Dinamica

Universidad Simón Bolívar
Dinámica de Maquinas (MC-2414)
PROYECTO DE DINAMICA DE MAQUINAS
Elaborado por:
Luis Ferraz (04-36973)
Andrés
INTRODUCCION
El mercado automotriz actual requiere cada día mas de productos que satisfagan las necesidades de un consumidor que exige en sus vehículos no solo confort ni diseño exterior sino también un excelente rendimiento, alta potencia, velocidad ytiempos de respuesta cortos.
Para el diseño de automóviles con estos requerimientos la industria posee herramientas computacionales sofisticadas que ayudan al ingeniero a realizar cálculos mediante el uso de modelaje y/o aproximaciones de los sistemas de motor, acoples, transmisión y ejes.
Sin embargo, no todo el trabajo lo realiza un software, el ingeniero debe conocer los requerimientos delvehículo, los elementos a utilizar (tales como motor, transmisión, acoples, etc.) y el comportamiento de cada uno de ellos por separado y en conjunto a fin de lograr un excelente desempeño cuando se acoplan todos.
El siguiente informe muestra de manera resumida y aproximada el procedimiento de cálculo y los resultados de un análisis dinámico a un modelo de automóvil deportivo de 4 cilindros, 210 hp@10.000 rpm del cual se extrajeron las curvas de torque del motor analizadas en un Dinamómetro.

LIMITACIONES NUMERICAS DEL MODELO, SUPOSICIONES Y APROXIMACIONES
En este análisis están presentes varias aproximaciones y/o suposiciones que se pueden considerar validas para un rango de operación estándar (condiciones de manejo normales) del vehículo estudiado, sin embargo se debe tomar en cuenta quelos resultados arrojados por dicho análisis no serán 100% exactos y por ello se debe tomar un cierto margen de error o de factor de seguridad que no es tratado en este informe.
Las principales aproximaciones son:
* Todos los acoplamientos, engranajes y todas las velocidades de la caja de trasmisión son consideradas 100 por ciento eficientes.
* La inercia de todo el sistema trasladado aleje de las ruedas traseras (I) depende de cada relación de transmisión de la caja sincrónica, pero en este caso es considerada constante.
* El peso total del vehículo también es considerado como un valor constante e igual a 1000 kilogramos. Esta suposición limita los resultados del comportamiento del vehículo si tuviera mayor cantidad de pasajeros.
* Se supone que en todo instante no existedeslizamiento entre las ruedas del vehículo y el suelo pavimentado, lo que arroja menores tiempos de respuesta.
* No son tomados en cuenta los tiempos que tarda el conductor en realizar los cambios de velocidad de la caja sincrónica, esto también arroja tiempos cortos de respuesta.
En general, si se quisiera lograr un análisis más preciso y acertado de la aerodinámica del vehículo deportivose debe realizar un estudio amplio, utilizando un modelo en 3D de la carrocería al que se le debe realizar un análisis de CFD (Dinámica de fluidos computacional) para hallar un valor preciso del coeficiente de arrastre para diferentes condiciones del viento. Para este caso, dicho coeficiente de arrastre aproximado (Cd) es proporcionado.
Todas estas suposiciones dan como consecuencia unalimitación general de las condiciones de operación del vehículo estudiado, sumadas a las limitaciones numéricas del método empleado que son las siguientes:
* Los cálculos no siguen un método numérico específico para la resolución del problema, sino más bien una resolución analítica mediante la “discretizacion” de elementos complejos.
* No se realizo un proceso automatizado de cálculo (programaciónde las ecuaciones) como lo podrían lograr software como MathCad o MathLab. Los cálculos se realizaron iterando manualmente en Microsoft Excel.
* Microsoft Excel ajusta una serie de puntos a un polinomio de grado 6 (máximo posible), lo que no brinda una buena aproximación.
* La “discretizacion” de los elementos complejos consiste simplemente en aproximar la curva de torque del motor...