laboratorio

Universidad Carlos III de Madrid.
Departamento de Ingeniería Mecánica

LABORATORIO DE TECNOLOGÍAS IV
3º ingeniería Técnica Industrial
Mecánica

PRESTACIONES EN VEHÍCULOS
UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
LEGANÉS 04
JAC - jul-04

Laboratorio de Tecnologías IV
Prestaciones

1

Universidad Carlos III de Madrid.
Departamento de IngenieríaMecánica

INDICE DEL CURSO

1.- Introducción
2.-Resistencias al Movimiento
2.1.- Resistencia Aerodinámica
2.2.- Resistencia a la Rodadura
2.3.- Resistencia Gravitatoria
3.- Potencia Necesaria
4.- Ecuación del Movimiento Longitudinal
5.- Esfuerzo Tractor Máximo
5.1.- Limite por Adherencia
5.2.- Límite por Sistema Motriz
6.- Cálculo de las prestaciones
6.1.- Velocidad Máxima
6.2.-Aceleración
6.3.- Rampa Máxima
JAC - jul-04

Laboratorio de Tecnologías IV
Prestaciones

2

Universidad Carlos III de Madrid.
Departamento de Ingeniería Mecánica

1.- INTRODUCCIÓN.

Se entiende por calculo de prestaciones
de un vehículo la determinación de:
¾Aceleración máxima.
(normalmente de 0 a 100 km/h)
¾Velocidad máxima en llano.
(normalmente en km/h)
¾Máxima pendientesuperable.
(normalmente en %)
JAC - jul-04

Laboratorio de Tecnologías IV
Prestaciones

3

Universidad Carlos III de Madrid.
Departamento de Ingeniería Mecánica

1.- INTRODUCCIÓN.

¾Para poder determinar estos
parámetros, es necesario conocer las
fuerzas que actúan en el vehículo en
dirección longitudinal.
No se consideran:
¾Aceleraciones Laterales
¾Aceleraciones Verticales
JAC -jul-04

Laboratorio de Tecnologías IV
Prestaciones

4

Universidad Carlos III de Madrid.
Departamento de Ingeniería Mecánica

1.- INTRODUCCIÓN.

Para el cálculo se aplica la segunda ley
de Newton en dirección Longitudinal:

∑F

X

= m ⋅ ax

Donde:
ΣF= Fuerza Tractora – Fuerzas Resistentes
JAC - jul-04

Laboratorio de Tecnologías IV
Prestaciones

5

Universidad CarlosIII de Madrid.
Departamento de Ingeniería Mecánica

2.- Resistencias al Movimiento.
Existen tres tipos de resistencia al avance del
vehículo:
¾ Resistencia aerodinámica (Ra)
¾ Resistencia a la Rodadura (RR)
¾ Resistencia Gravitatoria (Rg)

RT = Ra + RR + Rg
JAC - jul-04

Laboratorio de Tecnologías IV
Prestaciones

6

Universidad Carlos III de Madrid.
Departamento de IngenieríaMecánica

2.- Resistencias al Movimiento.

JAC - jul-04

Laboratorio de Tecnologías IV
Prestaciones

7

Universidad Carlos III de Madrid.
Departamento de Ingeniería Mecánica

2.1.- Resistencia Aerodinámica.
¾ Debida al desplazamiento por un medio
fluido.
¾ La resistencia aerodinámica depende del
flujo exterior del vehículo y de la circulación
del aire por el interior.
¾ Laresistencia es debida al rozamiento y la
resistencia de presión

JAC - jul-04

Laboratorio de Tecnologías IV
Prestaciones

8

Universidad Carlos III de Madrid.
Departamento de Ingeniería Mecánica

2.1.- Resistencia Aerodinámica.

1
2
Ra = ⋅ ρ ⋅ C x ⋅ A f ⋅ V
2
¾ Donde:
¾ ρ = Densidad el Aire
¾ Cx = Coeficiente aerodinámico
¾ Af = Área Frontal del Vehículo
¾ V = Velocidad deavance del vehículo
JAC - jul-04

Laboratorio de Tecnologías IV
Prestaciones

9

Universidad Carlos III de Madrid.
Departamento de Ingeniería Mecánica

2.1.- Resistencia Aerodinámica.

JAC - jul-04

Laboratorio de Tecnologías IV
Prestaciones

10

Universidad Carlos III de Madrid.
Departamento de Ingeniería Mecánica

2.1.- Resistencia Aerodinámica.
¾ Densidad del aire encondiciones normales de
Presión y temperatura (25 ºC y 1.074 Pa)

¾ρ = 1.225 kg/m3
Z (m)
ρ(Kg/m3)

JAC - jul-04

v(m2/s)

0

1.225

1.453 x 10-5

500

1.168

1.510 x 10-5

1000

1.112

1.571 x 10-5

1.500

1.059

1.636 x 10-5

2.000

1.007

1.705 x 10-5

2.500

0.957

1.777 x 10-6

3.000

0.909

1.853 x 10-6

Laboratorio de Tecnologías IV...