DisenoAutomotriz. ChasisPor:GrajalesAguirreJesúsManuel.

Supervisor:Dr.CarlosdelaCruzAlejo.

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TabladecontenidoRESUMEN.....................................................................................................................................................4

OBJETIVO.....................................................................................................................................................5

JUSTIFICACIÓN.............................................................................................................................................6

CAPÍTULOI:ESTADODELARTE.....................................................................................................................7HISTORIA.............................................................................................................................................................7CHASISYCARROCERÍAENLAACTUALIDAD..................................................................................................................14TENDENCIADELCHASISENELFUTURO......................................................................................................................16CARACTERÍSTICASDELCONJUNTOCHASIS-CARROCERÍA.................................................................................................19

CAPÍTULOII:MARCOTEÓRICO...................................................................................................................28ELBASTIDORDEUNVEHÍCULO.................................................................................................................................28

Clasesdebastidores...................................................................................................................................29Diseñodelosbastidores.............................................................................................................................32Tiposdebastidores....................................................................................................................................33

AERODINÁMICADEUNAUTOMÓVIL..........................................................................................................................35CARACTERÍSTICASFISIOLÓGICASDELCHASIS................................................................................................................39FORMULASAUTILIZARPARALOSCÁLCULOSCORRESPONDIENTES.....................................................................................40

Cargasaplicadas........................................................................................................................................40DeflexiónMáxima......................................................................................................................................40Fuerzadechoque.......................................................................................................................................41Fuerzadevuelco.........................................................................................................................................41Repartodemasassobrecadaeje..............................................................................................................41Coeficientedesustentación.......................................................................................................................42Coeficientederesistencia...........................................................................................................................42Coeficientedefuerzalateral......................................................................................................................42Resistenciaaerodinámica..........................................................................................................................43CálculodePotenciaaerodinámica.............................................................................................................43Eficienciaaerodinámica.............................................................................................................................43

PROTOTIPO................................................................................................................................................44ECUACIONESAPLICADASAPROTOTIPOCONESCALA1:100CONDOBLERUEDA...................................................................46

Cargasaplicadas........................................................................................................................................46DeflexiónMáxima......................................................................................................................................46Fuerzadechoque.......................................................................................................................................47Fuerzadevuelco.........................................................................................................................................47Repartodemasassobrecadaeje..............................................................................................................48Coeficientedesustentación.......................................................................................................................48Coeficientederesistencia...........................................................................................................................49Coeficientedefuerzalateral......................................................................................................................49Resistenciaaerodinámica..........................................................................................................................49CálculodePotenciaaerodinámica.............................................................................................................50Eficienciaaerodinámica.............................................................................................................................50

CONCLUSIONES..........................................................................................................................................50

BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................................51

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Elchasísochasis,quenodebeserconfundidoconlacarrocería,consisteenunaestructurainternaquesostieneyaportarigidezyformaaunvehículouobjetoensuconstrucciónyuso.

Esanálogoalesqueletodeunanimal.Paraelcasodeunvehículo,constadeunarmazónqueintegraentresíysujetatantoloscomponentesmecánicos,comoelgrupomotopropulsorylasuspensióndelasruedas,motorincluyendolacarrocería.

Notienennadaenabsolutoqueverconlacarroceríaniplataforma.

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ResumenChasis

Para hablar de la estructura del chasis debemos decir algo sobrelosfabricantesdecarrocerías.

En los inicios de la industria del automóvil, las personas quededican sus esfuerzos financieros e intelectuales para esteproducto prefieren, comprensiblemente se concentraban en losproblemasmás difíciles del desarrollo del coche, particularmentetodoelmotor, transmisión,suspensiónysistemadedirección.Enotras palabras, se convirtieron en fabricantes de chasis según eltérminofrancés.

Elcuerpo,deacuerdoalasnormastécnicasconocidasafinalesdelsigloXIX,noseconsideraunatecnologíacrítica,hechoquepodríaser totalmente importada desde coches y carruajes; muchoscarreterostambiénseconvirtieronenfabricantesdecarrocería.

Este hecho causo una separación inicial entre estos dos tipos deindustria. Los fabricantes de chasis usaron primeramentemateriales metálicos y sus plantas eran capaces de moldear,estampar ymaquinar; debido a la precisiónde los acoplamientosquetrabajaronsegúnlosdibujosyprodujeronpequeñasseriesdeproductos.

Los fabricantes del cuerpo del auto usaron primeramenteestructuras de madera y trabajaron como carpinteros, usandoaccesoriosyherramientasparaproducirpiezasúnicas, amenudosindibujos.Latradiciónsebasóenelhechodequelamaderaeramásconvenientequeelmetalparaobtener formascurvasqueyadespuéselaborónormasestéticas.

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Objetivo.

Enelpresenteproyectosedesarrollaelcontenidoenfocadoauno de los sistemas más importantes de un automóvil: ElChasis.Elobjetivoesinvestigaryobtenertodalainformaciónrelacionadaconeste,desdeelEstadodelArte,pasandoporelAnálisisyConclusiones.

Sehablaráacercadecómosefuedesarrollandoconeltiempoel Chasis, desde que era una simple unión de elementosmetálicos, hasta los más sofisticados hecho de aleación dealuminiohastallegaraunadelaspartesmásimportantesqueson los cálculos matemáticos donde se abordara la parte dediseño contemplando las fórmulas más importantes de laaerodinámica,asímismoseesperatenerunpanoramaampliodel presente proyecto que abordará varios temas decompresiónquesonimportantesparaellector.

Los alcances que posee este proyecto puede ayudar en granmedida en el futuro, puesto que puede servir de base paraproyectossucesivos.

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Justificacion.

Debidoa lagran importanciaquetieneelsistemaautomotrizChasis, es de mucha importancia conocer a fondo lascaracterísticas de este, la historia documentada, las formas yapariencias que hoy en día la tecnología permite y cuál es latendencia en el futuro, además de conocer las fuerzas queactúan en un Chasis aplicando todas las leyes de la físicaclásica conocidas y sus derivadas, desde el movimientorectilíneouniformeaceleradohastalasleyesmáscomplejasdelaaerodinámica.

Esporestoyporunsinfinderazonesporlacualsetienequehacer una investigación exhaustiva acerca de todo lo queconlleva hablar de Chasis, conjuntar todo y analizarlo demaneratalqueenunfuturonomuylejanopermitamejorarlatecnología del Chasis tanto para bienes particulares comoalcanzar velocidades mayores, mayor reducción de peso,menor resistencia al aire así como el objetivo general ymásimportante: ayudar a conservar la vida humana en caso decatástrofeautomovilística.

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CapıtuloI:EstadodelArte.

Historia.

Para hablar de la estructura del chasis debemos decir algosobrelosfabricantesdecarrocerías.

