Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior Mecánica y Electrónica

Unidad ‘”Ticoman”

Ramírez Álvarez Víctor Damián

6SMI

Mitsubishi Lancer Evolution VIII

Descripción de Vehículo

Marca: Mitsubishi

Nombre: Lancer Evolution VIII

Modelo: 2003

Tipo de Carrocería: Sedan

Identificación del Vehículo

Código de Modelo Y Clase

Vistas Y Dimensiones Del Vehículo

Tabla de Peso del Vehículo

La siguiente tabla nos muestra el peso del vehículo con y sin pasajeros (solo conductor) y eso depende del modelo del vehículo que usamos en este caso

SNDFZ y el tipo de equipamiento que tiene en este caso el más completo que hay

Significado de las Letras

A –Aire Acondicionado, B –ABS, C –Control Activo de Guiñada (AYC), D –Centro Activo del Diferencial (ACD), E -5M/T, J- Bolsa de Aire del Pasajero Delantero, P –Vidrios Eléctricos, W –R17 Neumático

Especificaciones en General

Historia Lancer Evolution

La historia del lancer comenzó en el año 1973 cuando se lanzó en versiones sedan, hachback, familiar y Evolution. El Lancer siempre tuvo entre sus competidores al Honda Civic, Mazda3, Subaru Impreza y toyota Corolla, pero en la

actualidad algunos de estos se han diferenciado del Lancer, El principal objetivo del famoso Evo fue para que Mitsubishi entrara a las competencias de Rally.

EVO I

En 1990 el equipo Mitsubishi Rallyart estaba participando en WorldRrally Champioship (WRC) con el GalantVR-4 y para aumentar su competitividad la compañía decidió preparar una versión del Lancer (ya que este era un sedán compacto y liviano y con más posibilidades de éxito).

montaba una mecánica 1.8 turbo con 195 cv y tracción trasera (con dos versiones GSR y RS), así que se le dotó con el conocido motor del Galant un 24G63 DOC con intercooler dando 250cv a 6.000 RPM (10CV más que la versión Galant) y con la tracción integral de este.

En otoño de 1992 se utilizó por primera vez el nombre EVOLUTION para describir a los 2.500 autos necesarios para inscribir al Lancer Evolution en Grupo A de WRC. El Evolution resultante demostró con creces ser más veloz que los Lancer GSR y RS originales, y resultando ser asombroso para carretera, provocando una avalancha de reportajes positivos en las revistas del motor en todo el mundo.

Lanzamiento: Septiembre de 1992: Versiones GSR \ RS

Peso: 1240kg\1170kg

Distribución: 4l En Línea 16v

Cilindrada: 1997cc

Compresión: 8,5:1

Potencia: 250cv

Llantas: 15"

Gomas: 195\55

EVO II

El Mitsubishi Lancer EVO II, se empieza a comercializar en 1994, en donde el mismo incorpora unos pequeños cambios en su interior y exterior, como un nuevo alerón, al igual que las llantas. En cuanto a diseño, adopta más la estética de un auto preparado.

En enero de 1993 se lanzó el ligeramente modificado Evolution II, del que se fabricaron 6582 unidades, el éxito fue tal que cuando llego el mes de abril ya se habían vendido toda la producción, el modelo fue levemente modificado y ganaba 10cv respecto al anterior, dando 260cv.

Las diferencias con el modelo previo estaban en un mayor ancho de ruedas y mayor distancia entre ejes, motor puesto a punto, relaciones de cambio y geometrías de la suspensión revisadas y neumáticos más anchos.

Lanzamiento: Enero del 1993: GSR\RS

Peso: 1250kg\1180

Cilindrada: 1997cc

Compresión: 8,5:1

Llanta: 15"

Neumáticos: 205 \60

EVO III

El Mitsubishi Lancer EVO III, se lanzó en 1995, con uno sutiles cambios estéticos y nuevos colores. El motor que tenía era un 1.8 y 2.0 litros, turbo comprimidos. Estos cambios se aprecian en la parte baja, en donde introduce una toma de aire, más grande y en la incorporación de un alerón con un renovado diseño y de un aumento proporcional en sus dimensiones.

Tiene un aumento de 10CV respecto al modelo anterior, el propulsor es revisado y preparado para girar más alto de régimen con una potencia de 270cv a 6250 RPM, un nuevo compresor y una compresión mejorada así como una aerodinámica mejorada para un automóvil que había ganado seguidores por sus prestaciones, y que necesitaba un mejor comportamiento a alta velocidad. En total se fabricaron 10.431 unidades.

