tren de fuerza motriz 1

TREN DE FUERZA MOTRIZ

INTRODUCCIÓN

FUERZAS QUE SE OPONEN AL MOVIMIENTO DE UN
VEHÍCULO
Un vehículo, en su desplazamiento, está sometido a una serie de
resistencias que se oponen a su movimiento. Para vencer estas
resistencias y las fuerzas que generan, el vehículo debe disponer de un
sistema de transmisión adaptado que tenga en cuenta las resistencias
más importantes que se oponen a latransmisión de movimiento, las
cuales son:
 La resistencia aerodinámica o del aire (Fa).
 La resistencia por pendiente (Fp).
 La resistencia a la rodadura o al rodamiento (Fr)
 La resistencia por rozamiento mecánico (Frm)
 La resistencia por inercia (Fi)

TREN DE FUERZA MOTRIZ

INTRODUCCIÓN

Para que el vehículo se desplace, la suma de todas estas resistencias
(fuerzas) debe ser inferior a la fuerzade empuje (Fe) que proporcione el
motor y transmisión a los conjuntos mecánicos de la transmisión:
Fa + Fp + Fr + Frm+ Fi < Fe
La
Resistencia
al
desplazamiento
(Fd)
del
vehículo se calcula sumando
todas las fuerzas que se
oponen al movimiento;

Fd = Fa + Fp + Fr + Frm+ Fi

TREN DE FUERZA MOTRIZ

INTRODUCCIÓN

Resistencia aerodinámica (oposición del aire al avance del
cuerpo)
Esta resistenciainfluye directamente sobre el movimiento del vehículo a
través del aire, siendo la fuerza de resistencia aerodinámica, que tiene
dirección horizontal y sentido contrario al movimiento, la que
principalmente opone la resistencia al movimiento.
La fuerza aerodinámica es proporcional a la velocidad del vehículo y
proporcional a la superficie frontal que presenta la unidad a la resistencia
del aire. Es poresto, que a mayor velocidad, la fuerza necesaria para
vencer esta resistencia crece drásticamente, lo que explica porqué los
fabricantes buscan mejorar el coeficiente de penetración en el aire de los
vehículos.

TREN DE FUERZA MOTRIZ

INTRODUCCIÓN

La fuerza aerodinámica tiene un mayor impacto cuando el vehículo
transita por carreteras o autopistas la mayor parte del tiempo.
La fuerzaaerodinámica se
calcula mediante la siguiente
fórmula:

Fa = 0.5 · Cx ·  · S · V2
En donde:
S: Superficie frontal del vehículo
Cx: Coeficiente de resistencia
aerodinámica.

:

Densidad del aire
V: Velocidad del vehículo.

TREN DE FUERZA MOTRIZ

INTRODUCCIÓN

La determinación de esta resistencia es algo difícil de calcular, por lo que
se usa túneles de viento, para tratar de determinar de manera
aproximadael valor de la fuerza resistiva generada por el viento. En la
tabla se muestra algunos valores de potencia necesaria para vencer la
resistencia, y su variación en función de la velocidad del Cx

TREN DE FUERZA MOTRIZ

INTRODUCCIÓN

Resistencia por pendiente (atracción de la gravedad de la
tierra)
La resistencia por pendiente es la fuerza de oposición que se ejerce
sobre el vehículo por el efectode la atracción terrestre. Esta fuerza es
proporcional al seno del ángulo formado entre la carretera y una línea
horizontal y al peso total de la unidad. Nada se puede hacer para vencer
esta fuerza. Por lo tanto, se
requiere de una fuerza equivalente,
suministrada por el motor, para
vencerla y permitir el avance de la
unidad, esta fuerza se calcula con
la fórmula:

Fp = W · sen(α)

TREN DEFUERZA MOTRIZ

INTRODUCCIÓN

La pendiente de una carretera o camino está determinada por la relación
que existe entre la altura superada y la longitud recorrida
sen (α) = h/L

sen (α) · 100 = pendiente en %

En pendientes la fuerza W (peso) se
descompone en F que es soporta por
los neumáticos y en Fp que empuja al
vehículo en sentido contrario a la
marcha durante el ascenso

TREN DE FUERZA MOTRIZINTRODUCCIÓN

Resistencia a la rodadura (fricción de las llantas sobre la
carretera)
Las llantas al rodar sobre el piso
producen un efecto conocido
como fricción, el cual produce
una resistencia al rodamiento, lo
cual genera una fuerza de
rodadura.
Esta fuerza de resistencia de la rodadura depende de principalmente de:
 Peso total de la unidad o peso a soportar por la rueda
 Tipo de terreno por...