En los iniciosde la industriadel automóvil, las personasquededican sus esfuerzos financieros e intelectuales para esteproducto prefieren, comprensiblemente se concentraban enlos problemas más difíciles del desarrollo del coche,particularmente todo el motor, transmisión, suspensión ysistema de dirección. En otras palabras, se convirtieron enfabricantesdechasissegúneltérminofrancés.

Elcuerpo,deacuerdoalasnormastécnicasconocidasafinalesdelsigloXIX,noseconsideraunatecnologíacrítica,hechoquepodría ser totalmente importada desde coches y carruajes;muchos carreteros también se convirtieron en fabricantesdecarrocería.

Estehechocausounaseparación inicial entreestosdos tiposde industria. Los fabricantes de chasis usaron primeramentematerialesmetálicos y sus plantas eran capaces demoldear,estampar y maquinar; debido a la precisión de losacoplamientosquetrabajaronsegún losdibujosyprodujeronpequeñasseriesdeproductos.

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Los fabricantes del cuerpo del auto usaron primeramenteestructurasdemaderaytrabajaroncomocarpinteros,usandoaccesorios y herramientas para producir piezas únicas, amenudosindibujos.Latradiciónsebasóenelhechodequelamaderaeramásconvenientequeelmetalparaobtenerformascurvasqueyadespuéselaboronormasestéticas.

Pintura,vitalparalaproteccióndelasuperficieylaapariencia,lamaderatambiénfavorecida,teniendoencuentalaspinturasybarnicesdepetróleoexistentes.Estojustificaunaseparacióncompleta de chasis y la fabricación del cuerpo para evitardaños durante el complicado montaje de piezas mecánicas.Debe recordarse que el tratamiento completo de un cuerporequeríamásde400horasdetrabajo.

El chasis tuvo, por lo tanto, un importante valor tecnológicorequerido por la industria. Se permitió que el fabricante deautomóviles para producir un producto final que podría serentregadoporelequipode trabajo,deslindandoal fabricantede automóvilesde cualquier responsabilidad, tambiénpodríaser conducidopara probar y demostrar su rendimiento a losclientes.

El cliente final compró, por lo tanto, un chasis que setraspasaba a un carrocero para la finalización, en algunoscasos carroceros compraban los chasis por su cuenta yvendíancochesterminados.

Esta fue la situación en Europa a principios de la PrimeraGuerraMundial.Despuésde laguerra laproducciónenmasaempezó y muchos fabricantes introdujeron talleres internos.Estehechoprodujouna transiciónde lamaderaalacero,consoluciones intermedias, que podían ser definidas como

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hibridas,usandounesqueletodemaderaypaneleshechosdemaderaochapasdeaceroparcialmente.

Esmaltes sintéticos acortaban el tiempode la pintura por unordendemagnitudehicieron posibleunamejor integraciónenlafabricacióndelacarroceríayelchasis.

La integración del chasis y cuerpo manufacturado fuedesarrollada primeramente en Estados Unidos einmediatamente en Europa por fabricantes principales.Empezandoen1920.

Elmarcoque es la estructurade soportedel chasis tuvoquellevaratodosloscomponentesmecánicos,elcuerpocompletoylacargaútil.Además,elmarcofueelsoportedemontajeparatodos los componentes del chasis, incluyendo de motor,necesarioparaobtenerunaorganizaciónracionaldelprocesodefabricacióndelcoche.

Elmarcodelosprimeroscochessehicieronbiendemaderaodeacero,estaúltimaeralasoluciónmásaplicada.

Enlosprimerosaños,losautomóvilestomaroncomomodeloalos vehículos de tracción animal (carruajes), conservando deestoslaestructuradeunchasisbaseolarguerossobrelosquesemontabalacarroceríajuntoaloselementosmecánicosquelohacíanmoverse,girar,frenar,etc..

Las carroceríasnosemejoraronenunprincipioen lamismaproporción en que lo hicieron las partes mecánicas,limitándose a transformaciones de tipo estético. El primer avance importante experimentado por lascarrocerías fue lasustituciónde los larguerosdemaderaqueformabanelchasisprimitivoporlarguerosdechapadeaceroque admitían mucho mejor los crecientes aumentos de

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potencia. Estos revestimientos de acero fueron aumentandoconeltiempo,evitándoseenprincipiolasformasredondeadas,yaquealnoestardesarrolladalatécnicadelaembuticiónlaschapas debían deformarse a mano. No obstante, la chapalaminada se empleó inicialmente para paneles y piezasexteriores,siendofundamentalmentedemaderaelchasisylaconfiguracióninterior.

En1927 apareció la primera carrocería construidacompletamente con una estructura de acero, aunque conalgunos refuerzos de madera, y a partir de los años 30 lasgrandes compañías de automóviles adoptaron el uso de lachapa de acero para la construcción total del vehículo,iniciando su producción deformamasiva.Elincrementode la producción motivadopor el aumento de lademanda del mercadocondujo a una mejora en lacalidaddelosautomóviles.

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Un hito histórico en laevolución de lacarrocería se marcó en1934 al presentarsecomercialmente losprimeros vehículosautosportantes,conunacarroceríacompletamentefabricada con chapas deacero, sin ningúnelemento de madera. SetratabadelCitroënTractionAvant

Este automóvil fue el más popular de su época con 15’5millonesdevehículosvendidos.El modelo T incluía novedades que otros vehículos de lacompetencianoofrecíancomoeraelvolantesituadoenelladoizquierdo de gran utilidad para la entrada y salida de losocupantes, también incorporaba grandes adelantos técnicoscomo el conjunto bloque del motor y cigüeñal en una solaunidad,utilizandoparaellounaaleaciónligerayresistentedeacerodevanadio.Frameless.Tal como Hayes lo había prometido,los vehículos aparecieron en elmercado sin un bastidor. En vez deéste, se les dio forma tubular a losmiembros de la carrocería con elobjeto de proporcionarle al metal larigidez necesaria para prescindir deun bastidor. El motor y los

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componentes de la suspensión estaban colocados sobre unaplataforma.

LaLotuspresentóaprincipiosdeladécadade1960unchasisdotado de una sola viga de acero, la que actuaba como una"espinadorsal"

El uso de carrocerías intercambiables permitía hacer de unMcGuirecuatrovehículosdistintos

Conocidos al ser lanzados al mercado como pantalones, losguardafangoscomofaldonesseusaronporprimeravezenunautodecarreraStutzde1928,elquefueconducidoporFrankLockhart.* Se le puede atribuir ala Chrysler la creación del primerconvertible moderno de techo duro, cuando esta firmapresentó su modelo de 1946, Pero el primer convertible detechoduroretráctilfueconstruidoporB,B.Ellerbeck,enelañode1931, ElKaiserDarrinyelChevroletCorvettecompartenelhonordeser losprimerosautosdeproducciónen serie concarroceríade fibradevidrio -estoocurrióenelaño1953-;pero laFordconstruyóunprototipode fibrade vidriomucho antes, en elañode1938,*LaLotuspresentósuchasisdetipode"espinadorsal"enelmodeloElande1962.Una caja centralde acero soportabaelmotor,elejedemandoylasuspensión.Lacarroceríadefibradevidrioseadheríaaestebastidordeacero.