Evolution III: Lanzamiento: Febrero de 1995 Versiones GSR\RS

Peso: 1260kg \1190kg

Distribución: 4l En Línea 16v

Cilindrada: 1997cc

Compresión: 9,1:1

Potencia: 270cv

Llantas: 15"

Gomas: 205\60

EVO IV

El Mitsubishi Lancer EVO IV, se lanzó en 1997, en donde cambiaba por completo su imagen. En él se aprecia unas nuevas ópticas y parrilla delantera, en donde en la parte baja introduce unas luces, bien al estilo de rally. Además de que es mucho más grande. En el lateral también hay un nuevo diseño, mucho más fresco y deportivo que sus anteriores versiones. Ello además de su nuevo interior, más limpio y seguro que el anterior.

El chasis era completamente nuevo y de una nueva plataforma, más largo más pesado, pero más bajo y más estrecho, el motor es revisado detenidamente para dar 280 CV a 6500 RPM v y 353 Nm a 3.000 RPM, el motor girado hasta 180° y una nueva caja de cambios.

Por primera vez en un auto de serie se implanta el AYC (control semi-activo de deriva de 1ª generación), es decir, un diferencial trasero activo, lo que mejoraba sustancialmente su comportamiento en todo tipo de terrenos.

Evolution IV: Lanzamiento en agosto de 1996 Versiones GSR\ RS

Peso: 1350kg \1260kg

Distribución: 4l En Línea 16v

Cilindrada: 1997cc

Compresión: 8,8:1

Potencia: 280cv

Llantas: 0z 16"

Gomas: 205\60

EVO V

El Mitsubishi Lancer EVO V, se lanzó en 1998, con sólo unos pequeños cambios sutiles, que se aprecian en su interior y exterior. En el podemos ver que sus ópticas son más rectas y que su parrilla es más grande. También su parte baja es más firme y en donde se acomodan mejor las luces de rally y la parrilla, además de sus nuevas llantas.

Esta versión ganó el segundo campeonato de WRC por lo que Mitsubishi decide dar una vuelta de tuerca más a su máquina de rally. Su potencia se mantiene en los ya conocidos 280cv (por normativas de potencia en Japón) pero se reconfigura y mejora la circulación del turbo y el par crece hasta los 37,2 mkg a 3.000 RPM, pasa a montar unas llantas 17" de OZ.

También por primera vez en un Evo de serie se le sumaron unos frenos Brembo de 4 pistones delante y 2 detrás, la suspensión recibió una nueva configuración mejorada, ganando sustancialmente el comportamiento. Se fabrican 8.007 unidades.

Evolution V: Lanzamiento: Agosto de 1998. Tenía 2 versiones GSR\ RS

Peso: 1360kg \1260kg

Distribución: 4l En Línea 16v

Cilindrada: 1997cc

Compresión: 8,8:1

Potencia: 280cv

Llantas: 0z F1 Cup 17"

Gomas: 225\45

EVO VI

El Mitsubishi Lancer EVO VI, se lanzó en 1999 y la diferencia fundamental es que este es mucho más agresivo que sus predecesores. Porque en su parte baja delantera incorpora un sobre nivel de carrocería redondeado en donde se alojan las ópticas de rally y además de su nuevos faldones y alerón.

Este modelo se presenta luego de haber ganado su tercer campeonato WRC, Mitsubishi decidió seguir evolucionando una máquina que para muchos ya no se podía mejorar, para ello se mejora la aerodinámica y se utilizaron pistones más ligeros y con canales de refrigeración, pulverizador de aceite a los pistones más potentes, aumento de caudal en el paso por el radiador de aceite, turbocompresor de titanio, diámetro de entrada del compresor aumentado de 56 a 64mm y un nuevo relé de control de electroventilador.

Tenía un intercooler de mayor tamaño, depósito de combustible modificado, nuevos palieres de trasmisión, brazos inferiores de suspensiones delanteros rediseñados, brazos de suspensión trasera en aluminio, nuevas y parachoques delantero con apertura de ventilación optimizada.

Además la carrocería fue reforzada con 130 puntos de soldadura adicionales. Todas estas modificaciones consiguen que el Evo V supere al modelo que precede, se le añaden unas llantas OZ Superturismo Corse, y un alerón de doble plano que da la sensación de viajar en un F-18, la potencia se mantiene en 280cv (declarados). Se fabricaron 8.391 unidades.

Evolution VI TM: Contaba 2 versiones la GSR\ RS.

Lanzamiento: Enero de 2000 GSR\ RS

Peso: 1405kg \1260kg

Distribución: 4l En Línea 16v

Cilindrada: 1997cc

Compresión: 8,8:1

Potencia: 280cv

Llantas: Einkei Wte Ii

Gomas: 225\45

0 A 100km\H: 5, 09

1000m: 24, 30

Velocidad Punta: 246,21km\H A 7.305 Rpm

EVO VII

El Mitsubishi Lancer EVO VII, se lanzó en el 2001, en donde se renovó casi en su totalidad, incorporando así una nueva estética más limpia y de estos tiempos. Tiene unas ópticas más grandes al igual que todo el resto del auto, además de su

abertura en el capó y del nuevo alerón. En su lateral se destacan el nuevo guardabarros. Y lo más importante es que este Evo está mucho más civilizado que el anterior.

