Análisis de Las Propiedades Dinámico Traccionales Del Camión A35D

8/10/2019 Anlisis de Las Propiedades Dinmico Traccionales Del Camin A35D

1/62

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO TRACTORES Y MAQUINARIA PESADA

ANLISIS DE LAS PROPIEDADES DINMICO TRACCIONALES DEL CAMINDMPER ARTICULADO VOLVO A35D CON SU SISTEMA MOTORTRANSMISIN


2/62


I.

INTRODUCCION

En este Proyecto se realiza una consolidacin de los conocimientos obtenidos en eldesarrollo del curso de Tractores y Maquinaria Pesada, el cual consta en realizar unanlisis de las propiedades dinmico traccionales del tracto camin DMPERARTICULADO VOLVO A35D, el cual posee una transmisin hidrodinmica basculante.

Como sabemos; no todos los vehculos automotores tienen las mismas capacidadestcnicas, entonces dicha caracterstica restringe a algunos vehculos que fuerondiseados para ser explotados en condiciones especficas.Entonces con referencia a un vehculo automotor, nos podemos hacer lassiguientes preguntas:

En qu condiciones realmente puede ser explotada la unidad vehicular?

Qu pendiente mxima podr superar sin ningn problema la unidad

vehicular?

Cul es el consumo especfico de combustible fuera de carretera de esta

unidad vehicular?

Cul es la mxima velocidad que puede alcanzar esta unidad

vehicular?, entres muchas ms.

Para responder dichas preguntas y conocer al vehculo completamente se lerealiza un anlisis denominado Calculo del Control Traccional, que consiste enanalizar las propiedades energticas, econmicas y ecolgicas del vehculo ydeterminar las condiciones lmites fuera de la carretera en la cual es posible lamarcha del vehculo con determinados parmetros de diseo.

1.2.

EL PROBLEMA

1.2.1.

Antecedentes Histrico-Tcnicos

La industria de automocin especficamente, la dedicada a lamaquinaria pesada ocupa a nivel mundial una de las actividades msrelevantes que generan recursos econmicos aumentando laeconoma del pas que la desarrolla, es por esto que los pasesindustrializados de primer mundo han desarrollado completamente laciencia y la tecnologa en esta rea de la ingeniera, realizando lamanufactura de automviles de todo tipo y de diferente aplicacin para

venderlos al mercado internacional. Los consumidores ms importantesson aquellos pases subdesarrollados que no tienen la ciencia y latecnologa suficiente para llevar a cabo dicha actividad, dedicndosenicamente a la compra de estos para luego explotarlos.Lamentablemente en nuestro pas no est desarrollada por no contarcon la tecnologa suficiente para llevar a cabo esta actividad,dedicndonos nicamente a la compra de los vehculos de maquinaria


3/62


pesada y de sus repuestos ( partes y componentes ) para utilizarlosen las unidades ya establecidas.En nuestro pas es comn la mala explotacin de las unidades vehiculares,es decir dichas unidades son explotadas en condiciones para lo cual nofueron diseadas. Surgiendo as la necesidad de realizar un anlisis de

todas las propiedades dinmico traccionales de una unidad vehicularpara asegurar una buena condicin de explotacin.

1.2.2.

Enunciado del Problema

Cules son las condiciones en las que puede ser explotada eficientementela unidad vehicular?Se puede realizar un Anlisis de las propiedades dinmico traccionales yeconmicas del vehculo, DMPER ARTICULADO VOLVO A35D, con susistema motor transmisin?

1.2.3. Justificacin del Problema

Anlisis de las propiedades dinmico traccionales del vehculo con susistema motor transicin, se realizar para determinar las condicionesde terreno y las condiciones de rgimen de trabajo en que deberser explotada la unidad vehcular, aprovechndola al mximo.

1.3. OBJETIVOS DE ESTUDIO

Determinar las curvas caractersticas del motor.

Determinar la Fuerza de Traccin Bruta en las ruedas motrices para cada

marcha del automvil para diferentes velocidades de giro del motor.

Determinar la Fuerza Resistiva que se opone a la marcha de avance

de la unidad vehicular como son la Resistencia Total de la Carretera y la

Fuerza resistiva del viento.

Determinar la Fuerza de Traccin Bruta Mxima en las ruedas

motrices para cada marcha del automvil a partir del cual se

determinara la pendiente mxima que el automvil puede vencer para

su movimiento.

Determinacin del Factor Dinmico para cada marcha del automvil,

as como la Construccin de la Caracterstica Dinmica del Automvil.

Determinacin del mximo valor del coeficiente de resistencia total

del camino para cada marcha a partir del factor dinmico mximo.

Construccin de la Caracterstica Dinmico del Vehculo con Nomograma

de Carga.


4/62


Determinacin de la Caracterstica Universal o Pasaporte Dinmico del

Vehculo.

La variacin del consumo de combustible por cada 100Km de recorrido.

II. MATERIAL Y METODO

2.1.

MATERIAL

2.1.1 Especificaciones Tcnicas del Vehculo DMPER ARTICULADO VOLVO

A35D

A35DMarca, modelo Volvo D12D AAE2*/AAE3**Potencia mxima a 30 r/s (1800 r/min)

SAE J1995 Bruto 289 Kw (393)Potencia de volante a 30 r/s (1800 r/min)SAE J1995 Net, DIN 6271 285 Kw (388 hp)Par mximo a 20 r/s (1200 r/min)SAE J1995 Bruto 1950 NmSAE J1349 Net, DIN 6271 1915 NmDesplazamiento total 12 l

Con el ventilador a velocidad mxima, la potencia de volante es 277Kw(377 hp)y el par mximo es de 1 860 Nm de conformidad con DIN 70020.

Lnea de propulsin

A35D

Convertidor de par 1.95:1Transmisin, volvo PT 1860Caja de reenvi FL 992Ejes, volvo AH 64

Sistema de frenos

A35D: sistema de frenos totalmente hidrulicos con disco seco en todas lasruedas. Dos circuitos.Componentes bien protegidos.Cumple con las disposiciones de la normaISO 3450 y SAE J1473 para el peso total de la mquina.

Sistema de direccinCilindros: dos cilindros de direccin de doble accin.


5/62


Direccin complementaria:cumplen con ISO 5010 para el total de peso dela mquina.Angulo de direccin:3.4 giros de volante entre topes, 45.

Cabina

ROPS/FOPS aprobado: de acuerdo a las normas (ISO 3471, J1040)/(ISO3449, SAE J231)

Nivel de ruido en la cabina: ISO 6396 72 dB (A)

Sistema Hidrulico

Seis bombas de mbolo de caudal variable, con sensor de carga yaccionadas por el motor, montadas en la toma fuerza del volante. Una

bomba de mbolo dependiente del terreno para la conduccin secundariamontada en la caja de reenvo.

Filtro:un filtro de cristal de fibra con el ncleo magntico.

Capacidad de bombeo por bomba: A35D

Dependiente del motor, l/min 132Dependiente del terreno, l/min 210Vid varvtal, r/s 51.8Presin de trabajo 25

Caja/ Basculacin

Freno de carga y basculacin: Con el motor en marcha, se aplica el frenode servicio de los ejes bogie y se pone la caja de cambios en neutra.Basculacin Cilindros:Dos cilindros monoetpicos de doble efecto.

ngulo de basculamiento 70

Tiempo de basculamiento con carga 12 sTiempo de descanso 10 s

Capacidad de cargaA35D

Caja estndarCapacidad de carga 32 500 Kg


6/62


Caja, al ras 15.2 m3Con compuerta trasera 20.0 m3Medverhngd bakluckaCaja, al ras 15.5 m3Caja colmada 20.7 m3

Volumen de caja segn norma SAE 2:1

PesosA35D

Neumticos 26.5 R25*Peso en orden de servicio, sin cargaDelante 15 320 KgAtrs 12 980 KgTotal 28 300 Kg

Carga til 32 500 KgPesos totalesDelante 17 770 KgAtrs 43 030 KgTotal 60 800 Kg

El peso en orden de servicio incluye todos los fluidos y el conductor.A35D: Mquina sin carga con 26,5R25

Material de la caja

Frontal 8 mmLados 12 mmFondo 14 mmTabla de top 16 mmLmite de elasticidad 1000 N/mm2Lmite de rotura 1200 N/mm2Dureza 400 HB

Peso sobre el suelo

A35DNeumticos 26.5R25 775/65R29Sin cargaDelante 128 KPa 110 KPaAtrs 54 KPa 46 KPaCon cargaDelante 149 KPa 128 KPaAtrs 180 KPa 153 KPa


7/62


Con un hundimiento del 15% de radio sin carga y pesos especificados.