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LaLotusanunciórecientementesusplanesparaproducirunacarrocería formada por módulos como los de un panal deabejas,laqueestaráfabricadaenunasolapieza,yenlaqueseemplearán los materiales más livianos y resistentes queexisten en la actualidad, como son las resinas reforzadasporfibras de carbón y Kevlar, Según los ingenieros de la Lotus,estetipodecarroceríaeliminaríaporcompletolosruidosylasvibraciones.

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ChasisyCarroceríaenlaactualidad.

Actualmente, la mayoría de los turismos y cada vez mástodoterrenosadoptanlacarroceríaautoportante.Unconceptoen el que un gran número de piezas de chapa conforman lacarrocería, unidasmediante soldadura, adhesivos y tornillos,entreotrosmétodosdeunión,constituyendounconjuntomuycomplejo.Laestructuraescapazdesoportarsupropiopesoyel del conjunto de los elementosmecánicos, siendo, a la vez,ligera.Cadaunade laspiezasque formanelconjunto finalsediseñaenfuncióndesusrequerimientos.Existendosgrandesgrupos: las piezas estructurales y las cosméticas. Lasestructurales,generalmenteinternas,seencargandesoportarlos esfuerzos y cargas que se produzcan; las segundas, laspiezas exteriores, tienen un objetivo más aerodinámico yestético.

Una carrocería de estetipo está formada portres zonas,diferenciadas según sucometido ycomportamiento. Así,hay una zona central,que corresponde alhabitáculo, muy rígidae indeformableparagarantizar,en lamedidade loposible, laseguridad de los pasajeros; y dos zonas extremas, anterior yposterior, “fácilmente” deformables, con lamisión de disiparlasenergíasgeneradasenelimpactoyevitarsutransmisiónalos ocupantes. Si la comparamos con un bastidor

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independiente, la carrocería autoportante es una estructuramás ligera, aunque, al mismo tiempo, más rígida, estable yflexible. Debido a la gran automatización conseguida en lasfábricas,tambiénesmáseconómicadeconstruiryprecisa.

La evolución de las carrocerías no se detiene. Los nuevosmecanismos de absorción de energía, la integración demateriales, como los aceros de alta resistencia o nuevasaerodinámicastomanelrelevodeaquellosañosenlosquesepasódelcochedecaballos fabricadoenmaderaaestructurasmáscomplejasdeacero.

Lafunciónprincipaldelacarroceríaesalojaryprotegeralospasajeros del vehículo. A través de los años ha sufridoimportantes transformaciones; a finales del siglo pasado yprincipios del actual, los automóviles se construyeron sobrecarrozas de caballos de la época; después se ideó un chasisrígido sobre el que se montaban los elementos mecánicos yuna carrocería diseñada para este fin. Todo ello formaba unconjuntomásomenosarmoniosoyseguro.

Con el paso del tiempo se han ido introduciendotransformacionesconstantementeconobjetode:

- Obtener más confort y velocidad con menos potencia yconsumo;porestarazónsehadesarrolladolaaerodinámicadelosvehículosenbuscademejorescoeficientesdepenetración.

- Conseguir un habitáculo más seguro para los pasajeros, loque llevó al diseño y construcción de carroceríasautoportantes,estascarroceríasabsorbenmejorelimpactodeunacolisiónmedianteladeformaciónprogresivaycontroladadelaspartesdelanteraytraseradelvehículo,sinqueafectealcompartimentodestinadoalospasajeros.

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Cuando un fabricante de automóviles se plantea ellanzamientodeunnuevovehículoalmercado,bienseacomosustitutodeunmodeloyaexistentedentrodeunprocesodelógica evolución, o bien como un producto completamentenovedosoenloreferenteasulíneadeactuación,partedeunaseriedepremisasbásicas.

Loprimeroquesetendráencuentaesenquégamavaaestarencuadrado el nuevomodelo, pues ello influirá directamenteen la definición de las dimensiones exteriores, ergonomía yhabitabilidad interna, niveles de fiabilidad y calidad finales;teniendopresenteasuscompetidoresmásdirectosdentrodedichagama.

Asimismo, se analizarán los gustos del público al que vadestinado y de losmercados en los que se tiene prevista sucomercialización, compatibilizando todo ello con lareglamentacióninternacionalexistente.

TendenciadelChasisenelfuturo.

Losalemanes llevanen lasangre lode fabricarcoches,noenvano tienen lasmayores ymejores empresas de automóvilesdel mundo, la innovación y el refinamiento de su trabajo senota en todos sus coches. Estos días una empresa alemanapresenta el chasis de un automóvil fabricado con unaimpresora3D.La fabricación decochescambiará antes de lo que pensamosporquelasimpresoras3Dloestáncambiandotodo.Sibienesciertoquelatradicionallíneademontajenovaadesaparecer,la impresiónen3Dsegurovaacambiaralgunasdelaspartesmásimportantesqueconformaránlosvehículosdelfuturo.Mientras los ciudadanosde la calle esperanque la impresiónen 3D llegue a sus hogares de una formamás económica, la

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industriaautomotriz yahacomenzadoaexplorarelgranpotencial deeste nuevosistema.EDAGGenesisse hasumadoalcarrode lainnovaciónyhapresentado unconcepto dechasisinspiradoen el esqueletode una tortugayrealizado através de laimpresión en3D.Estaempresade ingenieríaalemanapresentósuconceptodediseño en el Salón de Ginebra y lo hizo mostrando quelaimpresión3Dpuede serun sistemade lujo si se sabeutilizarcorrectamente y además demostró que la fabricación decomponentes para automóviles con impresoras en tresdimensionesnoesexclusivadelaspelículasdecienciaficción.Paraimprimir el coche, EDAG utilizó una técnica conocidacomoModelado por Deposición Fundida, una técnica que lespermitió crear un modelo realizado con termoplástico; sinembargo,aseguranqueexistelaposibilidaddeaplicarfibradecarbono para que toda la estructura sea más liviana yresistente.Laimpresiónen3Ddeobjetosdeenormetamañoaúnesunarealidad algo lejana. Sus costes y una tecnología que aún no

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está completamente asentada dificultan un poco las cosas,pero lo cierto es que este diseño supone el pistoletazo desalida de una larga carrera que seguro revolucionarásobremanera la forma en que actualmente se construyen losvehículos.

Elprimerauto fabricadoy construido conuna impresora3DfueelUrbee2deJimKor,deKorEcologic.Sinembargo,EDAGGenesisaseguraqueenunfuturo,lasimpresoras3Destarándisponibleparaimprimirpiezasdemayortamaño,locual implicaquelasdiferentespartesdelchasisyde lacarroceríadelosvehículospuedafabricarsesinproblemaconestemétodo.