Se trata de un auto completamente nuevo, así que las expectativas en esta VII generación eran muy escépticas por la opinión pública, de hecho los cambios respecto al modelo que suprimía eran muy variadas y numerosas, nueva carrocería de mayor dimensión y un 40% más rígida, turbocompresor de doble aleación de níquel, escape rediseñado con catalizador más grande, intercooler de 20 mm más ancho y con sistema de refrigeración de por difusores de agua automático.

Además tenía árboles de levas huecos más livianos, tapa de balancines de magnesio, colector de admisión de aluminio, suspensión rediseñada y de mayor recorrido, diferencial central ACD, caja de cambios de 5 marchas más abierta, nuevo volante motor, embrague de mayor tamaño y reforzado, juntas, piñones y semiejes de la admisión más robustos. El ABS adapta su funcionamiento a los programas de la trasmisión (Tarmac, Gravel, Snow), un interior renovado y de mayor calidad, la potencia se mantiene en los teóricos 280cv.

Evolution VII: Contaba con 2 versiones la GSR\ RS:

Lanzamiento: Enero de 2000

PESO: 1400KG \1320KG

DISTRIBICION: 4L EN LINEA 16V

CILNDRADA: 1997CC

COMPRESION: 8,8:1

POTENCIA: 280CV

LLANTAS: OZ

GOMAS: 235\45

Prestaciones:

0 a 100km\h: 5,24

1000m: 25,13

Velocidad punta: 249,26km\h a 6.606 RPM

EVO VIII

El Mitsubishi Lancer EVO VIII, se lanzó en el 2003, es más civilizado aunque el Evo VII. En donde se diferencia en tener la parrilla dividida, un nuevo diseño en su parte baja delantera y el mejorado alerón.

Este modelo no deja de sorprender sus faros traseros tipo Lexus y líneas menos rectas y mejor coeficiente de resistencia al viento. Además se añade un alerón trasero en fibra de carbono que no sólo tiene un peso inferior, sino que mejora su función y aumenta la presión que ejerce sobre el tren trasero.

Asimismo se añade una nueva entrada de aire en el capó que permite una respiración del motor un 25% más que el modelo anterior, su motor nuevamente es revisado y mejorado, y aunque declara la misma potencia que los modelos anteriores 280cv. Se monta un nuevo diferencial trasero activo de tercera generación, denominado súper AYC, que consigue tomar las curvas de una manera superior a los modelos anteriores.

EVO IX

El Mitsubishi Lancer EVO IX, se lanzó en el 2005, en donde incorpora muy pocas diferencias en cuanto a lo estético. Como primer punto, vuelve a ser muy agresivo, segundo, incorpora nuevas llantas y alerón y tercero, la parte baja también se hizo más recta y grande.

Utiliza un motor turboalimentado de 2.0 litros y una tracción total que nuevamente ha sido puesta a punto. Pero se aumentó la potencia más allá del viejo límite de 276 hp (debido al supuesto acuerdo entre los fabricantes japoneses) a un nuevo límite oficial de 286 hp a 6,500 rpm. El par adicional es resultado del tiempo variable de válvulas MIVEC de Mitsubishi (por primera vez en un Evo), y el aumento en caballaje se debe a la salida más grande y directa del compresor del turbocompresor.

EVO X

Y el último, hasta ahora, fue el Mitsubishi Lancer EVO X, en donde cambia en su totalidad, tomando referencia del prototipo Sportback. Este incorpora una estética extrema, en donde sitúa a este modelo como el más rabioso de todos los Lancer de la historia, ya que incorpora un motor que desarrolla entre 280 y 300 CV.

Sistemas del Vehículo Lancer Evolution VIII

Generación de Potencia (Powerplant Power Generation)

Motor y sus Sistemas

Tabla de Especificaciones

Sistema de Ignición y Alternador

Distribución

Sistema de Combustible

Sistema de Admisión

Sistema De Escape

Sistema de Enfriamiento (Agua)

Sistema De Enfriamiento

Sistema de Admisión (Aire)

Alternador

Sistema de Combustible

Tanque de Combustible

Power Train (Clutch)

Transmisión (6 velocidades)

Especificaciones

Transmisión

RIde Train (Tren de Rodaje)

Suspensión Frontal

Suspensión Trasera

Rueda Y Neumático

Neumático: 235 / 45 R17

Steering (Dirección)

Estructura (Structure)

Side Body

Under Body

Front

Rear

Confort & Convenience

Sistema de Entretenimiento, comunicación y Confort

Air Conditioning System

AYC (control activo de guiñada)

Centro Activo del Diferencial ACD

Bolsa de Aire y Vidrios Eléctricos

Determinación de la relación de pesos en cada eje

En la siguiente tabla se mostrara el peso en cada eje tanto el delantero y trasero y el total que es la sumatoria dicho esto en kilogramos (masa) tomando en cuenta que esta tabla ya se mostró anteriormente y nuestro cálculo se realizara con el vehículo más equipado