VelocidadesBaja, adelante

1 6 Km/h

2 9 Km/h

3 16 Km/h

4 24 Km/h

5 31 Km/h

6 41 Km/h

Cambio automtico a la 6marcha, rango superior

6 55 Km/h

Alta, adelante1 9 Km/h

2 13 Km/h

3 23 Km/h

4 33 Km/h

5 42 Km/h

6 55 Km/h

Baja, atrs

1 6 Km/h

2 10 Km/hAlta, atrs

1 8 Km/h

2 14 Km/h

CapacidadesA35DLiter

Crter de aceite 50Depsito de combustible 480Sistema de refrigeracin 117Transmisin, total 48.5Caja de reenvi 10.5Ejes delantero/trasero 48Depsito de refrigeracin de frenos ---


8/62


9/62


NEUMTICOS

Denominacin estndar: 59/80R63

Ecuacin para el radio esttico: r

e : Radio esttico, [mm]

:

: Coeficiente que considera la contraccin del Neumticopor accin de la carga aplicada sobre la rueda.

B : Ancho del perfil del neumtico, en mm.

Segn CHUDAKOV, el clculo exacto del radio de rodadura en condiciones de movimiento es casiimposible, por lo que sugiere para el modelado matemtico del radio de rodadura las siguientes

hiptesis:

La diferencia entre el radio esttico y el de rodadura depende principalmente de las

condiciones de deslizamiento entre el neumtico y la carretera, asumiendo que este es

mnimo tenemos que re= r

r

Para camiones y buses con neumticos de perfil regulable se asume que H/B = 1.35, por

consiguiente = 1.35.

Para camiones de gran capacidad Finalmente la ecuacin (10) queda de la forma:

.......... ( 11 )Segn la tabla N 5, tenemos: d = 50 = 1270 mm B = 26.5= 673.5mm

Luego:

2.2.

METODO Y PROCEDIMIENTO

2.2.1. ELABORACION DEL MODELO MATEMATICO

2.2.1.1. CURVAS EXTERNAS DE VELOCIDAD:

Para la elaboracin de estas curvas se utilizara la ECUACION DE LEIDERMAN, la cual relaciona la

Potencia efectiva del motor Ne con las revoluciones del motor n de la siguiente manera:


10/62


[ ] (1)Donde:

Ne = Potencia efectiva del motor. [kW]

NeN= Potencia nominal del motor. [kW]

n = Frecuencia de giro del cigeal. [rpm]

nN= Frecuencia de giro nominal del cigeal. [rpm]

a, b, c = Coeficientes de la ecuacin de leiderman, caractersticos de cada motor.

Para el clculo de los coeficientes de leiderman es necesario definir y establecer las siguientes

relaciones:

POTENCIA EFECTIVA (N):

Se define mediante la relacin:

Donde:

M: Torque

: Velocidad angular

Haciendo las transformaciones respectivas, trabajando en las unidades convenientes, aplicando

esta ltima definicin de la potencia efectiva tenemos:

Donde:Ne = Potencia efectiva del motor. [kW]

Me = Potencia nominal del motor. [kW]

n = Frecuencia de giro del cigeal. [rpm]

Para expresar el torque en funcin de la potencia y la frecuencia de giro, podemos expresar una

variante de la ecuacin (2):

RESERVA DEL PAR MOTOR:

Tambin conocida como reserva de Torque, se define mediante la relacin:

( )


11/62


Donde:

MeM: Torque mximo del motor.

MeN: Torque correspondiente a la potencia mxima.

COEFICIENTE DE ADAPTABILIDAD POR FRECUENCIA DE GIRO:

Se define por el cociente:

: Frecuencia de giro correspondiente al torque mximo.

Haciendo uso de las ecuaciones (1), (2), (2), (3) y (4) con los conceptos de la mecnica racional

y artificios matemticos se obtienen los siguientes resultados para los coeficientes de

leiderman:

( )

Con los valores de los coeficientes calculados y usando la ecuacin de leiderman quedan

definidas las funciones: Ne = f(n) y Me = f(n) necesarias para la elaboracin de las curvas

caractersticas y la elaboracin de tablas de resultados. Para el anlisis se dividi el rango de

rpm del motor en 24 partes. De lo que obtenemos los siguientes resultados

COEFICIENTE DE ADAPTABILIDAD POR TORQUE DEL MOTOR " KM:

COEFICIENTE DE ADAPTABILIDAD POR FRECUENCIA DE GIRO " Kn:

RESERVA DE PAR MOTOR " Mr :

( )


12/62


13/62


2.2.1.2.

CLCULO DE LA FUERZA DE TRACCIN DEL VEHCULO CON TRANSMISIN

HIDRODINMICA EN MARCHA ESTABLE

SELECCIN DEL CONVERTIDOR HIDRULICO

Teniendo en cuenta las caractersticas de operacin para los diferentes convertidores

hidrulicos, hemos asumido un convertidor hidrulico transparente y complejo, debido a que

presenta mejores propiedades de transformacin energtica y eficiencia.

La particularidad del convertidor hidrulico transparente consiste en que el rgimen de trabajo

del motor acoplado a este vara al cambiar las carreras en el rbol de las turbinas y, de esta

manera depende de las condiciones de movimiento.

Fig : CARACTERSTICAS ADIMENSIONALES DE UN CONVERTIDOR HIDRULICO

TRANSPARENTE

En la caracterstica adimensional, la transparencia del convertidor hidrulico se manifiesta en

que el coeficiente del momento primario 1 tiene para diversas relaciones de transmisin ich

diferentes valores, como se muestra en la figura N .

Generalmente el convertidor hidrulico est construido de tal manera que al conservarse

invariable la posicin del dispositivo regulador del suministro de combustible a los cilindros del

motor, la frecuencia de rotacin del cigeal se eleva al aumentar la velocidad del automvil y

al disminuir la velocidad se reduce.


14/62


Gracias a esto, el funcionamiento del motor con elevadas resistencias al movimiento se efecta

en la regin de grandes pares motor, mientras que a medida que disminuyen las resistencias

pasa a la regin de frecuencias de rotacin elevadas, utilizando correspondientemente mayores

potencias.

Como resultado, mejoran las cualidades dinmicas de automvil. No obstante, las propiedades

de conversin de los convertidores hidrulicos comunes de tres ruedas de tipo transparente,

son inferiores en los convertidores hidrulicos no transparentes. El valor mximo del

coeficiente de conversin de los primeros, en la mayora de los casos, es slo un poco mayor

que 2, mientras que en los convertidores hidrulicos no transparentes se halla en los lmites k ch

mx= 34.

Para elevar las propiedades de conversin de los convertidores hidrulicos transparentes es

preciso complicar considerablemente su estructura, en particular utilizar convertidores

hidrulicos multietpicos, en los cuales el fluido circula travs de varias turbinas dispuestas enserie.

El efecto principal de los convertidores hidrulicos es su rendimiento relativamente pequeo. A

causa de las grandes prdidas de energa para vencer las resistencias al movimiento del flujo

del fluido por las aletas de las ruedas y en otros sectores del crculo de relacin, el rendimiento

de los convertidores hidrulicos es menor que el de las cajas de cambio de marchas mecnicas

comunes. A pesar de los progresos logrados en los ltimos aos en el perfeccionamiento de la

estructura de los convertidores hidrulicos, el rendimiento mximo, incluso de los mejores, no

excede el 90 92%, teniendo en cuenta que el alto nivel de los valores del rendimiento se

conserva nicamente en un intervalo de relaciones de transmisin i ch. A medida que nos

desviamos de este intervalo los ngulos de ataque, bajo los cuales los flujos del fluido se

transmiten a las aletas, aumentan constantemente, lo que motiva el crecimiento de las

prdidas de potencia.

Uno de los medios para evitar que el convertidor hidrulico funcione en regmenes

desfavorables, es el bloqueo del convertidor hidrulico en los correspondientes sectores de

movimiento del automvil. ste se realiza acoplando el rbol de la bomba con el rbol de la

turbina, como un embrague especial de bloqueo de tipo corriente de friccin y, como

resultado, el convertidor hidrulico se desembraga de la cadena de la transmisin de fuerza delautomvil.