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CaracterísticasdelconjuntoChasis-Carrocería.

Carrocería.

Se puede concebir la carrocería como una caja especialdestinadaparatransportarpersonasomercancías,durantelacirculacióndelautomóvil.

Tiposdecarroceríasybastidores.

Los tipos de carrocerías y bastidores existentes se puedenclasificarencuatrogrupos:

Chasisconcarroceríaseparada.

El chasis soporta los órganos mecánicos y puede rodar sincarrocería. La carrocería constituye un conjuntoindependiente con su propio piso, sus accesorios y suinstalacióneléctrica,estáatornillaalchasisysepuedeseparardeésteparasureparación(fig.8.1).

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Emplean este tipo de carrocería los siguientes vehículos: a)Vehículo todo terreno. b) Vehículos industriales medianos(furgonetas).c)Vehículosindustrialespesados(camiones).d)Autocaresyautobuses.e)Vehículosespeciales:grúas,etc.

Plataformaconcarroceríaseparada.

Laplataformaesunchasisaligeradoformadoporlaunióndevarios elementos soldados entre sí, puede circular sin lacarrocería, pues soporta los órganosmecánicos y el piso delvehículo.Lacarroceríaesindependienteunidageneralmentealaplataformapormediodetornillos,sepuedeseparardeéstapara su reparación (fig.8.2).Empleaneste tipode carroceríalos siguientes vehículos: a) Vehículos semi-industriales(CitroenMehari, Renault F-6, etc.). b) Vehículos de turismos(Renault4y6,Citroen2CV,etc.).

CarroceríaMonocasco.

La forma un chasis aligerado con su propio piso, las partesconstitutivas de la carrocería participan en la resistencia delconjunto,alserunsolocomponenteunidoentresípormediode soldaduras. Su reparación es complicada pues se puede

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optar por desarrollar y planificar, o cortar la chapa y unir elnuevo elemento por medio de soldadura. Actualmente endesuso.Losúnicoselementosdesmontablesson:loscapós,laspuertas y los parachoques (fig. 8.3). Emplean este tipo decarroceríadeterminadosvehículoscomoFiat126,etc.

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Elementosquecomponenunacarrocería.

·Chasisobastidor:

-Esunconjuntodeperfilesunidosmuyrígidamenteenformade cuadro, de manera que el conjunto es indeformable. Elchasisdeunvehículoautomóvilsedestinaalmontajedeunacarrocería con elementos desmontables. Se compone de doslargueros,travesañosydiagonales.

·Cuadrodepiso(oplataformasoldada):

- Parte inferiorde la cajadeuna carrocería autoportante. Secomponedeunchasisaligerado(enperfilesdemenorespesorquesi se tratadeunchasis),yde la chapa inferiorde la caja(figs.8.5y8.6).

Susprincipalespartesconstitutivasson:

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·Loslargueros:

- Piezas longitudinales en forma de viga tubular, de seccióngeneralmente rectangular, situadas a un lado y otro de lachapa que forma el piso. Se pueden prolongar, con formaapropiada,hastalossoportesdelosparachoques.

·Lasvaras:

- Son pequeños largueros que no están colocados en laprolongación de un larguero principal. Los larguerosprincipalessonentoncesmáscortos.Lasvarasvansoldadasalos travesaños que unen las extremidades de los larguerosprincipalesyestánmenosseparadasqueestosúltimos.

·Lostravesaños:

-Piezastransversales,enformadeviguetashuecas,situadasaintervalos determinados. Cada una de sus extremidades estáunida mediante soldadura a uno de los largueros,perpendicularmentealladointeriordeaquéllos.

·Elpiso:

- Conjunto de chapas, generalmente con nervios, que estánunidas mediante soldadura a los largueros y travesaños,formandounaomássuperficiesqueconstituyenelfondodelacaja

·Laplataformadebajos:

- Se designa así el cuadro de piso completo con todos loselementos fijos, aparte de los que componen el habitáculo,siendo los principales: el tablero, la traviesa superior deltablero,loslateralesdelcapó,susarmadurasyforros.

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·Eltablerodelantero:

-Tabiqueinferiortransversal,situadodelantedelhabitáculo,yquelosuperadelcomportamientoqueleprecede.

·Eltravesañosuperiordeltablero:

-Chapacasihorizontalqueunelapartesuperiordeltableroalainferiordelparabrisas.

·Loslateralesdelcapó:

-Chapascasiverticales,quepuedentenerparteshorizontales,y que forman los tabiques laterales del compartimento quepreceden al habitáculo, ya sea el del motor o el delportaequipajes.

·Elpasoderuedas(oforrodelasaletas):

- Es una chapa que forma un tabique lateral delcompartimento que sigue al habitáculo, formandoguardabarros,yquecubreparcialmenteyconmuchohuelgo,lasruedastraseras(pasostraserosderuedas).

-Ochapaqueformaunguardabarros,aciertadistanciadelaperiferiadelamitadsuperiordelasruedasdelanteras(pasosdelanteros de rueda), situada tras las aletas delanteras enalgunosmodelosdevehículos.

·Elpaneltrasero:

-Elementoexteriorvertical fijoque formaun tabiquedetrásdel compartimento que sigue al habitáculo, ya sea elcompartimentomotoroeldelporta-equipajes.

·Lacalandria:

-Elementoexteriorverticalfijoqueformauntabiquedelantedel compartimento que precede al habitáculo, ya sea el

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compartimento motor o el del porta-equipajes; el tabiquepuedeestarperforadoono.

·Laparrilladelacalandria:

- Elementos exteriores desmontables perforados,generalmentedemetalinoxidableoplástico,quesemontaneneltabiqueexteriortransversaldelcompartimentodemotor.

·Elpilarcentral:

- Montante del lateral de la caja situado entre las puertasdelantera y trasera, que soporta las bisagras de la puertatrasera.

·Jambaopilardelantero:

-Montantesituadoenlapartedelanteradellateraldelacaja,que soporta las bisagras de la puerta delantera y que seprolongaporelmontantelateraldelparabrisas.

·Estribo:

- Elemento inferior del lateral de la caja sobre el que sesueldanlostrespilares.

·Lateraldelacaja:

- Conjunto de los elementos laterales fijos, que forman uncuadroyconstituyenlosmarcosdelaspuertas

Panellateralposterior:

- Elemento exterior situado tras el acristalamiento de laspuertas. Si el coche es del tipo «limusina» el panel lleva uncristal.

·Techoocapota:

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- Elemento exterior que forma parte de la carrocería, queapoyasobrelapartesuperiordeloslateralesdelacajayquese extiende desde la parte superior del parabrisas a la partesuperiordelalunatrasera.