Eje delantero: 850 Kg

Eje trasero: 540 Kg

Total: 1390Kg

EjeDelatero=(850÷1390 ) (100% )≅ 61%

EjeTrasero=(540÷1390 ) (100%)≅ 39%

Determinación del Centro de Gravedad

Con la siguiente ecuación se determinara C el cual es la distancia del eje delantero al centro de gravedad

Wfs=WcL

Despejando…

c=Wfs∗LW

Variables Wfs=8338.5N L=2625mm W=13635.9N

c=8338.5N∗2625mm13635.9 N

=1605.2mm

Eje Trasero

Wrs=WbL

Despejando…

b=Wrs∗LW

Variables

Wrs=5297.4N L=2625mm W=13635.9N

b=5297.4 N∗2625mm13635.9N

=1019.7mm

Calculando la h de gravedad

Mediante dicha formula

H=R+(2 Fz 1mg

−a2)

Donde:R= radio

Fz= fuerza en el eje de tracción

A2= distancia del eje trasero

h=0.843m

ConclusionesEste vehículo ha sido uno de los pioneros en el mundo del Rally por parte de Japón el cual ha llegado a ganar varios campeonatos de este entre los cuales destaca los ganados por Tommy Makinen una de las grandes leyendas en este circuito, respecto al vehículo siempre fue un referente para los vehículo actuales y en los cuales puede pasar por casi cualquier tipo de camino, uno de los más temidos en las competencias de carreras y el cual siempre ha sido uno de los más avanzado de su época ya que los sistemas electrónicos que tiene acoplado hacen la tarea del piloto agradable tanto para la entrada de la curva, la estabilidad y la transmisión de torque necesarioUno de los vehículos que ha llevado a Mitsubishi a lo que es hoy en día y es el simple hecho de toda la tecnología que los japoneses han puesto en él y en el cual nos demuestra que no es necesario poner un gran motor para tener un vehículo de altas prestaciones para su clasificación.

Primer Problema

Un lancer Evolution VIII presenta las siguientes características

m= 1390 kg, área frontal (80%)=2.465m2

Con este vehículo se desarrollan dos ensayos de deceleración sin accionamiento de frenos con la palanca de velocidades en punto muerto y rodando sobre una pista lisa horizontal con velocidad del viento prácticamente nula

Se obtuvieron los siguientes resultados

Ensayo 1 Ensayo 2Vel. Inicial 90 km/h 20 km/hVel. Final 80 km/h 10 km/hTiempo transcurrido 7 Seg 16 Seg

Calcular los valores aproximados de los coeficientes de resistencia aerodinámica al avance y de resistencia a la rodadura considerando que son constantes

En las condiciones de los ensayos el factor de masas giratorias puede estimarse en 6%

Para resolver este problema principalmente debemos saber que las fuerzas resistivas que se oponen al vehículo será igual a la masa por aceleración que dicho vehículo presenta

Rr+Ra=m×a

Dicho primero se obtendrá la desaceleración con los parámetros de velocidad y tiempo

a=v f−vi

t

a1=0.4m / s2 a2=0.175m /s2

Teniendo las desaceleraciones se conseguirán la fuerza en cada caso multiplicado por la masa

F1=¿556 n

F2=¿243.25 n

Al haber obtenido lo anterior se igualara con contra las restricciones o fuerzas resistivas del vehículo

(W∗f r )+( ρ∗S∗cx∗v2

2 )=F

Sustituyendo para caso se obtendrá un arreglo de dos ecuaciones con dos incógnitas, y despejando una incógnita de una ecuación y sustituyendo se tendrán los valores deseados

Primer caso

(13635.9∗f r )+( 1.22∗2.465∗cx∗23.62

2 )=556Segundo caso

(13635.9∗f r )+( 1.22∗2.465∗cx∗4.12

2 )=243.25Resultados

c x=0.3850

f r=0.0171

Segundo Problema

Un Lancer Evolution VIII presenta las siguientes características m=1390 kg, distancia entre ejes 2.625m, distancia del eje delantero al cg 1.150m, área frontal (80%)=2.465m2 ,cx=0.36 nota se tomo el coeficiente de pruebas el mejor obtenido), fr=0.015+0.01(v/100)2.5, coeficiente de adherencia 0.8

Realizar los siguientes cálculos y estimaciones

Considerar los límites que se imponen a la adherencia estimar la máxima velocidad, así como el esfuerzo tractor máximo que desarrolla el vehículo sobre suelo horizontal y rampa de 20%

Nuestro Lances es AWD vehículo de tracción en las cuatro ruedas así que la fuerza de tracción es el peso total por el coeficiente de adherencia

FT=W T∗0.8

FT=1390∗9.81∗0.8=10908.72n

Ahora esto es igual a las fuerzas resistivas que dejaremos en función de la velocidad que es la que nos piden