15/62


Para el mismo propsito se utilizan los as llamados convertidores hidrulicos complejos,

dotados de la propiedad que al disminuir el coeficiente de conversin hasta la unidad, estos

pasan automticamente al rgimen de embrague hidrulico, en el cual con elevadas relaciones

de transmisin ich el rendimiento es mayor que en el convertidor hidrulico. Esto se logra

gracias a que el reactor se embraga con el cuerpo del convertidor hidrulico a travs de un

embrague de rueda libre. Con elevadas cargas externas, las revoluciones de las turbinas son

considerablemente menores que las de la bomba y el flujo del fluido que sale de la primera al

chocar con las aletas del reactor, acua el embrague y quedando de esta manera inmvil el

reactor. Al disminuir la carga externa, la velocidad de rotacin de la turbina aumenta, y para

determinados valores de la relacin de transmisin ich, el flujo que sale de la turbina cambia de

direccin que golpea por la parte posterior de las aletas del reactor. En este caso, el embrague

de rueda libre se desacua, y el reactor, no teniendo apoyo, comienza a girar y dejar de

efectuar la funcin de convertidor del par motor.

Fig :

CARACTERSTICAS DE UN CONVERTIDOR HIDRULICO COMPLEJO.

Cuando el convertidor hidrulico funciona en el rgimen de embrague hidrulico, el coeficiente

de conversin prcticamente puede considerarse igual a la unidad. Designemos el rendimientodel convertidor hidrulico en el rgimen de embrague hidrulico por ch. Para un kch = 1,

obtenemos:

b

teh

n

n ()


16/62


De aqu se aprecia que el rendimiento del embrague hidrulico depende de la correlacin entre

la frecuencia de rotacin de la turbina y la de la bomba. Habiendo carga en el rbol de la

turbina en el embrague hidrulico siempre hay cierto resbalamiento, o sea, la turbina queda

retrasada de la bomba (nt < nb). Cuanto menor es el resbalamiento, tanto mayor ser el

rendimiento del embrague hidrulico.

CLCULO DIMETRO HIDRULICO

Debido a la falta de datos tcnicos del convertidor hidrulico hemos establecido el siguiente

procedimiento para el clculo del dimetro activo del transformador hidrulico.

De la ecuacin del momento para la bomba:

Donde:: Coeficiente de bomba: Densidad del fluido operante [Kg/m3] = 866 Kg/m3: Dimetro activo del transformador hidrulico, medida mxima de su cavidad detrabajo[m]: Frecuencia rotacional de la Bomba [rpm]De esta ecuacin despejamos :

El cual nos dar un estimado del valor real del Dimetro hidrulico.

Se considera para ello las condiciones de trabajo mximas:

Vamos a asumir el momento mximo para la bomba a sucorrespondiente frecuencia rotacional (rpm del torque mximo).

Se asume el valor mximo de de la Figura N3 ,

ANLISIS DEL TRABAJO DEL CONVERTIDOR HIDRULICO

Lneas arriba se especific que para este vehculo se tiene un CONVERTIDOR HIDRAULICO

TRANSPARENTE COMPLEJO, cuyas caractersticas estn particularizadas en la figura N 3.

Adems se ha construido las curvas de su caracterstica adimensional.

Teniendo esto y asumiendo valores de , y con ayuda de la Fig. 3, tenemos:


17/62


Tabla N: Valores de para los asumidos (valores

asumidos)

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

x 10-6 3.5 3.3 3.2 3.0 2.6 2.4 2.0 1.8 1.3 1.0 0.5Obtenindose los siguientes puntos de interseccin:Tabla N3: valores del momento y revoluciones de la bomba, para los distintos valores de. (valoresasumidos)

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

nb 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800

Mb

ANLISIS DEL TRABAJO DEL CONVERTIDOR HIDRULICO

Lneas arriba se especific que para este vehculo se tiene un CONVERTIDOR HIDRAULICO

TRANSPARENTE COMPLEJO, cuyas caractersticas estn particularizadas en la figura N 3. Adems se ha

construido las curvas de su caracterstica adimensional.

ANLISIS DEL TRABAJO DEL CONVERTIDOR HIDRULICO EN CONJUNTO CON EL MOTOR

Para analizar el trabajo del convertidor hidrulico en conjunto con el motor del automvil es

necesario tener as la llamada caracterstica de carga del convertidor hidrulico, la cual refleja como

varan los pares motor, aplicados al rbol de la bomba, en dependencia de su frecuencia de rotacin,

asociados a un valor de b. Sus valores se calculan mediante la ecuacin (1)

TABLA N.-8 MOMENTO DE LA BOMBA CUANDO uth=0

Dth(m) Utr(ch) 1*10^-6 (kg/m^3) n(rpm) Mb(Nm)

0.75 0 0.00000303 866 1400 1220.78043

0.75 0 0.00000303 866 1450 1309.53615

0.75 0 0.00000303 866 1500 1401.40611

0.75 0 0.00000303 866 1550 1496.3903


18/62


0.75 0 0.00000303 866 1600 1594.48873

0.75 0 0.00000303 866 1650 1695.70139

0.75 0 0.00000303 866 1700 1800.02829

0.75 0 0.00000303 866 1750 1907.46942

0.75 0 0.00000303 866 1800 2018.02479

MOMENTO DE LA BOMBA CUANDO uth=0.1


0.75 0.1 2.79808E-06 866 1400 1127.0428

0.75 0.1 2.79808E-06 866 1450 1208.98341

0.75 0.1 2.79808E-06 866 1500 1293.79913

0.75 0.1 2.79808E-06 866 1550 1381.48996

0.75 0.1 2.79808E-06 866 1600 1472.0559

0.75 0.1 2.79808E-06 866 1650 1565.49695

0.75 0.1 2.79808E-06 866 1700 1661.8131

0.75 0.1 2.79808E-06 866 1750 1761.00437

0.75 0.1 2.79808E-06 866 1800 1863.07075



0.75 0.2 2.56536E-06 866 1400 1033.30516

0.75 0.2 2.56536E-06 866 1450 1108.43067

0.75 0.2 2.56536E-06 866 1500 1186.19215

0.75 0.2 2.56536E-06 866 1550 1266.58962

0.75 0.2 2.56536E-06 866 1600 1349.62307

0.75 0.2 2.56536E-06 866 1650 1435.2925

0.75 0.2 2.56536E-06 866 1700 1523.59792

0.75 0.2 2.56536E-06 866 1750 1614.53932

0.75 0.2 2.56536E-06 866 1800 1708.1167



0.75 0.3 2.33264E-06 866 1400 939.567528

0.75 0.3 2.33264E-06 866 1450 1007.87792

0.75 0.3 2.33264E-06 866 1500 1078.58517

0.75 0.3 2.33264E-06 866 1550 1151.68928


19/62


0.75 0.3 2.33264E-06 866 1600 1227.19024

0.75 0.3 2.33264E-06 866 1650 1305.08806

0.75 0.3 2.33264E-06 866 1700 1385.38273

0.75 0.3 2.33264E-06 866 1750 1468.07426

0.75 0.3 2.33264E-06 866 1800 1553.16265



0.75 0.4 2.09992E-06 866 1400 845.829894

0.75 0.4 2.09992E-06 866 1450 907.32518

0.75 0.4 2.09992E-06 866 1500 970.978194

0.75 0.4 2.09992E-06 866 1550 1036.78894

0.75 0.4 2.09992E-06 866 1600 1104.75741

0.75 0.4 2.09992E-06 866 1650 1174.88362

0.75 0.4 2.09992E-06 866 1700 1247.16755

0.75 0.4 2.09992E-06 866 1750 1321.60921

0.75 0.4 2.09992E-06 866 1800 1398.2086



0.75 0.5 1.8672E-06 866 1400 752.09226

0.75 0.5 1.8672E-06 866 1450 806.772437

0.75 0.5 1.8672E-06 866 1500 863.371216

0.75 0.5 1.8672E-06 866 1550 921.888599

0.75 0.5 1.8672E-06 866 1600 982.324584

0.75 0.5 1.8672E-06 866 1650 1044.67917

0.75 0.5 1.8672E-06 866 1700 1108.95236

0.75 0.5 1.8672E-06 866 1750 1175.14416

0.75 0.5 1.8672E-06 866 1800 1243.25455



0.75 0.6 1.63448E-06 866 1400 658.354625

0.75 0.6 1.63448E-06 866 1450 706.219694

0.75 0.6 1.63448E-06 866 1500 755.764238

0.75 0.6 1.63448E-06 866 1550 806.988259


20/62


21/62


1650 1547.70137

1700 1542.77939

1750 1537.92762

1800 1533.19317

Uth(asumidos) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5Mb 1560.43659 1557.06315 1557.063 1552.56627 1542.77939 1533.1932

nb 1425.52531 1478.56676 1478.56918 1549.27252 1703.15421 1853.880503

Caracterstica de la turbina

Para la caracterstica externa de la unidad de fuerza en el convertidor, tenemos:

.. (1)

.... (2)

Igualando (1) y (2), tenemos:

Donde:

Rendimiento del convertidor (transformador) hidrulico Relacin del transmisor hidrulico

0

500

1000

1500

2000

2500

1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850

Me=Mb

ne=nb

CARACTERISTICA DE CARGA DEL MOTOR CONTRANSMISION HIDRAULICA

Uth=0

Uth=0.1

Uth=0.2

Uth=0.3

Uth=0.4

Uth=0.5

Uth=0.6

Uth=0.7

Uth=0.8

Mb


22/62


Coeficiente de conversin de transformador hidrulico Frecuencia rotacional de la turbina y de la bomba Torque de la turbina y de la bomba.CALCULO DE LAS RELACIONES DE TRANSMICION DEL VEHCULO AUTOMOTOR EN LAS DIFERENTES

POSICIONES DE LA CAJA DE VELOCIDADES:

Aplicando la ecuacin de la velocidad de desplazamiento del vehculo automotor:

De donde:

V : Velocidad de desplazamiento del vehculo automotor, en km/h.

rr : Radio de rodadura = 2.598m.

ne : Nmero de revoluciones por minuto del motor.(rpm)

Utr : Relacin de transmisin de la caja de velocidades (en Alta)

Como en las especificaciones de esta unidad vehicular nos dan sus velocidades en todas las

marchas para una determinada rpm, entonces podemos hallar Utrpara cada una de las marchas con la

siguiente expresin:

Tabularemos los valores de la velocidad del vehculo, en Km/h, para encontrar las

relaciones totales de transmisin en cada una de las marchas las cuales se muestran en el siguiente

cuadro:

CLCULO DE Utr

MARCHAS VELOCIDADES (Km/h) Utr1 ra 6 0.9065 1800 102.52515

2da 9 0.9065 1800 68.3501

3ra16

0.9065 1800 38.44693134ta 24 0.9065 1800 25.6312875

5ta 31 0.9065 1800 19.8435774

6ta 41 0.9065 1800 15.0036805

retroceso 55 0.9065 1800 11.1845618


23/62


Marchas 1 ra 2da 3ra 4ta 5ta 6ta retroceso

Velocidad (km/h) 6 9 16 24 31 41 5

Utr 102.52515 68.3501 38.4469313 25.6312875 19.8435774 15.0036805 11.184561

CLCULO DE LA VELOCIDAD PARA DIFERENTES MARCHAS

Para las utrseleccionadas se encuentran las velocidades

Donde:

utr : Es la relacin de transmisin de las transmisiones mecnicas ubicadas entre la

turbina y las ruedas motrices.

Nt : Son las rpm del eje de la turbina.

Reemplazando los valores correspondientes para cada marcha del motor tenemos los valores de la

velocidad para distintas rpm y se muestran en la siguiente tabla:

CLCULO DE LA VELOCIDAD EN LA PRIMERA MARCHA

PRIMERA MARCHA

nb Uth nt (m) Utr V (km/h)1400 0 0 0.9065 102.52515 01450 0.1 145 0.9065 102.52515 0.48333333

1500 0.2 300 0.9065 102.52515 1

1550 0.3 465 0.9065 102.52515 1.55

1600 0.4 640 0.9065 102.52515 2.13333333

1650 0.5 825 0.9065 102.52515 2.75

1700 0.6 1020 0.9065 102.52515 3.4

1750 0.7 1225 0.9065 102.52515 4.08333333

1800 0.8 1440 0.9065 102.52515 4.8

CLCULO DE LA VELOCIDAD EN LA SEGUNDA MARCHA

SEGUNDA MARCHA

nb Uth nt (m) Utr V (km/h)1400 0 0 0.9065 68.3501 0

1450 0.1 145 0.9065 68.3501 0.725

1500 0.2 300 0.9065 68.3501 1.5


24/62


1550 0.3 465 0.9065 68.3501 2.325

1600 0.4 640 0.9065 68.3501 3.2

1650 0.5 825 0.9065 68.3501 4.125

1700 0.6 1020 0.9065 68.3501 5.1

1750 0.7 1225 0.9065 68.3501 6.125

1800 0.8 1440 0.9065 68.3501 7.2

CLCULO DE LA VELOCIDAD EN LA TERCERA MARCHA

TERCERA MARCHA


1450 0.1 145 0.9065 38.4469313 1.28888889

1500 0.2 300 0.9065 38.4469313 2.66666666

1550 0.3 465 0.9065 38.4469313 4.133333331600 0.4 640 0.9065 38.4469313 5.68888888

1650 0.5 825 0.9065 38.4469313 7.33333332

1700 0.6 1020 0.9065 38.4469313 9.06666665

1750 0.7 1225 0.9065 38.4469313 10.8888889

1800 0.8 1440 0.9065 38.4469313 12.8

CLCULO DE LA VELOCIDAD EN LA CUARTA MARCHA

CUARTA MARCHA


1450 0.1 145 0.9065 25.6312875 1.93333333

1500 0.2 300 0.9065 25.6312875 4

1550 0.3 465 0.9065 25.6312875 6.2

1600 0.4 640 0.9065 25.6312875 8.53333333

1650 0.5 825 0.9065 25.6312875 11

1700 0.6 1020 0.9065 25.6312875 13.6

1750 0.7 1225 0.9065 25.6312875 16.3333333

1800 0.8 1440 0.9065 25.6312875 19.2


25/62


26/62


1750 0.7 1225 0.9065 11.1845618 37.4305556

1800 0.8 1440 0.9065 11.1845618 44.0000001

VELOCIDAD VS RPM(TURBINA)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

VELOCIDAD(K

m/h)

RPM

VELOCIDAD VS RPM(TURBINA)

PRIMERA MARCHA

SEGUNDA MARCHA

TERCERA MARCHA

CUARTA MARCHA

QUINTA MARCHA

SEXTA MARCHA

RETROCESO


27/62


28/62


tr : Eficiencia de la transmisin mecnica (0.88).

rr : Radio de rodadura ( 2.598m)

Considerando que nuestro transformador hidrulico es transparente b=f(ut.h)

Luego reemplazando los datos en la ecuacin de Pt tenemos que la fuerza traccional esta dado por los

siguientes valores:


0.75 0 3.47760 866 1400 1400.74767

0.75 0.1 3.30000 866 1450 1425.85103

0.75 0.2 3.223884 866 1500 1490.68587

0.75 0.3 3.0000000 866 1550 1481.18348

0.75 0.4 2.8806560 866 1600 1515.49872

0.75 0.5 2.6000000 866 1650 1454.67323

0.75 0.6 2.447916 866 1700 1453.846520.75 0.7 2.2 866 1750 1384.59573

0.75 0.8 1.925664 866 1800 1282.18216

FUERZA DE TRACCIN EN LA PRIMERA MARCHA

PRIMERA MARCHA

nt nb (rpm) Uth Utr Kth Mb (N.m) ntr Pt (N) V (km/h)0 1400 0 102.53 3.201 1400.75 0.88 0.91 446262.98 0.00

145 1450 0.1 102.53 2.8 1425.85 0.88 0.91 397353.883 0.48300 1500 0.2 102.53 2.5 1490.69 0.88 0.91 370912.457 1.00