·Marcodelparabrisas:

- Cuadro que forma la unión entre la traviesa superior deltablerodelanteroyeltechoyquerecibeelparabrisas.

·Parabrisas:

- Cristal transversal delanterodel habitáculo. Su finalidad esproteger al conductor y a los pasajeros del viento y laintemperie,altiempoquelepermiteverlacarretera.

·Lunatrasera:

- Cristal transversal traserodel habitáculoquepermite ver asutravésloqueestádetrásdelvehículo.

·Aletas:

-Elementosexterioresqueformanuncarenadoalrededordelas ruedas. Toman el nombre de la rueda que carenan, porejemplo: aleta delantera izquierda para la ruedacorrespondiente.

·Puerta:

- Elemento exterior. Tiene el mismo sentido que enedificación. Permite abrir o cerrar el hueco correspondientedellateraldelacajaparadaraccesoosalidaalhabitáculo.Esnecesario precisar su posición en vehículo: puerta delanteraizquierda, trasera izquierda, delantera derecha, traseraderecha(paraunaberlina).

·Capó:

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- Elemento exterior. Compuerta con bisagras en uno de suslados,quepermiteabrirycerrarelcompartimentodelmotorode equipajes. Si está colocado delante se le llama «capódelantero» y si detrás, «capó trasero». El capó delcompartimentodeequipajes,sobretodosiestrasero,sepuededenominartambién«tapadelmaletero».

·Puertatrasera(o«quintapuerta»):

-Elemento exterior. Puerta situadaen laparte traserade lascarrocerías tipo «break», con bisagras en uno de los ladoshorizontales, lo que permite abrirla arriba (elevable) o haciaabajo(abatible).

·Parachoques:

- Elemento exterior. Travesaños colocados delante o detrásdel vehículo y destinados, en principio, a amortiguar loschoques.

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CapıtuloII:MarcoTeorico.

Elbastidordeunvehículo.

Llamamosbastidoraunaestructurarıgidaenlaquesefijandeuna formauotra losdistintoselementosygruposmecanicosque componen el automovil: motor, grupos de transmision,carrocerıas,etc.

Elbastidordeunvehıculoademasdesoportarelpesodetodoslos elementos debe soportar las sobrecargas de uso, lo queincluye no solo el peso de la carga y de los ocupantes delvehıculo, sino tambien lascargasdinamicasoriginadasporelfuncionamiento de distintos elementos y por el propiomovimientodelvehıculo.

Unbastidorensuformafundamentalestaconstituidopordospiezas largas, situadas a cada lado del eje longitudinal delvehıculo, llamadas largueros, unidas pormedio de otrasmascortas,ennumerovariabledenominadastravesanos.

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Clasesdebastidores.Bastidorindependiente.

Como toda la estructura del vehıculo, al comienzo de suhistoria, el diseno del bastidor se copio de los que seempleaban en los carruajes de la epoca, basado en doslargueros longitudinales, enlazados entre sı mediantetravesanos.

El bastidor es por tanto una estructura constituida por unarmazondevigaso larguerosusualmentedeaceroa lo largodel vehıculo, unidas mediante travesanos soldados,atornillados oremachados,dispuestos transversalodiagonalmente.

El elemento asıformado posee unaelevada resistencia yrigidez, constituyendola base o bastidorsobreelquesemontanlos organos mecanicos y la carrocerıa, por lo que recibe yabsorbetodoslosesfuerzosdeflexionytorsionderivadosdelnormalfuncionamientodelmotorylamarchadelvehıculo.

Habitualmente, cuando sobre el bastidor se han montadotodosloselementosmecanicoshablamosentoncesdechasis.

La carrocerıa constituye la envoltura externa del vehıculo ycarecedefuncionesderesistencia.Lacarrocerıaseatornillaal

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bastidor a traves de unas juntas de caucho quedandoperfectamentefijada.

Elsistemadecarrocerıaychasisindependientespresentaunaseriedeventajas:

• Gran resistencia, permitiendo transportar cargaselevadas.

• Elevada rigidez para poder soportar grandes cargasestaticasydinamicas.

Sin embargo, en el automovil este sistema ya no se utilizadebidoa:

• Granaumentodelpesodelvehıculo• Centro de gravedad mas alto, lo que disminuye laestabilidadyaumentaelcoeficienteaerodinamico.

• Mayorcostedefabricacion.

Bastidorplataforma

La plataforma portante esta constituida por un chasisaligerado formado por la union, mediante soldadura porpuntos,devariaschapasqueformanunabasefuerteysirvealavezdesoportedelaspartesmecanicasyposteriormentedelacarrocerıa.

La carrocerıa puede unirse a la plataforma mediante dostecnicas:

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• Atornillada a laplataforma.

• Mediantesoldadura porpuntos oremaches.Debido a laelevada rigidezque proporcionalaplataforma,laestructuradela

carrocerıa puede ser mas ligera y ademas llevar numerososelementosdesmontables.

Carroceríaautoportante

Esta configuracion es lamas utilizada por los fabricantes deautomoviles. Toda la estructura del vehıculo forma parteesencial del bastidor. Se parte del concepto de hacer unaestructura metalica envolvente constituida por la union deelementosdechapadediferentesformasyespesores,esdecir,seconstruyeunacajaresistentequesesoportaasimismayaloselementosmecanicosquesefijensobreella.

Estesistemaconstructivotieneunaseriedeventajas frentealodemas:

• Dota al vehıculo de una gran ligereza, estabilidad yrigidez.

• Facilita la fabricacion en serie, por lo que son maseconomicas.

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• Tienen un centro de gravedad mas bajo por lo quemejoralaestabilidaddemarchadelvehıculo.

• Disminucion de vibraciones y ruidos, proporcionandoconfortalosocupantesdelvehıculo.

Diseñodelosbastidores

Existen casi tantos tipos de bastidores de largueroslongitudinalescomofabricantesymodelosdevehıculoshayenel mercado, ya que cada vehıculo esta destinado a un usoconcreto y cuenta con unas caracterısticas tecnicas ydimensionespropias.Ademas,elusodematerialesyprocesosde fabricacion diferentes tambien resultan en unasdimensiones especıficas de los perfiles de cada bastidor. Acontinuacionsepresentanlosbastidoresmasutilizadosenlosvehıculosindustriales:

PerfilenU

Losbastidores cuyos largueros se formanapartirdeperfilesen U se encuentran principalmente en camiones rıgidos,autobusesyremolques,yesporesoquesonlosmasutilizadosenelconjuntodelosvehıculosindustriales.Suscaracterısticasmecanicas y formas con paredes exteriores planas los hacenideales para situar sobre ellos superestructuras y bastidoresauxiliares que anaden mayor resistencia a la estructuraportanteenelprocesodecarrozadodecamiones.Estetipodeperfil abierto permite la flexion en los largueros, sin que seexpongaelmaterial a tensiones innecesariasyproporcionaalos travesanos una resistencia suficiente para absorber lasfuerzaslaterales

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Perfilcajeado

La construccion de caja se emplea en muchos bastidoresconvencionales, en especial cuando se necesita resistencia yrigidez adicional; la seccion de caja se construye con dosperfilesenformadeU.