Rr+Ra=FT

Sustituyendo

(W∗(0.015+0.01∗ v100

2.5

))+( ρ∗S∗c x∗v2

2 )=Ft

(13635.9∗(0.015+0.01∗ v100

2.5))+(1.22∗2.465∗0.36∗v22 )¿10908.72

Resolviendo nuestro vehículo da una velocidad máxima de 138.58 km/h

Para el caso de la rampa a 20% lo primero que se debe hacer es calcular el ángulo el cual debe superar nuestro vehículo es cual da 11.309 grados y otra cosa importante se tomara otra resistencia la cual es la oposición del vehículo a subir la cual es igual al seno del ángulo por el peso total del vehículo

Rp+Rr+Ra=FT

(W∗sinθ)+(W∗(0.015+0.01∗ v100

2.5

))+( ρ∗S∗cx∗v2

2 )=F t

(13635.9∗sin 11.309)+(13635.9∗(0.015+0.01∗ v100

2.5))+( 1.22∗2.465∗0.36∗v2

2 )=10908.72La cual como resultado da una velocidad de 46.56km/h

Tercer problema

Un lancer evolution presenta las siguientes características W=13635.9n L=2.625m, b= 1.15m s=2.465m2 cx=0.36(nota se tomo el coeficiente de pruebas el mejor obtenido), neumáticos 235/ 45 R17 r=0.1489m Max torque 14.06kgm@ 3300rpm

Relaciones

1- 2.9092- 1.9443- 1.4344- 1.1005- 0.8686- 0.6937- Dif 2.707

Determinar el valor máximo de la pendiente en cada marcha y Determinar el valor de la mínima pendiente a la que el vehículo desarrolla su máxima velocidad

Primero se va conseguir la fuerza que se genera en cada relación de engranes en el vehiculo con dicha formula

F x=T e∗Nn∗N d

r

Donde utilizaremos el torque máximo del motor, relación, diferencial y radio del neumático

Nuestras fuerzas para cada relación dan

F1=7312.94 n

F2=4887.02 n

F3=3604.93 n

F4=2765.29 n

F5=2182.06 n

F6=1742.13 n

Ahora bien con la siguiente formula se obtendrá la mayor velocidad que pueda generar nuestro vehiculo en cada relación

V X=R∗W∗π

N T∗N D∗30

Dando como resultado las siguientes velocidades lineales

v1= 58.38km/h

v2=89.11km/h

v3=120.94km/h

v4=153.92km/h

v5=196.88km/h

v6=245.38km/h

Ahora bien ya teniendo tanto la velocidad máxima y la fuerza máxima generada podremos sacar las fuerzas resistivas de nuestro vehiculo eceptuando la de pendiente la cual quedara expresado ya que nos

faltara el ángulo el cual es el que buscamos y por simple sustitución lo tendremos

Rp+Rr+Ra=FT

Rp=−Rr−Ra+FT

Desarrollando

sin θ=−(m∗f r )−(1/2∗v2∗ρ∗cx∗s )+FT

m

El cual al sacar seno a la menos uno se obtendrá el ángulo el cual actúa

Los resultados son los siguientes

θ1=32.5 grados

θ2=25.6 grados

θ3=13.2 grados

θ4=9.2 grados

θ5=6.9 grados

θ6=4.32 grados

Cuarto Problema

Un Lancer Tiene las siguientes características W=13635.9n L=2.625m, b= 1.15m, h=0.995m rigidez transversal neumáticos 38Kn/rad

El vehiculo es tracción delantera considerar el reparto de la fuerza de frenado optimo para circulación del peso indicado

Se pretende modificar el vehiculo alargándolo sin modificar su peso total. La distancia entre ejes se incrementa 0.4m y el centro de gravedad a 0.3m en longitudinal en la parte posterior

Analizar como afecta la transformación a las características delvehiculo a tracción y reparto considerar fr=0.015 y coef.adh=0.8

Determinar la fuerza de tracción y reparto de frenado para ambas condiciones

Primero antes que nada se realizara el peso en cada eje del vehiculo

Wf1=w(L−B)

L=1390(2.625−1.15)

2.625=781kgf=7661.61n

Wr1=w(B)L

=1390(1.15)2.625

=608.95kgf=5973.79n

Vehiculo Modificado

Wf1=w(L−B)

L=1390(3.025−1.15)

3.025=861.57 kgf=8452n

Wr1=w(B)L

=1390(1.15)3.025

=528.42kgf=5183.8n

Fuerza tractora Lancer original

Ftraccionmax=Wf1(M)=6129.288N

Modificado

Ftraccionmax=Wf1(M)=6761.6N

Fuerza de frenado y reparto

Con la sumatoria de fuerzas en cada eje

Ffrenadomax=(Wf1+Wr1)(M)=10908.32N

%Cr=w r

w (g)= 5973.791390(9.81)

