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• Brayan Jimenez

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Frenos/Brakes

Frenos El objetivo del sistema de frenos en los automóviles consiste en lograr detener el vehículo o reducir la velocidad de circulación del mismo.

Dinámica de frenado. “la energía no se crea solo se transforma”

Dinámica de frenado • Para conseguir el frenado es necesario convertir la energía cinética desarrollada por el vehículo en energía absorbida por el rozamiento, en total es energía térmicas que se disipa hacia el exterior.

Consideraciones Importantes Siempre en el ingeniero de diseño debe estar presente los siguientes aspectos para desarrollar un sistema de frenado: • Tiempo de reacción del sistema • Distancia mínima • Conservación de la trayectoria del vehículo • Proporcionalidad entre la presión de frenado y la reacción en el vehículo • Independencia de sub-circuitos • Alto índice de fiabilidad

Proceso de frenado 1. El conductor oprime el pedal de freno 2. Transcurre un pequeño lapso de tiempo de respuesta desde que se presiona el pedal de freno hasta que se genera la presión efectiva para el frenado. 3. Se presenta un incremento de la fuerza de frenado hasta alcanzar un valor de máxima eficiencia, el cual es cercano al 75% de la presión de frenado, el resto del porcentaje por pérdidas mecánicas. 4. Se alcanza el valor máximo de frenado

Proceso de frenado • 5 Tiempo neto de frenado • 6 Se logra la detención del vehículo • 7 se presenta un efecto de inercia en el vehículo al soltar el pedal.* Al ser grande se genera el efecto de latigazo cervical

Consideraciones Las etapas anteriores parecen elementales y que no involucran más que el frenado sistemático del auto, sin embargo implica una elevada coordinación de un conjunto de acciones que permiten que el frenado ocurra en una forma efectiva y precisa. Para que lo anterior se logre se han de seguir las condiciones siguientes: 1. Máxima adherencia entre el neumático y terreno 2. Que no se bloqueen las ruedas y el automóvil no derrape 3. Que el equipo de frenos sea fiable 4. Dinámica efectiva y sumatoria de fuerzas en el sistema sea equivalente

Sistema de Fuerzas en el frenado

Ejes de transferencia y referencia

Tarea en Clase I • A) Analice para un auto de rally cual efecto es el más peligroso (balanceo, cabeceo y guiñada) y porqué, explique • B) Analice para un auto de formula (1, 2,3, 300 etc) cuál efecto es el más peligroso y porqué… explique • C) Analice para un tracto-mula, ¿Cuál efecto es el más peligroso y porqué?, explique • Grafique de ser necesario, considere las masas y velocidades críticas de cada caso

Dinámica de fuerzas

Tarea en Clase II • Calcule la fuerza total de resistencia al movimiento para un auto de masa de 1365 Kg, una pendiente media de 30°, un Cx 0,96, un A de 5 metros cuadrados, la ciudad del ensayo está a 2000 msnm, la velocidad del vehículo es 100 Km/h, considere el ensayo con neumáticos sobre piso seco en asfalto y nuevos.

Consideraciones Ra=0,5(Cx.A.d. V2 ) • Cx= coeficiente de arrastre aerodinámico • A= área de contacto airecarenado • d= densidad del aire • V2= velocidad del sistema

Consideraciones Coeficiente de fricción Densidad del aire

Fundamentos teóricos del frenado • Fuerza de rozamiento • Esta magnitud hacer referencia a la relación entre el peso del automóvil y el coeficiente de adherencia piso-neumático. • Fr=m.g.µ • CONSULTA: ¿Cómo se determina experimentalmente el coeficiente de fricción?

Tablas • Entregar al representante las tablas normalizadas para los ejercicios.

Fuerza de frenado • Es la fuerza aplicada por el conductor sobre el vehículo para disminuir la velocidad del mismo o detenerlo por completo, ésta depende de la oposición de la fuerza de rozamiento. • Ff=P.U* [* en la dinámica vehicular se ha de considerar que U es la fricción primigenia de las zapatas contra la periferia del tambor y entre las pastillas y el disco de frenos, con confundir]

Frenado estable e inestable • FRENADO ESTABLE Si la fuerza de frenado aplicado a los elementos frenantes de las ruedas es menor que la fuerza de impulsión, es decir la fuerza de inercia, la resultante es positiva, en este caso la velocidad del automóvil se reduce de forma progresiva y segura.

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Frenado Inestable Si por el contrario, la fuerza de frenado aplicada a los elementos frenantes de las ruedas es mayor que la fuerza tractora inercial o fuerza de impulsión, la resultante es negativa. Entonces se produce el bloqueo de las ruedas y en consecuencia se provoca el arrastre o deslizamiento de las mismas.

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