PerfilendobleT

Los bastidores construidos a partir de perfiles de doble T seencuentranunicamenteensemirremolquesyalgunosmodelosde remolques. La caracterıstica principal de este tipo debastidorsemuestraenlafacilidadconstructivaparaelcambiode seccion del mismo, en concreto del alma del perfil. Estehecho permite la construccion de semirremolques yplataformas de carga de dimensiones y formas complejas,como los semirremolques tipo gondola, utilizados para eltransportedecargasespeciales.

Tiposdebastidores

Los bastidores suelen disenarse con diferentes formas ygeometrıa, en funcion de diversas solicitaciones comoresistencia, distribucion especial de carga, flexiones ytorsioneselevadas,etc.

Enescalera(oenH)

Consiste en dos largueroslaterales de chapa laminada conperfilcajeadooenC,paralelosono,unidosmedianteunaseriedetravesanos.Ensudıa fueunodelosmas utilizados, aunque en la

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actualidadsoloseusaencamionesyfurgonesligeros,debidoasugransolidez.

Encolumna(oenX)

Este bastidor se estrecha por el centro, proporcionando alvehıculounaestructurarıgida,disenadaparacontrarrestarlospuntos de torsion elevada. El travesano delantero es muyrobusto para servir de fijacion a los anclajes de lassuspensionesdelanteras.

Perimétrico

Eneste tipodebastidor, los largueros soportan la carrocerıaenlapartemasancha,ofreciendomayorproteccionencasodeimpacto lateral. Presentan una configuracion escalonadadetras y delante de las ruedas delanteras y traseras,respectivamente, para formar una estructura de caja detorsion,queencasodeimpactofrontal,absorbegranpartedelaenergıagenerada.

Tubular

Este tipo de bastidornacedelanecesidaddeobtener estructurasmas ligeras y esbeltas.Son estructuras tipocelosıa, dando lugar aunconjuntomuyrıgidoy ligero. Este diseno seemplea sobre todo en

vehıculos de competicion, en los que la carrocerıa exteriortiene unamision estetica y aerodinamica. Tienen un elevadocostedefabricacion.

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Aerodinámicadeunautomóvil.

Eldiseñodelacarroceríadeunvehículotieneunaimportanciadecisiva en la calidad de su aerodinámica, cuestiones talescomo lasprestaciones, laestabilidad, laadherenciaal sueloyel consumo de combustible dependen directamente de lasformasdelacarroceríaydesuaerodinámica.

Laaerodinámicaes lapartede lamecánicade fluidosque seencarga de estudiar los fenómenos que se originan cuandoexistemovimientorelativoentreunsólidoyelfluidogaseosoquelorodea,determinandolaspresionesyfuerzasquesevanagenerar.Cuandounvehículosedesplazatienequeapartarunvolumenimportantedeaireparapoderavanzarytambiénfacilitarqueserelleneelvacíoquegenerantrasdesí.Avelocidadesbajas,estafuerzaesrelativamentepequeñaperoavelocidadesaltasse convierte en la principal resistencia que debe vencer lapotenciadelmotorparaconseguirganarmásvelocidad.

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La magnitud de las fuerzas aerodinámicas que se generancuandounvehículosedesplazaporlacarretera,vaadependerde las características del aire (viscosidad y densidad) y delsólido.Elsólido,enestecasounautomóvil,hadeconsiderarsesu forma, su rugosidad superficial, el áreade contacto con elairey,sobretodo,lavelocidadrelativaentreésteyelaire.Todoestosetraduceenque,sobrecadapuntodelasuperficiedelautomóvil,esténpresentesunpardefuerzas,unafuerzadepresión, normal a la superficie del cuerpo, debido a lavelocidad relativa entre ambos, y una fuerza de rozamiento,

tangente a lasuperficie delcuerpo,debidaalaviscosidaddelaire.

Si sumamostodas lasfuerzas depresión queactúansobrelosdiferenteselementos desuperficieobtenemos,comoresultante, unafuerza netatotal,queestaráaplicada en unpuntoimaginario,denominado

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centro de presiones. Si establecemos la dirección demovimiento del fluido (o automóvil) y descomponemos esafuerza neta en dos componentes, en la dirección de dichomovimientoyensuperpendicular,tenemosquelaprimeradeesas componentes, llamada fuerza de arrastre (arrastreinducido) se opone al avance del vehículo y la segunda,llamada fuerza de adherencia o sustentación, hace que elvehículoseadhieraotengatendenciaasepararsedelsuelo.Sisumamostodaslasfuerzasderozamientoqueactúanenlosdiferentes elementos de superficie obtenemosuna resultantetotal, aplicada en dicho centro de presiones. Si ladescomponemosenlasdosdireccionesanteriores,obtenemosenladireccióndemovimientodelfluidounafuerzadearrastrequeseoponealdesplazamientodelvehículo.Dadalacomplejidaddelosefectosdelairesobreelvehículoyconlafinalidaddefacilitarsuestudio,sehacedependerdichasrelaciones de una única variable, los llamados coeficientes.Estos coeficientes permitirán predecir los efectosaerodinámicos sobre un cuerpo determinado (prototipo) apartirdelasmedicionesobtenidassobreelmodeloconocido.Los coeficientesmásutilizadosenel casode la aerodínámicade un vehículo, son el coeficiente de arrastre (Cx) y elcoeficiente de sustentación (Cz), que se determinan por unasimple división entre las fuerzas correspondientes, fuerza dearrastre(Fx)ofuerzadesustentación(Fz),yelproductodelapresión dinámica por una superficie de referencia. Valorestodosellosconocidoseneseentornocontrolado.Se llamacoeficientedepenetraciónCxporque lax indicaunadirecciónenunejedetrescoordenadas;alcoeficienteverticalo de elevación se le denomina Cz por la misma causa. OtraformadereferirsealcoeficientedepenetraciónesCd,dondelad es la inicial de la palabra inglesa «drag»; según estanomenclatura,elcoeficientedeelevaciónesCl,porlift.ElcoeficienteaerodinámicoCxeslaexpresióndelaresistenciaqueofreceuncuerpoamoversedentrodeunfluidoporrazón

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de su forma. Se toma como un coeficiente adimensional, apartir de la resistencia que hace una plancha cuadrada demetal, de 1 m de lado. Al coeficiente de la plancha se leatribuyeelvalor1,yaotroscuerposse lesatribuyeunvalorcomoreferenciaaese.Hasta cierto punto, el Cx es independiente del tamaño delcuerpo y de la velocidad del fluido. A partir de cierto punto,puede haber variaciones en el Cx por cualquiera de las doscausas.Porestarazón,cuandosetrabajaconmodelosaescalapara estudiar la aerodinámica de una forma, esta escala no

suele ser menorde1a5.