=0.43

%Cf=w f

w (g)= 7661.611390(9.81)

=0.56

Modificado

%Cr=w r

w (g)= 3282.261280(9.81)

=0.26

%Cf=w f

w (g)= 9274.5361280(9.81)

=0.73

Quinto Problema

Rampa Maxima

W=13635.9n L=2.625m, b= 1.15m, h=0.995m, neumáticos 235/ 45 R17 r=0.321m , Max torque 14.06kgm@ 3300rpm tracción AWD Determinar el valor máximo de la pendiente en cada una minima pendiente en el vehiculo en que pueda desarrollar su máxima velocidad para frenadoPrimer paso se obtendrá la deceleración de frenado

D x=μ∗g

D x=0.8∗32.3 ft / s2

D x=25.76 ft /s2

Calculo de Fuerza

F x=m∗Dx

F x=3064 lb∗2.2∗25.76 ft /s2

F x=173643btu

Calcular SD(Velocidad Normalizada =88ft/s)

SD=vO

2

2Dx

SD= 88 ft /s2

2∗25.76 ft /s2=150.31 ft

Calcular Tiempo

t=vO

Dx

t= 88 ft /s25.76 ft / s2

=3.41 s

Calcular energía cinetica

Ec=m(v i

2−vo2)

2

Ec=3064 lb(88 ft / s∗88 ft /s)

2

Ec=11863808

Calcular Potencia Inicial

P=m∗v i

P=3064 lb∗88 ft /s

P=490.24hp

Calcular Potencia Final

Pf=m(v i

2−vo2)

2 t

Pf=3064(88 ft / s∗88 ft /s)

2∗3.41 s∗550=6325.67hp

235/ 45 R17 r=0.321m Velocidad Maxima

v .max=We RNt∗Nf

=6500

π30

∗0.321

2.707∗0.693=116.47

ms=381.88 ft /s

Desaceleración

Dx=μ∗g=0.8(32.2 fts2 )=25.76 fts2Masa = 1390 kg = 3064.42 lb

Cap. De Frenado Fx=M∗Dx=78939.59

Distancia de Frenado

SD= V o2

2Dx= 381.882

2∗25.76=2830.59 ft

Tiempo de Frenado

t=V 0Dx

=14.82 s

EnergiaM2

(V o2−V f 2 )=3064.422∗32.2

(381.882−0 )=6939309lbft

Potencia inicial3064.42∗381.88

550=2127.71HP

Potencia v=0m2∗V o2

t=363780.0689

550=27417.29HP

Potencia Total Pot∈.+Pot V ¿0=29541HP

Rampa

FF=Wμcos (40 )

a=FFm

Dx=Wμ cos(40)

m¿ g μcos(40)

Dp=W sen (40 )

m¿ gSen (40 )

DT=Dx+Dp

Por Norma 60 mph = 88 ft/s

Desaceleración

Dx=g μcos (40 )=0.8(32.2 fts2 )cos (40)=19.733 fts2Dp=

W sen (40 )m

=gSen (40 )= (32.3 )Sen (40 )=20.6977 fts2

DT=Dx+Dp=40.43Masa = 1390 kg = 3064.42 lb

Cap. De FrenadoFx=m∗DT=123894.5

Distancia de Frenado

SD= V o2

2DT= 882

2∗40.43=95.77 ft

Tiempo de Frenado

t=V 0DT

=2.1766 s

Energia

E=M2

(V o2−V f 2)=3064.422∗32.2

(882−0 )=368491.74 lbft

Potencia inicial3064.42∗88

550=490.3HP

Potencia v=0m2∗V o2

t=196896.7499

550=196.44HP

Potencia Total = 570.24+227.963=686.74HP

Velocidad Máxima

Desaceleración

Dx=g μcos (40 )=0.8(32.2 fts2 )cos (40)=19.733 fts2Dp=

W sen (40 )m

=gSen (40 )= (32.3 )Sen (40 )=20.6977 fts2

DT=Dx+Dp=40.43

Cap. De FrenadoFx=m∗DT=123894.5

Distancia de Frenado

SD= V o2

2DT= 381.882

2∗40.43=1803.51 ft

Tiempo de Frenado

t=V 0DT

=9.44 s

Energia

E=M2

(V o2−V f 2)= 30642∗32.2

(381.882−0 )=6906417.764 lbft

Potencia inicial

P=3564∗255.1764550

=2122.51HP

Potencia v=0

P=

M2

∗V o2

t=570998.0961

550=1266.21HP

Potencia Total = Pot∈.+Pot V ¿0=3388.72HP

Pendiente

FF=Wμcos (40 )a= FFm

Dx=Wμ cos(40)

m=g μcos (40)

Dp=W sen (40 )

m=gSen (40 )

