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AUTOMÓVILES
PRESTACIONES
1º) Considerando el vehículo a plena carga, un coeficiente de adherencia del contacto
neumático-suelo µ=0.8, pendientes del 0 y del 20%, determinar y representar para
valores de la velocidad V=0,40,80,…..450 Km/h:
a) Las curvas de resistencia al avance en función de la velocidad. Ídem potencia
resistente.
El vehículo está a plena carga cuando hay cinco ocupantes, de 75Kg. cada uno,
y 50 Kg. en el maletero. Así la masa del vehículo es:
Masa = Masa del coche + Masa Pasajeros + Masa Portaequipajes
Masa = 1.149, 64 + 75 ⋅ 5 + 50 = 1.574, 64 Kg ≡ 15446, 75 N
Los esfuerzos que debe vencer el vehículo cuando va a velocidad constante son
los siguientes:
- Resistencia aerodinámica al avance ⇒ Fxa =

1
ρ ·Cx · Af ·V 2
2

- Resistencia a la rodadura =>
⇒ Rr = Rrd + Rrt = (f 0 + f v ·V n ) P cos θ = f r ·P cos θ
-Resistencia gravitatoria => Rg = Psenθ
Por ello para lograr que el coche permanezca avanzando se necesita una fuerza
tractora que sea igual a la fuerza total resistente:
1
RT = Fxa + Rr + Rg = ρ ·C x · A f ·V 2 + f r ·P cos θ + Psenθ
2
Los parámetros que aparecen en cada fuerza son los siguientes:
-Resistencia aerodinámica:
ρ => densidad del aire = 1,225Kg/m3
Cx => Coeficiente aerodinámico del vehículo = 0,29 (Según catálogo)
Af=> Área frontal = 2,02 m2 (Alto x Ancho x 0,8)
V=> Velocidad del vehículo (m/s)
-Resistencia a la rodadura:
fr => Coeficiente de resistencia a la rodadura.
f0 y fs => parámetros para el calculo de fr , dependen de la presión de inflado. En
nuestro caso hemos elegido una presión de inflado de 2,2 bares y obtenemos quefs=0,0055 y que f0= 0,0093
El parámetro n = 2,5

(Fuente: Teoría de los vehículos automóviles)

-Resistencia gravitatoria:
P => Peso del vehículo.
En todas las expresiones los senos y consenos que aparecen se refieren al ángulo
del vehículo con la horizontal.
La potencia necesaria para el movimiento se obtiene simplemente multiplicando
la resistencia al avance por la velocidad a la que circularía elvehículo.
1

H h =  ρ ·Cx · A f ·V 2 + f r ·P cos θ + Psenθ ·V = RT ⋅ V
2


Las curvas obtenidas son las siguientes:

Resistencia al avance
14000
12000

F(N)

10000
8000

pendiente 0

6000

pendiente 20%

4000
2000
0
0

100

200

300

400

500

600

V(Km/h)

Potencia (W)

Potencia
1800000
1600000
1400000
1200000
1000000
800000
600000
400000

Pendiente 0
Pendiente 20%

200000
0
0

100

200

300400

500

600

V(Km/h)

b) Esfuerzo tractor máximo limitado por la adherencia. Representar
conjuntamente con a). Estimar mediante las gráficas las velocidades de los puntos de
corte e indicar que indican las mismas.
Calculo del esfuerzo tractor:
Hemos tomado las siguientes hipótesis:
Suponemos que para cada velocidad la marcha se realiza sin aceleración.
Despreciamos el momento aerodinámico decabeceo.
No contamos con remolque
Despreciamos la fuerza de sustentación aerodinámica.
Vehículo de tracción delantera.
Vehículo a plena carga (15446,75 N)

En estas condiciones el centro de gravedad del vehículo se sitúa respecto al eje
delantero en:

l1c =

4.242 ⋅ 2.600 + 735, 75 ⋅1.314, 55 ⋅ 2 + 735, 75 ⋅ 2.030, 27 ⋅ 3 + 490 ⋅ 2.745
= 1207, 66mm
11.278 + 735, 75 ⋅ 5 + 490

y la altura del mismola situamos a 0,45 metros del suelo.
Aplicando equilibrio de momentos con respecto a la rueda trasera, se obtiene:
Fzd ·L + Fxa ·h + P sin θ ·h − P cos θ ·l 2 = 0
Fzd =

P cos θ ·l2 − ( Fxa + P sin θ )h
L

l2= batalla-dist. cdg respecto al eje delantero = 2600 – 1207,66 = 1392,66 mm.
Multiplicando Fzd (reacción normal a la superficie de rodadura en el eje
delantero) por el coeficiente deadherencia µ = 0,8 , obtenemos el esfuerzo de tracción
máximo permitido por la adherencia en función de la velocidad y la pendiente.
Ft = µ ·Fzd

Representación gráfica:
Fuerza traccion 0

fuerza de traccion 20%

Resist al avence 0%

rest al avance 20%

14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
0

100

200

300

400

500

600

V (Km/h)

El punto de corte de la curva de resistencia al avance con la del...