465 1550 0.3 102.53 2.2 1481.18 0.88 0.91 324322.305 1.55

640 1600 0.4 102.53 1.9 1515.50 0.88 0.91 286585.657 2.13

825 1650 0.5 102.53 1.6 1454.67 0.88 0.91 231649.147 2.75

1020 1700 0.6 102.53 1.3 1453.85 0.88 0.91 188107.968 3.40

1225 1750 0.7 102.53 1.1 1384.60 0.88 0.91 151586.648 4.08

1440 1800 0.8 102.53 1 1282.18 0.88 0.91 127613.026 4.80

FUERZA DE TRACCIN EN LA SEGUNDA MARCHA

SEGUNDA MARCHA


145 1450 0.1 68.35 2.8 1425.85 0.88 0.91 264902.589 0.73

300 1500 0.2 68.35 2.5 1490.69 0.88 0.91 247274.972 1.50

465 1550 0.3 68.35 2.2 1481.18 0.88 0.91 216214.87 2.33


29/62


640 1600 0.4 68.35 1.9 1515.50 0.88 0.91 191057.105 3.20

825 1650 0.5 68.35 1.6 1454.67 0.88 0.91 154432.765 4.13

1020 1700 0.6 68.35 1.3 1453.85 0.88 0.91 125405.312 5.10

1225 1750 0.7 68.35 1.1 1384.60 0.88 0.91 101057.765 6.13

1440 1800 0.8 68.35 1 1282.18 0.88 0.91 85075.3508 7.20

TABLA N.- 31 FUERZA DE TRACCIN EN LA TERCERA MARCHA

TERCERA MARCHA


145 1450 0.1 38.45 2.8 1425.85 0.88 0.91 149007.706 1.29

300 1500 0.2 38.45 2.5 1490.69 0.88 0.91 139092.172 2.67

465 1550 0.3 38.45 2.2 1481.18 0.88 0.91 121620.864 4.13

640 1600 0.4 38.45 1.9 1515.50 0.88 0.91 107469.621 5.69825 1650 0.5 38.45 1.6 1454.67 0.88 0.91 86868.4301 7.33

1020 1700 0.6 38.45 1.3 1453.85 0.88 0.91 70540.488 9.07

1225 1750 0.7 38.45 1.1 1384.60 0.88 0.91 56844.993 10.89

1440 1800 0.8 38.45 1 1282.18 0.88 0.91 47854.8848 12.80

FUERZA DE TRACCIN EN LA CUARTA MARCHA

CUARTA MARCHA

nt nb (rpm) Uth Utr Kth Mb (N.m) ntr Pt (N) V (km/h)0 1400 0 25.63 3.201 1400.75 0.88 0.91 111565.744 0.00145 1450 0.1 25.63 2.8 1425.85 0.88 0.91 99338.4708 1.93

300 1500 0.2 25.63 2.5 1490.69 0.88 0.91 92728.1143 4.00

465 1550 0.3 25.63 2.2 1481.18 0.88 0.91 81080.5762 6.20

640 1600 0.4 25.63 1.9 1515.50 0.88 0.91 71646.4143 8.53

825 1650 0.5 25.63 1.6 1454.67 0.88 0.91 57912.2867 11.00

1020 1700 0.6 25.63 1.3 1453.85 0.88 0.91 47026.992 13.60

1225 1750 0.7 25.63 1.1 1384.60 0.88 0.91 37896.662 16.33

1440 1800 0.8 25.63 1 1282.18 0.88 0.91 31903.2566 19.20

FUERZA DE TRACCIN EN LA QUINTA MARCHA

QUINTA MARCHA

nt nb (rpm) Uth Utr Kth Mb (N.m) ntr Pt (N) V (km/h)0 1400 0 19.84 3.201 1400.75 0.88 0.91 86373.4795 0

145 1450 0.1 19.84 2.8 1425.85 0.88 0.91 76907.2032 2.50


30/62


300 1500 0.2 19.84 2.5 1490.69 0.88 0.91 71789.5079 5.17

465 1550 0.3 19.84 2.2 1481.18 0.88 0.91 62772.059 8.01

640 1600 0.4 19.84 1.9 1515.50 0.88 0.91 55468.1917 11.02

825 1650 0.5 19.84 1.6 1454.67 0.88 0.91 44835.3187 14.21

1020 1700 0.6 19.84 1.3 1453.85 0.88 0.91 36407.9938 17.57

1225 1750 0.7 19.84 1.1 1384.60 0.88 0.91 29339.3512 21.101440 1800 0.8 19.84 1 1282.18 0.88 0.91 24699.2954 24.80

FUERZA DE TRACCIN EN LA SEXTA MARCHA

SEXTA MARCHA


145 1450 0.1 15.00 2.8 1425.85 0.88 0.91 58149.3488 3.30

300 1500 0.2 15.00 2.5 1490.69 0.88 0.91 54279.8718 6.83465 1550 0.3 15.00 2.2 1481.18 0.88 0.91 47461.8007 10.59

640 1600 0.4 15.00 1.9 1515.50 0.88 0.91 41939.3645 14.58

825 1650 0.5 15.00 1.6 1454.67 0.88 0.91 33899.8752 18.79

1020 1700 0.6 15.00 1.3 1453.85 0.88 0.91 27527.9953 23.23

1225 1750 0.7 15.00 1.1 1384.60 0.88 0.91 22183.4119 27.90

1440 1800 0.8 15.00 1 1282.18 0.88 0.91 18675.077 32.80

FUERZA DE TRACCIN EN LA SPTIMA MARCHA

RETROCESO MARCHA


145 1450 0.1 11.18 2.8 1425.85 0.88 0.91 43347.6964 4.43

300 1500 0.2 11.18 2.5 1490.69 0.88 0.91 40463.1772 9.17

465 1550 0.3 11.18 2.2 1481.18 0.88 0.91 35380.6151 14.21

640 1600 0.4 11.18 1.9 1515.50 0.88 0.91 31263.8899 19.56

825 1650 0.5 11.18 1.6 1454.67 0.88 0.91 25270.816 25.21

1020 1700 0.6 11.18 1.3 1453.85 0.88 0.91 20520.8692 31.17

1225 1750 0.7 11.18 1.1 1384.60 0.88 0.91 16536.7252 37.431440 1800 0.8 11.18 1 1282.18 0.88 0.91 13921.421 44.00


31/62


FUERZA DE TRACCIN

LA FUERZA DE RESISTENCIA DEL AIRE.

Clculo del Coeficiente de Resistencia del Aire (K)

De tablas dadas en clase tenemos:

Tipo de VehculoK

N.s2/m4(kgf.s2/m4)

F

(m2)

W=K*F

N.s2/m2(kgf.s2/m2

CAMIONES 0.600.70 (0.0600.070) 3.03.5 1.83.5 (0.180.35)

BUSES 0.250.40 (0.0250.040) 4.56.5 1.12.6 (0.110.26)

K : Coeficiente de resistencia del aire = 0.6 N*s2./m4.

F : rea frontal del vehculo automotor, 11.42048 m2

.A : Ancho total del vehculo automotor = 3.208 m

H : Altura total del vehculo automotor = 3.56m.

Haciendo el anlisis correspondiente tenemos:

F = 75%(Alto x Ancho) F = (0.75* 3.56 * 3.208) m2 F = 8.56536m2

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

0 5 10 15 20 25 30

Pt(N)

VELOCIDAD (Km/h)

FUERZA DE TRACCIN VS VELOCIDAD

PRIMERA MARCHA

SEGUNDA MARCHA

TERCERA MARCHA

CUARTA MARCHA

QUINTA MARCHA

SEXTA MARCHA

RETROCESO


32/62


33/62


34/62


FUERZA DE RESISTENCIA DEL VIENTO EN SEXTA MARCHA

SEXTA MARCHA

nt(rpm) V (km/h) K*F Pw(N)

0 0 5.139216 0

145 3.30277778 5.139216 4.32564203

300 6.83333333 5.139216 18.5164225

465 10.5916667 5.139216 44.4857051

640 14.5777778 5.139216 84.2702962

825 18.7916667 5.139216 140.030445

1020 23.2333333 5.139216 214.049844

1225 27.9027778 5.139216 308.735628

1440 32.8 5.139216 426.618374

FUERZA DE RESISTENCIA DEL VIENTO EN SPTIMA MARCHA

RETROCESO

nt(rpm) V (km/h) K*F Pw(N)

0 0 5.139216 0

145 4.43055556 5.139216 7.7840971

300 9.16666668 5.139216 33.3207486

465 14.2083334 5.139216 80.0530984640 19.5555556 5.139216 151.646429

825 25.2083334 5.139216 251.988161

1020 31.1666667 5.139216 385.187853

1225 37.4305556 5.139216 555.577204

1440 44.0000001 5.139216 767.710047


35/62


GRFICA: FUERZA DEL VIENTO

LA FUERZA DE RESISTENCIA TOTAL DEL CAMINO. (P)

Coeficiente de Resistencia a la Rodadura (fr) Segn Chudakov.