El Cx en lamayoría de loscoches deproducción estáentre 0,25 y0,40; algunoscochesexperimentaleso prototiposbajande0,20.ElCx es unode losdatos necesariospara calcular laresistenciaaerodinámicaRx. El otro datoes un área dereferencia que,en coches deproducción, es

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equivalente a la superficie frontal. La razón por la que seescogelasuperficiefrontalesquesesuponequepordetrásdelplano de mayor área es donde se produce la separación delflujoaerodinámicodelacarrocería;estaseparacióndelflujoesla principal causa de resistencia aerodinámica en coche deproducción.Almultiplicar el coeficientedepenetraciónCx, tomado comonúmero adimensional, por la superficie frontal expresada enm²,quedaunvalorderesistenciaaerodinámicaSCx,expresadoentambiénm².Por tanto la resistencia aerodinámica Rx dependefundamentalmentedecuatro factores: ladensidaddelaire, lavelocidadalcuadrado, lasuperficie frontalyel coeficientederesistencia aerodinámica del vehículo, todo ellomultiplicándoseyportantoinfluyendoenlamismamedida.Sidividimos el resultado de esa multiplicación entre dos,tenemos la fórmula completa, pero lo que importa aquí es loquesonycómoactúancadaunodeesosfactores.

Característicasfisiológicasdelchasis.

Paraelcasodeestudioymodeladodelprototiposeanalizaráunchasisconlassiguientescaracterísticas:

• Bastidordeclaseindependiente.• DiseñodeperfilendobleT.• BastidortipoescaleraoenH.

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Formulasautilizarparaloscálculoscorrespondientes.

Enestasecciónseemplearándiversasformulasparadeterminarlascaracterísticasdelchasisquesevaadiseñar.

Cargasaplicadas.

𝑝 =𝐹𝐴=𝑚. 𝑔𝐴

donde:

• p=presión• F=fuerza• A=áreatotaldecontacto• m=masatotaldelchasis• g=gravedad

DeflexiónMáxima.

𝛿)*+ =𝑃𝐿.

48𝐸𝐼

donde:

• I=456

78=momentodeinerciadelasección

• b=ancho• h=altura• E=módulodeelasticidaddeYoung• L=longitudefectivadecálculo• P=fuerzaconcentradaenelpuntomedio

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Fuerzadechoque.

𝐹95:;<= =𝐺. 𝑔.𝑚4

• G=fuerzasGalaqueestarásometidoelchasisparachoque(10pornormativaSAE)• g=fuerzadegravedad• m=masatotaldelchasis

Fuerzadevuelco.

𝐹?<=@9: =𝐺. 𝑔.𝑚2

donde:

• G=fuerzasGalaqueestarásometidoelchasisparavuelco(6pornormativaSAE)• g=fuerzadegravedad• m=masatotaldelchasis

𝐹B?<=@9: = 𝐹?<=@9:𝑠𝑒𝑛𝛽

𝐹G?<=@9: = 𝐹?<=@9:𝑐𝑜𝑠𝛽

𝛽 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛ℎ𝑏

donde:

• h=alturadelautomóvil• b=longituddelautomóvil

Repartodemasassobrecadaeje.

𝑃O =𝐿P𝑃𝐿

𝑃Q =𝐿O𝑃𝐿

donde:

• Ld=distanciadelcentrodegravedadalejedelantero• Lt=distanciadelcentrodegravedadalejetrasero• L=batalla

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• P=pesodelamasasuspendida.(pesopiloto+pesochasis-pesodelmotor)• Pd=pesosobreelejedelantero.• Pt=pesosobreelejetrasero.

Coeficientedesustentación.

𝐶S =𝐿

12 𝜌𝑉

8𝑆O

donde:

• 𝐶S=coeficientedesustentación• 𝐿 =fuerzadesustentación• 𝑉8=velocidadalcuadrado• 𝑆O=áreatransversal• 𝜌=densidaddelfluido

Coeficientederesistencia.

𝐶X =𝑋

12 𝜌𝑉

8𝑆O

donde:

• 𝐶Q=coeficientederesistencia• 𝐷 =fuerzaderesistencia• 𝑉8=velocidadalcuadrado• 𝑆O=áreatransversal• 𝜌=densidaddelfluido

Coeficientedefuerzalateral.

𝐶[ =𝑌

12 𝜌𝑉

8𝑆O

donde:

• 𝐶[=coeficientedefuerzalateral• 𝑌 =fuerzalateral

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• 𝑉8=velocidadalcuadrado• 𝑆O=áreatransversal• 𝜌=densidaddelfluido

Resistenciaaerodinámica.

𝐹+ =12𝜌𝑉8𝑆𝐶+

donde:

• 𝐶+=coeficienteaerodinámico• 𝑉8=velocidadalcuadrado• S=áreafrontaldelvehículo• 𝜌=densidaddelfluido• 𝐹+=resistenciaaerodinámica

CálculodePotenciaaerodinámica.

𝑃 = 𝐹X𝑉 =12𝜌𝑆𝐶+𝑉.

donde:

• P=potencia• 𝐹X=resistenciaaerodinámica• 𝑆=áreafrontaldelautomóvil• 𝑉 =velocidaddeoperación• 𝐶+=coeficienteaerodinámicosegúnproveedor• 𝜌=densidaddelaire

Eficienciaaerodinámica.

𝛾* =𝐶S𝐶X

donde:

• 𝛾*=eficienciaaerodinámica• 𝐶S=coeficientedesustentación• 𝐶X=coeficientederesistencia

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Prototipo.

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Ecuacionesaplicadasaprototipoconescala1:100condoblerueda.

Cargasaplicadas.

𝑝 =𝐹𝐴=𝑚. 𝑔𝐴

Tomandoencuentaqueelmaterialutilizadoparaelaborarelchasisserámaderadepino,seasignaráunamasasoportadade20kgmáx.

𝑝 =𝐹𝐴=20𝑘𝑔. 9.81 𝑚𝑠80.025𝑚8 = 7.848𝐾𝑃𝑎

donde:

• p=presión• F=fuerza• A=áreatotaldecontacto• m=masatotalaplicadaalchasis• g=gravedad

DeflexiónMáxima.

𝛿)*+ =𝑃𝐿.

48𝐸𝐼

𝐼 =𝑏ℎ.

12=0.1743𝑚(0.024𝑚).

12= 0.0000002𝑚g

𝛿)*+ =196.2𝑁(0.3144𝑚).