DT=Dx−Dp

1.- Norma 60 mph = 88 ft/s

Desaceleración

Dx=g μcos (40 )=0.8(32.2 fts2 )cos (40)=19.733 fts2

Dp=W sen (40 )

m=gSen (40 )= (32.3 )Sen (40 )=20.6977 ft

s2

DT=Dx−Dp=−0.9647Masa =1390kg = 3064.42 lb

Cap. De Frenado = Fx=m∗DT=−2956.24

Distancia de Frenado

SD= V o2

2DT= 882

2∗0.9647=4013.68 ft

Tiempo de Frenado

t=V 0DT

=91.22 s

Energia

E=M2

(V o2−V f 2)= 35642∗32.2

(882−0 )=368441.24 lbft

Potencia inicial

P=3564∗88550

=490.24HP

Potencia v=0

P=

M2

∗V o2

t=130074.92=236.46HP

Potencia Total = 570.24+8.5394=726.7HP

2.- Velocidad Máxima

Desaceleración: Dx=g μcos (40 )=0.8(32.2 fts2 )cos (40)=19.733 fts2Dp=

W sen (40 )m

=gSen (40 )= (32.3 )Sen (40 )=20.6977 fts2

DT=Dx−Dp=−0.9647

Cap. De FrenadoFx=m∗DT=−2956.24

Distancia de Frenado

SD= V o2

2DT= 381.882

2∗0.9647=75584.29 ft

Tiempo de FrenadoV 0DT

=395.85 s

Eenergia

E=m2

(V o2−V f 2)= 30642∗32.2

(381.882−0 )=6938358.27 lbft

Potencia inicial

P=3064∗381.88550

=2122.51HP

Potencia v=0

P=

M2

∗V o2

t=53623.4550

=1021.44HP

Potencia Total = Pot∈.+Pot V ¿0=3143.95HP

Sistema de Dirección (Steering System) Lancer Evolution VIII

El sistema de dirección es el encargado de dar la dirección al vehículo la cual es requerida por el operador, este sistema es de gran

importancia ya que con tal se podrá efectuar las acciones de giro necesarias ya se girar a la izquierda o derecha según nuestro punto de vista para dar un giro de 180 o 360 grados, uno de los sistemas encargados de mantener la estabilidad del vehículo.

En el caso del Lancer Evolution VIII la dirección que se tiene es piñón-cremallera con asistencia de un motor eléctrico semejante a la mostrada a continuación

Caracteristicas Sistema de Dirección EVO VIIITipo de Dirección:Piñon-cremallera con asistencia motor eléctricoÁngulo de la dirrecion del centro a izquierda o derecha

Turning Circle:

El sistema encargado del sistema de dirección de nuestro Lancer Evolution es un sistema creado por la compañía Mitsubishi el cual es llamado AWC (All Wheel Control). Este sistema se empleo desde el 2001 y en el 2003 con nuestro vehículo Según Mitsubishi, "la AWC es un cuatro ruedas filosofía de control dinámico para explotar al máximo la capacidad de los cuatro neumáticos de un vehículo de una manera equilibrada para realizar un manejo predecible y un rendimiento marginal alto". 

Filosofia AWC

Según Mitsubishi, la filosofía de AWC se pone en práctica a través de tres formas de control:

La primera forma de control es el control de los cuatro neumáticos ' carga vertical , por medio del cual cada neumático se mantiene en firme contacto con la superficie de la carretera para un agarre consistente máxima. Las especificaciones básicas del vehículo y de su cuerpo y de suspensión tecnologías son explotados para este fin.

La segunda forma de control es el control de los cuatro neumáticos ' relaciones de deslizamiento y ángulos de deriva (de control que se efectúa sobre las relaciones de deslizamiento respectivas y los ángulos de deslizamiento de los cuatro neumáticos de tal manera que los longitudinales y laterales fuerzas producidas por cada uno de los cuatro neumáticos se maximizan de una manera equilibrada). Un sistema de antibloqueo de frenos (ABS), un control de tracción del sistema (TCL), y la dirección de tecnologías de control del sistema son explotados para este propósito.

La tercera forma de control es el control sobre la asignación fuerza los cuatro neumáticos '(control que se efectúa sobre la distribución de las fuerzas longitudinales y las fuerzas laterales entre los cuatro neumáticos de tal manera que los neumáticos se cargan de manera uniforme para la utilización bien equilibrada). del mecanismo de transmisión y frenado- tecnologías de control del sistema son explotados para este propósito.

