6,53 7,93 9,49 11,54 13,8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

50,56513 42,47471 35,39559 29,70259 24,710475 20,42053 16,78842 14,064472 11,11903 9,294246 7,77925 6,504549 5,356205 4,475733 3,6806503 3,0778772

Vmax @ nv 148,721 124,9256 104,1047 87,36056 71,79632 60,06039 49,37771 41,36609 32,70304 27,33602 22,88015 19,13103 15,75354 13,16392 10,82544 9,05258

V @ n(M) 80,3093162 67,4598256 56,2165213 47,1747032 38,7700147 32,4326085 26,6639627 22,3376906 17,0055795 14,2147294 11,8976765 9,94813377 8,19184282 6,84523852 5,62922994 4,70734156

Ucv VS V(Km/h) 160

140 120 100 80 60 40 20 0 0

2

4 V @ n (min)

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6

8 V @ n(v o N)

10

12

14

16

v @ n(M)

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V(Km/h) VS Ucv 160

140

120

100

80

60

40

20

0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

PT(kN) vs V(Km/h) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

Ucv 1

Ucv 2

Ucv 3

Ucv 4

Ucv 5

Ucv 6

Ucv 7

Ucv 8

Ucv 9

Ucv 10

Ucv 11

Ucv 12

Ucv 13

Ucv 14

Ucv 15

Ucv 16

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2.9. Análisis de las propiedades del automóvil y su cronograma de velocidad.

Del análisis realizado anteriormente se determinó las velocidades del vehículo en cada marcha, obteniéndose su valor máximo desarrollado en carretera para Rango Alto igual a 148.72 km/h en la dieciseisava marcha (marcha en directa) y para la Rango Bajo igual a 32.7km/h en la octava marcha.

En el cronograma de velocidades para las marchas del vehículo en estudio, se determina que al trazar una recta horizontal desde las velocidades máximas en cada una de ellas, estas intersectan la siguiente curva de velocidad a la derecha de la velocidad de rotación para el Torque máximo, es decir la caja de velocidades cumple con la condición de que la velocidad de rotación a la que desciende la velocidad de una marcha a otra debe ser mayor a la velocidad de rotación correspondiente al Torque máximo (1100 rpm). 2.10. La capacidad del automóvil de vencer máxima pendiente en cada una de sus marchas.  Factor dinámico: El factor dinámico caracteriza la fuerza de tracción libre por unidad de peso del vehículo automotor, como índice de sus cualidades dinámicas. Está definido por:

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

Dónde:

D

:

Factor dinámico del vehículo automotor.

PT

:

Fuerza Traccional bruta, en N.

P

:

Fuerza de resistencia del aire, en N.

Ga

:

Peso bruto vehicular = 193257 N.

Acomodando la expresión tenemos: 𝑈

Como vemos el factor dinámico tiene diversos valores en función del régimen de velocidad del automóvil,

del número de la marcha

embragada a la transmisión, y de las diferentes velocidades que desarrolle. Así tenemos:

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ GRAFICO DE LAS CARACTERISTICAS DINAMICAS DEL AUTOMOVIL D 0.9 D (I)

0.8

D (II)

0.7

D (III)

0.6

D (IV) D (V)

0.5

D (VI)

0.4

D (VII) D (VIII)

0.3

D (IX) 0.2

D (X) D (XI)

0.1

D (XII) 0

0

5

10

15

20

25

30

35

40

D (XIII) 45 V [m/s]

Para determinar la pendiente máxima para cada marcha, en condiciones estables, tenemos: ( )

( )

( )

√

( )

Dónde:

Ordenando el factor dinámico: ( )

( )

( )

Tenemos: ( ) Ya establecida ecuación:

√

procedemos a calcular las pendientes mediante la siguiente ( )

Los resultados se muestran en las siguientes tablas: INGENIERIA MECANICA IX

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

INGENIERIA MECANICA IX

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

2.11. Calculo de las fuerzas resistivas que se oponen a la marcha de avance del automóvil

K= 0.6 F=8.4611m^2 Luego solo queda tabular los valores para cada marcha y tomando en cuenta que ya tenemos los valores de las velocidades en cada marcha. En la siguiente hoja se muestra la tabla de la fuerza resistiva y la velocidad para cada una de las marchas del catálogo.

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ 2.12 Calculo de las aceleraciones del automóvil en todas sus marchas. Por la naturaleza de su trabajo, el automóvil debe cambiar permanentemente la velocidad de marcha, arrancar, adelantar, a los vehículos. Por esta razón, la cualidad dinámica más importante que tiene es la Capacidad de Aceleración, es decir, la propiedad de acelerarse con rapidez.