VALOR DEL COEFICIENTE f

TIPO DE CAMINO fr

Asfaltado 0.015 - 0.020

Grava 0.020 - 0.030

Pavimento de guijo 0.025 - 0.035

Tierra seca 0.030 - 0.050

Tierra hmeda 0.050 - 0.150

Arena 0.100 - 0.300

Nieve apisonada 0.030 - 0.040

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 10 20 30 40 50

Pw(N)

VELOCIDAD(Km/h)

FUERZA DEL VIENTO VS VELOCIDAD

RETROCESO

SEXTA MARCHA

QUINTA MARCHA

CUARTA MARCHA

TERCERA MARCHA

SEGUNDA MARCHA

PRIMERA MARCHA


36/62


Asumimos un coeficiente de:

fr= 0,030

La fuerza de resistencia al camino P depende de la pendiente y del tipo de asfaltado de la carretera;

por lo tanto:

Donde :

: Peso bruto vehicular, [N] : Angulo de inclinacin de la pendiente : Factor de camino

Para nuestro vehculo

FUERZA DE RESISTENCIA AL CAMINO (P) A LA MXIMA PENDIENTE.

Ga (N) f i (%) P (N)

I 596448 0.03 72% 0.75 447,336.00000

II 596448 0.03 47% 0.50 298,224.00III 596448 0.03 25% 0.28 167,005.44

IV 596448 0.03 15.5% 0.19 110,342.88

V 596448 0.03 11.5% 0.15 86,484.96

VI 596448 0.03 7.9% 0.11 65,012.83

VII 596448 0.03 5.2% 0.08 48,908.74

FUERZA TRACCIONAL REQUERIDA P (+W).

Tenemos:

De la condicin de marcha estable:Pj= 0

Entonces:


37/62


38/62


39/62


FUERZA TRACCIONAL REQUERIDA EN LA SEGUNDA MARCHA

i=7.9%

V (km/h) Pw (N) P (N) P (w+) Pt (N)

0 0 65012.832 65012.832 65306.7772

3.30277778 4.32564203 65012.832 65017.1576 58149.3488

6.83333333 18.5164225 65012.832 65031.3484 54279.8718

10.5916667 44.4857051 65012.832 65057.3177 47461.8007

14.5777778 84.2702962 65012.832 65097.1023 41939.3645

18.7916667 140.030445 65012.832 65152.8624 33899.8752

23.2333333 214.049844 65012.832 65226.8818 27527.9953

27.9027778 308.735628 65012.832 65321.5676 22183.4119

32.8 426.618374 65012.832 65439.4504 18675.077

FUERZA TRACCIONAL REQUERIDA EN LA PRIMERA MARCHA

i=5.2%

V (km/h) Pw (N) P (N) P (w+) Pt (N)

0 0 48908.736 48908.736 48683.2339

4.43055556 7.7840971 48908.736 48916.5201 43347.6964

9.16666668 33.3207486 48908.736 48942.0567 40463.1772

14.2083334 80.0530984 48908.736 48988.7891 35380.6151

19.5555556 151.646429 48908.736 49060.3824 31263.8899

25.2083334 251.988161 48908.736 49160.7242 25270.81631.1666667 385.187853 48908.736 49293.9239 20520.8692

37.4305556 555.577204 48908.736 49464.3132 16536.7252

44.0000001 767.710047 48908.736 49676.446 13921.421


40/62


41/62


1.6.2.. ...........

.

).(

G

Pr

kiM

G

PPD

g

j

G

PP

g

jGPP

PPPP

r

chmmB

tg

rot

tg

rottg

jtg

Definiendo el factor dinmico como:

G

PPD

tg

Siendo un parmetro especfico, el factor dinmico permite efectuar una evaluacin comparativa de las

cualidades dinmicas de diferentes automviles independientemente de su capacidad de carga y peso.

Como podemos detallar de la ecuacin 2.6.1, que, el factor dinmico tiene diversos valores en funcin

del rgimen de velocidad del automvil, del factor de conversin kch, el momento par de la bomba (de

su par motor), y del nmero de la marcha embragada a la transmisin, y claro tambin del rendimiento

de la parte mecnica, trabajando el automvil a diferentes velocidades con distintas marchas, como

podemos ver en las siguientes tabla:

FACTOR DINMICO EN LA PRIMERA MARCHA

PRIMERA MARCHA

Ga=PBV= 60800 kg

nt Pt (N) Pw (N) D V (km/h)

0 446262.977 0 0.74820098 0

145 397353.883 0.09263719 0.66620022 0.48333333

300 370912.457 0.39654444 0.62186823 1

465 324322.305 0.95269803 0.54375461 1.55

640 286585.657 1.80471783 0.48048422 2.13333333

825 231649.147 2.99886736 0.3883761 2.751020 188107.968 4.58405378 0.31537265 3.4

1225 151586.648 6.61182785 0.25413789 4.08333333

1440 127613.026 9.136384 0.21393967 4.8


42/62


FACTOR DINMICO EN LA SEGUNDA MARCHA

SEGUNDA MARCHA

Ga=PBV= 60800 kg


0 297508.652 0 0.49880065 0

145 264902.589 0.20843367 0.44413324 0.725

300 247274.972 0.892225 0.41457777 1.5

465 216214.87 2.14357056 0.36250055 2.325

640 191057.105 4.06061511 0.32031802 3.2

825 154432.765 6.74745156 0.25890944 4.125

1020 125405.312 10.314121 0.21023626 5.1

1225 101057.765 14.8766127 0.16940771 6.125

1440 85075.3508 20.556864 0.14260219 7.2

FACTOR DINMICO EN LA TERCERA MARCHA

TERCERA MARCHA

Ga=PBV= 60800 kg


0 167348.617 0 0.28057537 0

145 149007.706 0.65875334 0.24982404 1.28888889

300 139092.172 2.8198716 0.23319611 2.66666666

465 121620.864 6.77474151 0.20389722 4.13333333

640 107469.621 12.833549 0.1801612 5.68888888825 86868.4301 21.325279 0.14560717 7.33333332

1020 70540.488 32.5977157 0.11821297 9.06666665

1225 56844.993 47.0174424 0.09522704 10.8888889

1440 47854.8848 64.9698416 0.08012419 12.8

FACTOR DINMICO EN LA CUARTA MARCHA

CUARTA MARCHA

Ga=PBV= 60800 kg


0 111565.744 0 0.18705024 0

145 99338.4708 1.48219501 0.16654761 1.93333333

300 92728.1143 6.34471111 0.15545659 4

465 81080.5762 15.2431684 0.1359135 6.2

640 71646.4143 28.8754852 0.1200734 8.53333333

825 57912.2867 47.9818778 0.09701484 11


43/62


1020 47026.992 73.3448604 0.07872211 13.6

1225 37896.662 105.789246 0.06335988 16.3333333

1440 31903.2566 146.182144 0.05324366 19.2

FACTOR DINMICO EN LA QUINTA MARCHA

QUINTA MARCHA

Ga=PBV= 60800 kg


0 86373.4795 0 0.14481309 0

145 76907.2032 2.47289828 0.12893786 2.49722222

300 71789.5079 10.5855337 0.12034397 5.16666667

465 62772.059 25.4317446 0.1052005 8.00833334

640 55468.1917 48.1759399 0.09291676 11.0222222

825 44835.3187 80.0530983 0.07503632 14.20833331020 36407.9938 122.368769 0.06083619 17.5666667

1225 29339.3512 176.499072 0.04889421 21.0972222

1440 24699.2954 243.890696 0.04100174 24.8

FACTOR DINMICO EN LA SEXTA MARCHA

SEXTA MARCHA

Ga=PBV= 60800 kg

nt Pt (N) Pw (N) D V (km/h)0 65306.7772 0 0.10949283 0

145 58149.3488 4.32564203 0.09748549 3.30277778

300 54279.8718 18.5164225 0.09097416 6.83333333

465 47461.8007 44.4857051 0.0794995 10.5916667

640 41939.3645 84.2702962 0.07017392 14.5777778

825 33899.8752 140.030445 0.05660149 18.7916667

1020 27527.9953 214.049844 0.04579434 23.2333333

1225 22183.4119 308.735628 0.03667491 27.9027778

1440 18675.077 426.618374 0.03059522 32.8


44/62


FACTOR DINMICO EN LA SPTIMA MARCHA

RETROCESO

Ga=PBV= 60800 kg


0 48683.2339 0 0.08162192 0

145 43347.6964 7.7840971 0.07266335 4.43055556

300 40463.1772 33.3207486 0.06778438 9.16666668

465 35380.6151 80.0530984 0.05918464 14.2083334

640 31263.8899 151.646429 0.05216254 19.5555556

825 25270.816 251.988161 0.04194637 25.2083334

1020 20520.8692 385.187853 0.03375932 31.1666667

1225 16536.7252 555.577204 0.02679387 37.4305556

1440 13921.421 767.710047 0.02205341 44.0000001

GRFICA: PASAPORTE DINMICO

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 10 20 30 40 50

D

VELOCIDAD

FACTOR DINAMICO VS VELOCIDAD

PRIMERA MARCHA

SEGUNDA MARCHA

TERCERA MARCHA

CUARTA MARCHA

QUINTA MARCHA

SEXTA MARCHA

RETROCESO


45/62


BALANCE DE POTENCIA DEL VEHCULO AUTOMOTOR.

