UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SEDE CUENCA. Dinamica del Automovil.
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INFLUENCIA DEL SISTEMA DE FRENOS BAJO DIFERENTES PARÁMETROS DE FUNCIONAMIENTO DEL VEHICULO Luis Barrera e-mail:
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Francisco Velecéla e-mail:
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RESUMEN: Através de estudios realizados la distancia de frenado varia dependiendo de las condiciones en las que se encuentra el vehículo, entre ellas tenemos coeficiente aerodinámico (Cx), coeficiente de rodadura (fr), adherencia (u), temperatura ambiente, presión de los neumáticos, si el vehículo esta con o sin carga consecuentemente también dependerá de otros sistemas: Sistema de dirección (camber-caster), sistema ABS.
1 CALCULO DEL REPARTO OPTIMO DE FRENADO DELANTERO Y POSTERIOR. DATOS: •
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INTRODUCCIÓN •
En este contexto el estudio va dirigido hacia EL SISTEMA ABS o sistema de frenos antibloqueo, es un sistema que controla la presión de fluido procedente del cilindro maestro que se aplica al cilindro de rueda de cada uno de los frenos, de forma que las ruedas no se bloqueen incluso cuando se da un frenado brusco.
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Cx = 0.32 (Dato obtenido en la fuente de anexo) fr = 0.013 0.013 (Tabla de la página 41 del libro de Francisco Aparicio Izquierdo) ! = 0.6 (Anexo Neumáticos, Asfalto normal seco) m = 990 Kg (Datos técnicos del vehículo) P = 990*9.81= 9.71KN = 9711.9 N h= 1.36m.
la variacion de distancia frenado en el vehículo, cuando éste se desplaza por la carretera, además se analizará el tipo de calzada. Tomando en cuenta las variables que el vehiculo dependerá. Sin embargo es un criterio insuficiente ya que no corresponde al mejor desempeño del vehículo particularme en la capacidad de frenado, ya que también dependerá de la percepción del conductor para el tiempo de reacción de frenado. Fig. 1.1 Medicion de la Batalla. Fuente: Manual Chevrolet steem.
Para ello debemos hacer varias pruebas de campo para comprobar como afecta, estas variables al momento que queremos encontrar la distancia de frenado. ! ! !"
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DESARROLLO DEL TEMA Para poder realizar todos los cálculos, primero encontramos el valor de Cx, fr, u.
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4 DISTANCIA DE FRENADO EN FUNCION DE LA TEMPERATURA AMBIENTE Y DEL NEUMATICO. Para este análisis utilizaremos la tabla 2.22 del libro guía. En la tabla se muestra la variación del coeficiente de resistencia a la rodadura con respecto a la temperatura interna del neumático. Fig. 4.2 Coeficiente de rozamiento Fuente: Internet !
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Vamos a suponer que la eficiencia de frenado será la máxima es decir: !
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Para calcular el coeficiente aerodinámico total tenemos la siguiente expresión: Fig. 4.1 Efecto de la temeperatura interna del neumatico sobre el coeficiente de resistencia a la rodadura. Fuente: Teoria de los automoviles Aparicio Izquierdo.
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Supondremos que el vehículo circula en la ciudad de Cuenca con una altura altura de 2550 msnm, con este dato y la tabla 3.1 del libro guía obtendremos la densidad.
La ecuación de la distancia de frenado es la siguiente: !!
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Para nuestro caso tendremos que: El factor de masas rotativas será: !!
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La velocidad a la que circula el vehículo: !"
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Fig. 4.3 Valores de densidad y viscosidad en funcion de la altitud. Fuente: Teoria de los automoviles Aparicio Izquierdo.
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El peso del vehículo: !!!"# ! 9800N !
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Como el vehículo circulara en una calzada horizontal, sin pendiente tendremos que: !
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El coeficiente de adherencia del asfalto :
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El área frontal del vehículo: !
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Coeficiente aerodinámico:
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Calculamos el coeficiente total aerodinámico: !
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Procedemos a calcular la distancia de frenado del vehículo con una temperatura de los neumáticos de 40 grados centígrados, para esto utilizaremos la tabla 2.22 y así determinar el coeficiente de resistencia a la rodadura.
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CONCLUSIONES •
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Como se puede ver en los cálculos la temperatura influye en la distancia de parado del vehículo, ya que a mayor temperatura tendremos una mayor distancia. En este cálculo no hemos considerado el tiempo que se demora el conductor en frenar el vehículo, para un cálculo mas preciso hay que tener en cuenta este factor que aumentara considerablemente la distancia de frenado. Si queremos realizar este cálculo con otras temperaturas y a otras velocidades se debe realizar una interpolación de la gráfica 2.22. Al realizar la prueba de frenado se pudo analizar que la distancia de frenado varía según el u ya que este cambia dependiendo del tipo de calzada sobre la cual se está realizando la prueba, y en este caso la mayor distancia que se obtuvo al realizar la prueba con el vehículo a 80 Km/h fue la realizada en Asfalto mojado, ya que las ruedas pierden adherencia al entrar en contacto con este tipo de calzada, mientras que al realizar la prueba en hormigón seco, el resultado obtenido fue de una distancia igual a 36. 72m que se asemeja a la distancia real obtenida durante la prueba, cuyo valor es de 33.20m
BIBLIOGRAFIA •
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Teoría de los automóviles Francisco Aparicio Izquierdo, Carlos Vera Álvarez, Vicente Díaz López. Universidad Tecnológica Nacional Centro Tecnológico de Transporte, Tránsito y Seguridad Vial. Universidad de castilla-la mancha escuela superior de ingeniería informática, algoritmo de reconocimiento de pistas en el simulador torcs, por Javier Cózar del olmo. Renfe-U.N CIRCULACION-Distancias de frenado y señales Calculo y analisis dinamico del automovil.