(48)1𝑥10k 𝑁𝑚8 (0.0000002𝑚g)= 0.0006351𝑚 = 0.635𝑚𝑚

donde:

• I=456

78=momentodeinerciadelasección

• b=ancho• h=altura• E=módulodeelasticidaddeYoung• L=longitudefectivadecálculo• P=fuerzaconcentradaenelpuntomedio

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Fuerzadechoque.

𝐹95:;<= =𝐺. 𝑔.𝑚4

𝐹95:;<= =(10)9.81 𝑚𝑠8 . (25𝑘𝑔)

4= 613.12𝑁

• G=fuerzasGalaqueestarásometidoelchasisparachoque(10pornormativaSAE)• g=fuerzadegravedad• m=masatotaldelchasisconcarga

Fuerzadevuelco.

𝐹?<=@9: =(6)9.81 𝑚𝑠8 . (25𝑘𝑔)

2= 735.75𝑁

donde:

• G=fuerzasGalaqueestarásometidoelchasisparavuelco(6pornormativaSAE)• g=fuerzadegravedad• m=masatotaldelchasisconcarga

𝛽 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛ℎ𝑏

donde:

• h=alturadelautomóvil• b=longituddelautomóvil

𝛽 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛0.2200𝑚0.6022𝑚

= 20.06𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠

𝐹B?<=@9: = 𝐹?<=@9:𝑠𝑒𝑛𝛽 = 735.75𝑁𝑠𝑒𝑛20.06 = 252.36𝑁

𝐹G?<=@9: = 𝐹?<=@9:𝑐𝑜𝑠𝛽 = 735.75𝑁𝑐𝑜𝑠20.06 = 691.11𝑁

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Repartodemasassobrecadaeje.

𝑃Q =𝐿P𝑃𝐿 =

0.1988𝑚(25𝑘𝑔)0.3954𝑚 = 12.56𝑘𝑔

𝑃O =𝐿O𝑃𝐿 =

0.1788𝑚(25𝑘𝑔)0.3954𝑚 = 11.30𝑘𝑔

donde:

• 𝐿P=distanciadelcentrodegravedadalejedelantero• 𝐿O=distanciadelcentrodegravedadalejetrasero• L=batalla• P=pesodelamasasuspendida.(pesopiloto+pesochasis-pesodelmotor)• 𝑃Q=pesosobreelejedelantero.• 𝑃O=pesosobreelejetrasero.

Paralassiguientesecuacionesseutilizaráelmodelorealutilizandoelairecomofluidoaunavelocidadde100km/h.

Coeficientedesustentación.

𝐶S =𝐿

12 𝜌𝑉

8𝑆O=

35𝑁12 1.24 𝑘𝑔𝑚. 27.77𝑚𝑠

80.0792𝑚8

= 0.92

donde:

• 𝐶S=coeficientedesustentación• 𝐿 =fuerzadesustentación• 𝑉8=velocidadalcuadrado• 𝑆O=áreatransversal• 𝜌=densidaddelfluido

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Coeficientederesistencia.

𝐶X =𝑋

12 𝜌𝑉

8𝑆O=

45𝑁12 1.24 𝑘𝑔𝑚. 27.77𝑚𝑠

80.0792𝑚8

= 1.18

donde:

• 𝐶X=coeficientederesistencia• 𝑋 =fuerzaderesistencia• 𝑉8=velocidadalcuadrado• 𝑆O=áreatransversal• 𝜌=densidaddelfluido

Coeficientedefuerzalateral.

𝐶[ =𝑌

12 𝜌𝑉

8𝑆O=

60𝑁12 1.24 𝑘𝑔𝑚. 27.77𝑚𝑠

80.0792𝑚8

= 1.58

donde:

• 𝐶[=coeficientedefuerzalateral• 𝑌 =fuerzalateral• 𝑉8=velocidadalcuadrado• 𝑆O=áreatransversal• 𝜌=densidaddelfluido

Resistenciaaerodinámica.

𝐹+ =12𝜌𝑉8𝑆𝐶+ =

121.24

𝑘𝑔𝑚. 27.77

𝑚𝑠

80.0792𝑚8 1.18 = 44.68𝑁

donde:

• 𝐶+=coeficienteaerodinámico• 𝑉8=velocidadalcuadrado• S=áreafrontaldelvehículo• 𝜌=densidaddelfluido• 𝐹+=resistenciaaerodinámica

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CálculodePotenciaaerodinámica.

𝑃 = 𝐹X𝑉 =12𝜌𝑆𝐶+𝑉. =

121.24

𝑘𝑔𝑚. 0.0792𝑚8 1.18 27.77

𝑚𝑠

.= 1.007𝐾𝑤

donde:

• P=potencia• 𝐹X=resistenciaaerodinámica• 𝑆=áreafrontaldelautomóvil• 𝑉 =velocidaddeoperación• 𝐶+=coeficienteaerodinámicosegúnproveedor• 𝜌=densidaddelaire

Eficienciaaerodinámica.

𝛾* =𝐶S𝐶X

=0.921.18

= 0.78 = 78%

donde:

• 𝛾*=eficienciaaerodinámica• 𝐶S=coeficientedesustentación• 𝐶X=coeficientederesistencia

Conclusiones.1. Lapresiónejercidaenelchasisdelprototiponoesdemagnitudesconsiderables

debidoaqueseelaboraráconmaderaylasmedidasrequierendeunpesomenorparasuanálisis.

2. Elprototiposufreunadeflexiónmínimaconcargamáximadeconsideracionesnormales,conlocualsecompruebauntrabajoefectivoyseguro.

3. Conlasecuacionesdefuerzadevuelcoenlosdiferentesplanosseconcluyequeelautomóviltienemásposibilidaddevoltearseporunimpactoenloslateralesyunamínimaposibilidadconunimpactosuperior.

4. Medianteelanálisisdereparticióndepesosenejes,sepuedeverqueelpesosereparteaproximadamenteenigualesproporciones,estoparadarunamejorestabilidad.

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Bibliografıa

• Titulo. The Automotive Chassis, Volumen 1, Autor. Giancarlo Genta, Lorenzo Morello, Editorial. Springer, Págs. 45, 46,47

• https://alfonsodg7.wordpress.com/2013/10/20/carrocerias-de-vehiculos-tipos-y-componentes/

• http://www.elchapista.com/carrocerias_historia.html • Alonso, José Manuel. Técnicas del Automóvil. Chasis. 1a.

Edición, Editorial THOMSON PARANINFO, S. A., 552 paginas, ISBN: 849732661X, España, 2003.

• Gil Martínez, Hermógenes Manual Práctico del Automóvil. Ed. Cultural, 1224 páginas IISBN-13: 9788480559386. USA, 2007.

• http://www.technicalcourses.net/portal/es/blog/blog_entrada.php?entrada_id=89

• Mott, Robert L., “Diseño de Elementos de Máquinas”, P.E. 2a. Edición Prentice Hall, México 1992.

• Aerodinámica del automóvil de competición. Simon McBeath, CEAC, 2005.