POTENCIA TRACCIONAL DISPONIBLE.

Tenemos:

NT= PT * (V/3.6)

Donde:

NT : Potencia traccional disponible del vehculo automotor, en W.

PT : Fuerza traccional disponible del vehculo automotor, en N

V : Velocidad de desplazamiento del vehculo automotor, en km/h.

Reemplazando en Ecuacin, tenemos:

POTENCIA TRACCIONAL DISPONIBLE EN DISTINTAS MARCHAS

PRIMERA MARCHA

V (Km/h) Pt (N) Nt (Kw)0 446262.977 0

0.48333333 397353.883 53348.438

1 370912.457 103031.238

1.55 324322.305 139638.77

2.13333333 286585.657 169828.538

2.75 231649.147 176954.209

3.4 188107.968 177657.525

4.08333333 151586.648 171938.559

4.8 127613.026 170150.702

SEGUNDA MARCHA

V (Km/h) Pt (N) Nt (Kw)

0 297508.652 0

0.725 264902.589 53348.438

1.5 247274.972 103031.238

2.325 216214.87 139638.77

3.2 191057.105 169828.538

4.125 154432.765 176954.209

5.1 125405.312 177657.525

6.125 101057.765 171938.559

7.2 85075.3508 170150.702


46/62


TERCERA MARCHA


0 167348.617 0

1.28888889 149007.706 53348.438

2.66666666 139092.172 103031.238

4.13333333 121620.864 139638.77

5.68888888 107469.621 169828.537

7.33333332 86868.4301 176954.209

9.06666665 70540.488 177657.525

10.8888889 56844.993 171938.559

12.8 47854.8848 170150.701

CUARTA MARCHA


0 111565.744 0

1.93333333 99338.4708 53348.438

4 92728.1143 103031.238

6.2 81080.5762 139638.77

8.53333333 71646.4143 169828.538

11 57912.2867 176954.209

13.6 47026.992 177657.525

16.3333333 37896.662 171938.559

19.2 31903.2566 170150.702

QUINTA MARCHA


0 86373.4795 0

2.49722222 76907.2032 53348.4381

5.16666667 71789.5079 103031.238

8.00833334 62772.059 139638.77

11.0222222 55468.1917 169828.538

14.2083333 44835.3187 176954.21

17.5666667 36407.9938 177657.52621.0972222 29339.3512 171938.559

24.8 24699.2954 170150.702


47/62


48/62


POTENCIA TRACCIONAL DISPONIBLE

POTENCIA TRACCIONAL REQUERIDA.

Tenemos:

N N N NT j

Condicin de marcha estable: Nj= 0

Entonces:

N N N NT

Donde:

N : Potencia traccional requerida, en KW.

N : Potencia gastada en vencer la resistencia total del camino, en KW.

N : Potencia gastada en vencer la resistencia del aire, en KW.

Nj : Potencia gastada en vencer la resistencia a la aceleracin, en KW.

P : Fuerza de resistencia total del camino, en N.

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

180000

200000

0 10 20 30 40 50

Ntreq(Kw)

VELOCIDAD(Km/h)

POTENCIA DE TRACCION DISPONIBLE VS VELOCIDAD

PRIMERA MARCHA

SEGUNDA MARCHA

TERCERA MARCHA

CUARTA MARCHA

QUINTA MARCHA

SEXTA MARCHA

RETROCESO


49/62


50/62


TERCERA MARCHA

i=25%

V (km/h) Pw (N) P (N) P (w+)N (w+)

(Kw)

0 0 167005.44 167005.44 0

1.28888889 0.65875334 167005.44 167006.099 59.79230692.66666666 2.8198716 167005.44 167008.26 123.709822

4.13333333 6.77474151 167005.44 167012.215 191.754765

5.68888888 12.833549 167005.44 167018.274 263.930111

7.33333332 21.325279 167005.44 167026.765 340.239707

9.06666665 32.5977157 167005.44 167038.038 420.688391

10.8888889 47.0174424 167005.44 167052.457 505.282124

12.8 64.9698416 167005.44 167070.41 594.028123

CUARTA MARCHAi=15.5%

V (km/h) Pw (N) P (N) P (w+)N (w+)

(Kw)

0 0 110342.88 110342.88 0

1.93333333 1.48219501 110342.88 110344.362 59.2590093

4 6.34471111 110342.88 110349.225 122.61025

6.2 15.2431684 110342.88 110358.123 190.061212

8.53333333 28.8754852 110342.88 110371.755 261.621939

11 47.9818778 110342.88 110390.862 337.305411

13.6 73.3448604 110342.88 110416.225 417.12796116.3333333 105.789246 110342.88 110448.669 501.109703

19.2 146.182144 110342.88 110489.062 589.274998

QUINTA MARCHA

i=11.5%

V (km/h) Pw (N) P (N) P (w+)N (w+)

(Kw)

0 0 86484.96 86484.96 0

2.49722222 2.47289828 86484.96 86487.4329 59.9939832

5.16666667 10.5855337 86484.96 86495.5455 124.137126

8.00833334 25.4317446 86484.96 86510.3917 192.445571

11.0222222 48.1759399 86484.96 86533.1359 264.94096

14.2083333 80.0530983 86484.96 86565.0131 341.651267

17.5666667 122.368769 86484.96 86607.3288 422.611688

21.0972222 176.499072 86484.96 86661.4591 507.865573

24.8 243.890696 86484.96 86728.8507 597.465416


51/62


SEXTA MARCHA

i=7.9%

V (km/h) Pw (N) P (N) P (w+)N (w+)

(Kw)

0 0 65012.832 65012.832 0

3.30277778 4.32564203 65012.832 65017.1576 59.6492287

6.83333333 18.5164225 65012.832 65031.3484 123.439133

10.5916667 44.4857051 65012.832 65057.3177 191.407062

14.5777778 84.2702962 65012.832 65097.1023 263.603081

18.7916667 140.030445 65012.832 65152.8624 340.091909

23.2333333 214.049844 65012.832 65226.8818 420.954969

27.9027778 308.735628 65012.832 65321.5676 506.292551

32.8 426.618374 65012.832 65439.4504 596.226103

RETROCESO

i=5.2%

V (km/h) Pw (N) P (N) P (w+)N (w+)

(Kw)

0 0 48908.736 48908.736 0

4.43055556 7.7840971 48908.736 48916.5201 60.2020445

9.16666668 33.3207486 48908.736 48942.0567 124.620978

14.2083334 80.0530984 48908.736 48988.7891 193.346957

19.5555556 151.646429 48908.736 49060.3824 266.500843

25.2083334 251.988161 48908.736 49160.7242 344.23886831.1666667 385.187853 48908.736 49293.9239 426.757582

37.4305556 555.577204 48908.736 49464.3132 514.299091

44.0000001 767.710047 48908.736 49676.446 607.156564


52/62


GRFICA: POTENCIA TRACCIONAL REQUERIDA

ACELERACIN DEL VEHCULO AUTOMOTORCLCULO DE LA ACELERACIN DEL VEHCULO AUTOMOTOR EN SUS DIFERENTES MARCHAS

Tenemos:

D

gj

rot

2

c.vrot U0,041,04

donde:

j : Aceleracin del vehculo automotor, en m/s

2

.g : Aceleracin de la gravedad = 9,81 m/s2

D : Factor dinmico del vehculo automotor.

: Coeficiente de resistencia total del camino. (Asumimos que: fr= 0.03)

rot : Factor que considera las masas en rotacin.