Problema 1

Un Mitsubishi Lancer Evolution VIII se considera equipado con neumáticos de idéntica rigidez de deriva, estimando usando un método simplificado de 2 ruedas los radios interior y exterior entre los que quedará inscrito cualquier punto del vehículo cuando circula a baja velocidad con un ángulo medio de giro de las ruedas directrices de 35°L=2.619mA=1.09mB=1.6mC=1.7m

Ecuaciones de equilibrioF1cos γ−F 2=0F1cos γ∗L=0

Condiciones geométricas R ( tan α 2 )=L

R ¿

α 1−cos γ−α 2=0α 1∗Lcos(γ )=0

tan(α 2)= LR

tan¿Sustituyendo

tan¿¿

α 2=cos (γ )∗(1+L )cos (α 1¿)¿

tan¿¿¿

cos γ∗¿ (1+L )=cos35∗(1+2.619)=2.964¿Sustituyendo valores

tan(2.964∗α 1)tan(γ−α 1¿)=1¿

α° Ecuación8.6 0.96048.7 0.9775

8.8 0.99488.85 1.00358.9 1.0133

Si α1=8.85°α 2=cos γ∗α 1=7.249 °

Radios interno y externo

R= 1tanα 2

= 10.1258

=7.861m

L'=L+R tanα 2=2.619+7.861 tan 7.249=3.618m

Ri=R− c2=7.861−1.7

2=7.011m

ℜ=(R− c2 )

2

+(L'+a )2= (7.061 )2+(3.618+1.09 )2=8.486m

Problema 2 y 3

Velocidad de Derrape

Un Lancer Evolution VIII entra a una curva de peralte en la cual el radio de dicha curva es de 12 metros con un ángulo de peralte de 15 grados encontrar la velocidad limite a la que puede cruzar dicha curva Velocidad de derrape

Primero por igualación de fuerzas representadas en nuestro EVO, encontraremos lo siguiente

μy (W cos φ+Fcsinφ )=−W sinφ+Fc cosφ

En la cual:

Fc = Fuerza Centrifuga

W = Peso del vehículo

φ = Ángulo de peralte

μy= Coeficiente de Adherencia

La Fuerza Centrifuga es igual a:

F c=W ¿V 2

g∗R

La cual sustituyendo tanto el peso del vehículo,

V d=√g R μy+ tanφ1−μ y tanφ

=¿12.649m/s =45.53 km/h

Velocidad de Vuelco

Vlv=√gR B2h

+tan φ

1− B2htanφ

La cual

B= ancho del vehículo

H= altura del vehículo

Vlv=√9.81∙12 1.72(0.843)

+ tan 15

1−1.7

2(0.843)tan 15

Vlv=14.38 ms=51.8km /h

Problema 4

El lancer Evolution presenta las siguientes características

Masa suspendida= 1250 kg

Distancias del centro de gravedad a los ejes

E.d= 1.6m

E.t= 1.019m

Esto en proyección sobre la superficie de rodadura

Rigidez combinada de suspensión y neumáticos

E.d= 36 KN/m

E.t= 39 KN/m

Se realizar un ensayo haciendo circular el vehículo sobre una pista especial con ondulamiento de longitud de onda igual a 3.1 m la masa suspendida esta resonando al alcanzar la velocidad de 12.5 Km/h

Calcular

El momento de inercia de la masa suspendida respecto a un eje transversal que contiene al centro de gravedad

A que otra velocidad volverá a presentarse el fenómeno resonancia

Las posiciones del centro de oscilación

Cuando el EVO esta completamente cargado su masa suspendida es de 1800kg y el centro de gravedad no cambia de posición. En estas condiciones se observa que lso choques de las ruedas de un eje sobre irregularidades de la calzada producen oscilaciones que no afectan a los puntos de amarre de la suspensión del eje contrario Estimar el momento de inercia en este caso y el valor de las frecuencias naturales

Resolviendo

Z=aceleración

θ=angulo deoscilacion

Z+A1Z+A2θ=2

θ+A3θ+A2Ry

Z=0

Siendo

A1=1ms

(Kd+K t)

A2=1ms

(Kd ld+K t lt)

A3=1

ms Ry2(Kd ld

2+K t lt2)

R y=radio de girorespecto a0yA1=60 s

−2

A2=7.7 s−2

A1=135 /R y2 s−2

z=z cosW n tθ=θ cosW n t

W 122=0.5 ( A1+A3 )±√0.25(A1+A3)

2−(A2R y

)2

W 1,2=frecuencias naturales

W 12=0.5 ( A1+A3 )−√0.25 (A1+A3)2−(

A2Ry

)2

Calculando frecuencia

f=vlt=

12.53.62.6

=1.33Hz

lt=longitud totalW t=2 πf=8.35 rad / s

8.352=0.5 (60+135 /R y2)−√0.25(60+135/Ry

2)2−( 7.7R y

)2

R y=1.13mI ys=ms∗r y

2=1412kg m2

W 22=0.5 ( A1+A3 )−√0.25 (A1+A3)2−(

A2Ry

)2

A3=105.75

W 22=105.92 W 2=10.29rad /s f=

10.292π

=1.63Hz

V= 18.19 km/h

Verificando

lo1=A2

W 12−A1

=−7.7m

lo2=A2

W 22−A1

=0.16m

Cumple con

R y2=1.6∗1.019=1.63l y=2934 kgm

2