Suponiendo que no se tiene en cuenta el tiempo inicial durante el que transcurre la nivelación de las velocidades angulares del cigüeñal del motor y el árbol primario de la transmisión mientras resbala el embrague, y que el conductor aprieta instantáneamente hasta el tope el pedal del acelerador, la aceleración del vehículo se determina mediante:

𝑣 𝑣 𝑣 𝑣 El Valor de

se puede obtener mediante la siguiente expresión: (𝑈 )

Para nuestro análisis la condición del camino será: Tiempos y distancias de la aceleración del vehículo: 

Tiempo de aceleración : también denominado durabilidad de la aceleración, es el tiempo durante el cual la velocidad del vehículo aumenta desde el valor inicial adoptado 𝑣 hasta el valor final preestablecido 𝑣 . Se determina por:



Distancia de aceleración : denominado también camino de aceleración, es el espacio recorrido por el vehículo para pasar de una velocidad inicial 𝑣 hasta una velocidad final 𝑣 .

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ Las ecuaciones a emplear serán: (

( )

)

𝒎

∑

𝑣

()

𝑣

(𝑣 𝒎

𝑣 ()

𝑣) ( )

∑𝑣

()

Para que los resultados obtenidos caractericen la dinámica del vehículo durante la aceleración con intensidad máxima, en el cálculo se consideran aquellos sectores de las curvas donde las aceleraciones, con una velocidad de movimiento dada, tienen los valores máximos. Ahora se procede a construir las tablas en Excel para la aceleración del vehículo en cada marcha y posteriormente graficamos todas estas propiedades versus la velocidad del vehículo en cada marcha [km/h], para Low Range y High Range. También tabulamos los tiempos y distancias de aceleración, y los graficamos versus la velocidad desarrollada del vehículo en todas sus marchas hasta alcanzar la velocidad máxima.

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ Gráfica del tiempo y la distancia de la aceleración del automóvil

velocidad (km/h) vs tiempo t(s) 160 140 120 100 80

60 40 20 0 0

20

40

60

t (s) I t-V t - IX t - XIII

80

t (S) II t - VI t-X t - XIV

100

t - III t - VII t - XI t - XV

120

140

160

t - IV t - VIII t - XII t - XVI

velocidad (km/h) vs dezplazamineto s(m) 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0

0

20

40 s (m) I s-V s - IX s - XIII

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60 S (m) II s - VI s-X s - XIV

80

100 s- III s -VII s - XI s - XV

120

140

160

s - IV s VIII s - XII s - XVI

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ 2.13 Elaboracion de las curvas caracteristicas combustible del automovil en carretera.

del

comsumo

de

Considerando la cantidad de combustible en litros que se consume en 100 Km de recorrido en movimiento estabilizado, bajo las condiciones del camino como un índice fundamental de la economía del vehículo, tenemos: (

)

Donde Qs : Consumo de combustible [lt/100Km] ge : Consumo específico de combustible correspondiente al régimen de funcionamiento del motor [g/KW.h]

: Densidad del combustible igual a 0,735 Kg/lt P : Fuerza de resistencia del aire kN : Fuerza de resistencia de la carretera KN

tr . : Rendimiento de la transmisión =0.82 Vamos a analizar el consumo de combustible para la marcha alta y considerando 3 tipos de carretera, es decir 3 valores del coeficiente total de resistencia de la carretera. Además el consumo específico de combustible:

Donde : : se determinan de graficas dadas por el docente. (

)

.

Para los diesel :

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GRAFICA QS VS V

Qs

[lt/100km]

250

200

150 Ψ1 Ψ2

100

Ψ3 50

0 0

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20

40

60

80

100

120

140

V [m/s]

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III. Conclusiones:  Esta unidad automotriz desarrolla una fuerza traccional mediana en sus ruedas motrices (formula rodante 4x2), llegando a lograr en su primera marcha y para el régimen de máximo torque una fuerza traccional de 161.594KN.Esto le permite cubrir las funciones de transporte de carga semipesada que realiza.  Esta unidad vehicular tiene una velocidad máxima de 9.053 km/h, una velocidad alta considerando que su función principal es transporte de carga.  La aceleración máxima del vehículo se da en la sexta marcha y no en la primera, lo que corrobora que en esta unidad se prioriza el torque antes que alcanzar rápidamente velocidades mayores.  El factor dinámico máximo encontrado es 0.84 y está dentro de los parámetros normalizados para vehículos de esta capacidad de carga, por lo cual afirmamos que posee gran estabilidad y podrá cumplir con la labor para el que lo necesitamos.

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PROYECTO DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ IV. RECOMENDACIONES.

1. Realizar estudios con otros tipos de vehículos de diferente peso bruto vehicular, con la finalidad de obtener mejores precisiones, al variar los parámetros de diseño del sistema de propulsión de la unidad vehicular. 2. Emplear otros métodos de simulación numérica aplicados a la ingeniería del repotenciamiento automotriz con el objeto de simplificar el análisis para la toma rápida de decisiones. 3. Realizar estudios de investigación con otras cajas de velocidades y con otros tipos de vehículos. 4. Conducir pruebas de campo y en distintas condiciones de terreno con el fin de precisar la evaluación experimental con otras unidades vehiculares repotenciadas.

V. BIBLIOGRAFÍA:

1. Chudakov D.A., “Fundamentos de la teoría y el cálculo de tractores y automóviles”. Edit. MIR, 2. Jovaj, M.S. “Motores de Automóvil”, 5ta. Edición, Editorial MIR, Moscú – U.R.S.S., 1982

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