Uc.v : Relacin de transmisin de la caja de velocidades.

0

100

200

300

400

500

600

700

0 10 20 30 40 50

N(w+)

(Kw)

VELOCIDAD(Km/h)

POTENCIA TRACCIONAL REQUERIDA VSVELOCIDAD

PRIMERA MARCHA

SEGUNDA MARCHA

TERCERA MARCHA

CUARTA MARCHA

QUINTA MARCHASEXTA MARCHA

RETROCESO


53/62


CALCULO DEL Marchas Utr rot

1 ra 102.52515 421.496255

2da 68.3501 187.9094473ra 38.4469313 60.1666609

4ta 25.6312875 27.318516

5ta 19.8435774 16.7907026

6ta 15.0036805 10.0444171

retroceso 11.1845618 6.04377692

ACELERACIONES DEL VEHCULO A DIFERENTES MARCHAS.

PRIMERA MARCHA

Drot

j (m/s^2) V(Km/h)0.74820098 421.496255 0.01671557 0

0.66620022 421.496255 0.01480707 0.48333333

0.62186823 421.496255 0.01377528 1

0.54375461 421.496255 0.01195724 1.55

0.48048422 421.496255 0.01048467 2.13333333

0.3883761 421.496255 0.00834093 2.75

0.31537265 421.496255 0.00664183 3.4

0.25413789 421.496255 0.00521664 4.08333333

0.21393967 421.496255 0.00428105 4.8

SEGUNDA MARCHA

D rot j (m/s^2) V(Km/h)

0.49880065 187.909447 0.02447421 0

0.44413324 187.909447 0.02162024 0.725

0.41457777 187.909447 0.02007727 1.5

0.36250055 187.909447 0.01735852 2.325

0.32031802 187.909447 0.01515634 3.2

0.25890944 187.909447 0.01195045 4.125

0.21023626 187.909447 0.00940941 5.1

0.16940771 187.909447 0.00727792 6.125

0.14260219 187.909447 0.00587851 7.2


54/62


TERCERA MARCHA


0.28057537 60.1666609 0.04085559 0

0.24982404 60.1666609 0.03584167 1.28888889

0.23319611 60.1666609 0.03313054 2.66666666

0.20389722 60.1666609 0.02835344 4.13333333

0.1801612 60.1666609 0.02448335 5.68888888

0.14560717 60.1666609 0.01884941 7.33333332

0.11821297 60.1666609 0.01438287 9.06666665

0.09522704 60.1666609 0.01063508 10.8888889

0.08012419 60.1666609 0.0081726 12.8

CUARTA MARCHA


0.18705024 27.318516 0.05639629 00.16654761 27.318516 0.04903385 1.93333333

0.15545659 27.318516 0.0450511 4

0.1359135 27.318516 0.03803323 6.2

0.1200734 27.318516 0.0323451 8.53333333

0.09701484 27.318516 0.02406483 11

0.07872211 27.318516 0.01749597 13.6

0.06335988 27.318516 0.01197944 16.3333333

0.05324366 27.318516 0.00834673 19.2

QUINTA MARCHAD rot j (m/s^2) V(Km/h)

0.14481309 16.7907026 0.06707977 0

0.12893786 16.7907026 0.05780463 2.49722222

0.12034397 16.7907026 0.05278364 5.16666667

0.1052005 16.7907026 0.04393603 8.00833334

0.09291676 16.7907026 0.03675924 11.0222222

0.07503632 16.7907026 0.02631256 14.2083333

0.06083619 16.7907026 0.0180161 17.5666667

0.04889421 16.7907026 0.01103898 21.0972222

0.04100174 16.7907026 0.00642779 24.8


55/62


SEXTA MARCHA


0.10949283 10.0444171 0.07763762 0

0.09748549 10.0444171 0.06591051 3.30277778

0.09097416 10.0444171 0.05955114 6.83333333

0.0794995 10.0444171 0.04834427 10.5916667

0.07017392 10.0444171 0.03923634 14.5777778

0.05660149 10.0444171 0.02598066 18.7916667

0.04579434 10.0444171 0.01542574 23.2333333

0.03667491 10.0444171 0.00651913 27.9027778

0.03059522 10.0444171 0.00058133 32.8

RETROCESO

D rot j (m/s^2) V(Km/h)0.08162192 6.04377692 0.0837905 0

0.07266335 6.04377692 0.06924933 4.43055556

0.06778438 6.04377692 0.06132998 9.16666668

0.05918464 6.04377692 0.04737126 14.2083334

0.05216254 6.04377692 0.03597329 19.5555556

0.04194637 6.04377692 0.01939083 25.2083334

0.03375932 6.04377692 0.00610197 31.1666667

0.02679387 6.04377692-

0.00520406 37.4305556

0.02205341 6.04377692-

0.01289857 44.0000001


56/62


ACELERACIONES DEL VEHCULO A DISTINTAS MARCHAS

CONSUMO ECONMICO DE COMBUSTIBLE EN EL CAMINO

Como ndice fundamental de la economa de combustible de un automvil, se considera la cantidad de

combustible en litros que consume cada 100 Km. de recorrido en movimiento uniforme (Rgimen

estabilizado), bajo determinadas condiciones de camino.

Entonces el valor del Consumo de Combustible lo calcularemos mediante la siguiente frmula:

Donde

Qs :Consumo de combustible [lt/100Km]

-0.015

0.005

0.025

0.045

0.065

0.085

0 10 20 30 40 50

j(m/s^2)

VELOCIDAD (Km/h)

GRAFICO DE ACELERACIONES

PRIMERA MARCHA

SEGUNDA MARCHA

TERCERA MARCHA

CUARTA MARCHA

QUINTA MARCHA

SEXTA MARCHA

RETROCESO

V

Nege

V

NegeQs

..10

.100.

.1000

.


57/62


58/62


Donde:

geN : Consumo especfico de combustible con la potencia mxima del

motor.

K y K : Coeficientes que consideran la variacin de ge en funcin de la

frecuencia de giro del cigeal y del grado de carga respectivamente.

Como el valor de geN en este caso no es un dato dado por el fabricante, se proceder a realizar una

estimacin de ste a travs de datos obtenidos del libro Chudakov:

Si UN= 100%

Se tomara valores promedios para la realizacin del clculo:

Las curvas caractersticas de consumo, las evaluaremos para 3 condiciones de camino, as:

Pista 1: Pista2: Pista3:

El lo hallamos de la curva de factor dinmico en la ltima marcha, entonces tenemos: Adems sabemos:

Resolviendo las ecuaciones (a), (b) y (c), tenemos:


59/62


Interpolando en la tabla 57 obtenemos los siguientes valores para las velocidades:

Y se cumple con la condicin que:

GRFICA N.-12 CONSUMO DE COMBUSTIBLE


60/62


CONCLUSIONES

Es posible determinar las propiedades dinmico traccionales y econmicas del vehculo por

medio del modelo matemtico teniendo en cuenta cierta variacin en los resultados con

respecto a los valores indicados por el fabricante.

La fuerza mxima de traccin en ruedas, se logra en la primera marcha y tiene un valor de

1927599,04 N

Por tener un rea frontal grande (6.35m*9.76m), el vehculo tiene un fuerza de viento

elevada alcanzando un pico 8996.33 N en la sptima marcha

La variacin de las propiedades explotacionales tales como velocidad, fuerza de traccin,

potencia disponible o factor dinmico influyen directamente en las propiedades de la

aceleracin y consumo de combustible.

Si se evaluaran experimentalmente las propiedades traccionales como fuerza de traccin,

fuerza de resistencia, potencia disponible, etc. se encontrara variaciones con respecto al

modelo terico similares a las encontradas para la aceleracin y consumo de combustible.

La mayor fuerza de traccin y factor dinmico para el vehculo suceder siempre en la

primera posicin de la caja de velocidades y tendr relacin directa con la mxima

pendiente y condiciones de camino que puede vencer el vehculo.

Se demostr cuantitativamente que: , s iendo sus valores:

A partir de los clculos y de la tabla N.-62, para un , y cuando lasrpm son mximas (1750), se tiene un consumo mximo de 6743,272332 Litros decombustible por cada 100km


61/62


62/62


ANEXOS:

Camin 797b en operacin Integracin del motor y del tren de fuerza

Rendimiento del retardo

Documents

Análisis de Las Propiedades Dinámico Traccionales Del Camión A35D