INGENERÍA DEL AUTOMÓVIL TRABAJO DE NEUMÁTICOS 2009-10

INGENERÍA DEL AUTOMÓVIL

TRABAJO DE NEUMÁTICOS 2009-10

1. La designación de un neumático es la siguiente: 175/70 R14 79 S M+S 2403. Se pide:
a) La anchura nominal de la sección.

Anchura de la sección es de S=175mm

b) Relación nominal de aspecto. Definición.

[pic 1]
c) Tipo de estructura de la cubierta.[pic 2]

Radial.

d) Diámetro de la llanta estándar para su instalación.

El diámetro debe ser de 14 pulgadas.

e) Carga máxima por eje del vehículo en el que se instale.

El índice de carga es el 79, lo que indica que a una presión de 2.5 bares y a una velocidad de 160 km/h soporta una carga máxima de 437 kg por rueda, es decir, soporta una carga máxima de 874 kg en el eje.

El peso soportado por los neumáticos varía según la presión de inflado.

[pic 3]

f) Velocidad máxima del vehículo en el que se instale.

Categoría S, es decir, velocidad máxima de 180 km/h o 112 mph.

g) Decir si el neumático es con cámara o sin cámara.

Al no especificarse, se supone que el neumático tiene cámara.

h) Condiciones de utilización del neumático.

Utilización extraviaría, condiciones de nieve y barro.

i) Fecha de fabricación.

La fecha es la semana 24 del año 2003.

2. La designación de una llanta es la siguiente: 15 x 4 ½ J ET 45. Se pide:
a) El diámetro.

Diámetro 15 pulgadas.

b) La anchura.

Anchura 4 ½  pulgadas

c) La forma de la pestaña.

Forma de la pestaña: J

d) El bombeo.

Bombeo: 45mm

3. Considérese un neumático delantero de un turismo sobre el que actúa una carga vertical de 450 N, una velocidad del vehículo de 80 Km./h, un coeficiente de adherencia de 0,7, y un coeficiente de reducción de adhesión de Ai = 0,003. Representar, utilizando el modelo de Dugoff:
a) La Fuerza longitudinal de frenada (Fx) en función del
deslizamiento (0-100%), si no existe solicitación lateral (Fy = 0).
b) La fuerza lateral (Fy) en función del ángulo de deriva (α = 0-20º),
suponiendo que no existe solicitación longitudinal (Fx = 0).

Modelo Dugoff

a) La Fuerza longitudinal de frenada (Fx) en función del deslizamiento (0-100%), si no existe solicitación lateral (Fy = 0).

La fórmula a utilizar es:

[pic 4]

donde:

Fx: Fuerza longitudinal

ki: Coeficiente de rigidez al deslizamiento

i: deslizamiento

El valor de f(λ) viene dado por:

        [pic 5] 

 donde λ se obtiene a partir de la fórmula:

 [pic 6]

Para poder calcular λ será necesario el valor de la rigidez del neumático (rigidez longitudinal en este caso). Para ello será necesario utilizar expresiones del modelo de Bakker, Nyborg y Pacejka:

[pic 7]

Al no especificar el neumático, tomaremos los valores que se dan en el curso y que aparecen en el libro “Teoría de los Vehículos Automóviles” de la ETSII de Madrid.

a3=49.6;    a4=226;       a5=0.069

Fz=450N=0.45kN

[pic 8]

Debido al uso de diferentes unidades entre el modelo de Bakker, Nyborg y Pacejka, y el modelo de Dugoff, será necesario cambiar las unidades del resultado anterior para hacerlo compatible. Bakker, Nyborg y Pacejka expresan la fuerza en N y el deslizamiento de 0 a 100, mientras que Dugoff expresa la fuerza en kN y el deslizamiento de 0 a 1:

[pic 9]

Si no existe fuerza lateral el ángulo de deriva es cero, α = 0.

[pic 10]

Se sustituye el valor del deslizamiento para un intervalo de (0-1) en la fórmula anterior, y a continuación se calcula la fuerza longitudinal:

[pic 11]

Se ve que la máxima fuerza longitudinal se encuentra al 15% de deslizamiento.

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