INTRODUCCION

Existen dos tipos de chasís para la fabricación de vehículos: chasís independiente

sobre bastidores y chasís auto portante o monocasco. En ambos casos el chasís sostiene

la mayor parte del vehículo, la masa suspendida, que incluye el motor, la transmisión, la

carrocería, el sistema de escape y la caja de dirección. El chasís es considerado como el

componente más significativo de un automóvil. Es el elemento fundamental que da

fortaleza y estabilidad al vehículo. Es una parte importante del automóvil que permite el

armado de los demás componentes. Se clasifican en chasís con riostra, chasís sin riostra,

chasís con largueros, chasís sin largueros, chasís clásico, chasís compacto y chasís en

organización.

Suele estar construido en diferentes materiales, dependiendo de la rigidez, costo y forma

necesarios. Los más habituales son aleaciones como el acero o de diversos metales como

el aluminio. Las piezas que lo componen son por lo general tubos, o vigas, de

diferentes calibres y funciones en la estructura.

1 VELOCIDAD Y CONDUCCION

Factores que afectan a la velocidad

El comportamiento del conductor.

El conductor es el que decide sobre la velocidad que lleva el vehículo. Esta decisión está influida por diversos factores, ambientales, características de la vía y del vehículo; pero también y sobre todo por la personalidad, la actitud, y los motivos del conductor. Así sabemos que:

En general, los conductores jóvenes conducen más deprisa que la media. Los conductores que llevan pasajeros circulan más despacio que los que

conducen solos, sobre todo si son jóvenes. Los conductores que realizan un desplazamiento largo tienden a conducir más

deprisa que los que lo efectúan corto. Algunos estudios sugieren que la velocidad depende en gran manera de la

familiaridad del conductor con la carretera.

Las características de la vía.

La mayoría de los estudios han demostrado que la velocidad aumenta con la calidad de ésta, tanto en lo relativo al trazado como a la regularidad superficial de su pavimento y al ruido que perciben. El factor que más limita la velocidad es la curvatura en planta, por la sensación de aceleración centrífuga no compensada por el peralte que provoca en el conductor. Sin embargo, una merma de la visibilidad no suele provocar una disminución de la velocidad, los conductores asumen más riesgo.

Las características del vehículo.

El tipo y las características del vehículo influyen en la velocidad, pero no demasiado, a no ser que se combinen con otros factores relacionados con el trazado, especialmente en alzado.

Las condiciones meteorológicas.

La niebla reduce la visibilidad disponible en términos inciertos, y provoca unas reducciones de la velocidad a veces excesivas.

La lluvia reduce el rozamiento disponible entre el neumático y el pavimento, necesitándose una mayor distancia para detenerse.

Situaciones más peligrosas.

Según determinados estudios el riesgo de sufrir un accidente cuando se toma una curva a una velocidad incorrecta se triplica. La configuración del terreno, la nocturnidad, el humo la vegetación, deslumbramientos ..., unidos todos ellos a una velocidad excesiva incrementa en cerca de un 150% el riego de sufrir un accidente.

Distancia de detención.

Si convertimos los kilómetros por hora a metros por segundo, tendremos una idea aproximada de la distancia que recorre un coche en un segundo, que es el tiempo aproximado que transcurre desde que el cerebro percibe un peligro, envía una orden al pie, y éste empieza a pisar el pedal del freno. Este tramo, se denomina distancia de reacción, y depende de la rapidez de reflejos del conductor y de la velocidad a la que circula.

La distancia de frenado supone el espacio en el que debe detenerse el vehículo, y éste depende de la velocidad a la que se circula, el tipo de calzada, las condiciones de adherencia del suelo, el estado de los frenos del vehículo, amortiguadores, ... La suma de la distancia de reacción y de la distancia de frenado es lo que se denomina distancia de detención.

La velocidad y la gravedad de los accidentes.

La gran mayoría de los estudios realizados sugieren la velocidad inadecuada en la accidentalidad y en la gravedad de los daños. La proporción de accidentes mortales es 1,6 veces superior cuando hay una velocidad inadecuada.

Algunos consejos sobre la velocidad.

Si circula de noche con luz de cruce no rebase los 90 km/h. Con lluvia de intensidad media reduzca su velocidad de 10 a 20 km/h. En curva, si circula con luz de cruce, reduzca en un 10% la velocidad señalada;

si llueve un 30%, y si existe peligro de hielo un 60%. No es aconsejable circular por carreteras heladas, pero si no tiene más

remedio que hacerlo reduzca su velocidad en un 60%.

Ahorro de energía.

Mientras se circula, si se reduce la velocidad de 120 Km/h a 90 Km/h se ahorraría un 25% de ahorro de combustible, con lo que una disminución de la velocidad en carretera traería un ahorro económico y una bajada de la contaminación que provoca el coche.

2 EL MOVIMIENTO DE LOS VEHÍCULOS

Según las leyes de la Mecánica Clásica, cualquier cuerpo que deba moverse de forma continua y uniforme deberá recibir una fuerza impulsora que iguale y anule las fuerzas que se opongan al movimiento.

De tal forma que solo en una situación ideal sin fuerzas de oposición, un cuerpo podría moverse a velocidad constante sin necesidad de un esfuerzo o aporte energético exterior.

Según estas mismas leyes físicas para que un cuerpo experimente una variación de su velocidad, lo que se denomina aceleración, dicho cuerpo debe sufrir una fuerza neta que aumentará su cantidad de movimiento si esta es positiva; si la fuerza es

negativa, es decir, opuesta al movimiento, la cantidad de movimiento del cuerpo disminuirá pues estará sometido a una deceleración, como es el caso de una frenada de un vehículo.

En el caso concreto de un vehículo de motor, éste ha de vencer unas fuerzas que se oponen a su avance y que detallaremos más adelante gracias a la potencia del motor, sea de explosión, diésel o tal vez en un futuro próximo, eléctrico

3 TRAYECTORIA DE LOS VEHÍCULOS EN LAS CURVAS

DISEÑO DE LA TRAZA DE UN

A CARRETERA

Para cambiar la trayectoria de un vehículo, el conductor acciona el volante, haciendo variar el ángulo que forman las ruedas delanteras con la dirección del eje del vehículo.

Definimos radio de giro mínimo de un vehículo, el radio de la circunferencia descrita por su rueda delantera exterior al girar a pequeña velocidad cuando su dirección ha sido girada totalmente. Este valor es fundamental para el diseño de accesos, intersecciones, estacionamientos, y todo tipo de maniobras a velocidad reducida, pues nos da el espacio que necesita un vehículo para cambiar el sentido de marcha.

La trayectoria del vehículo puede estudiarse teniendo en cuenta que el centro del eje delantero D sigue una trayectoria cuya normal tiene la dirección de dicho eje. El centro del eje trasero T se desplazará siguiendo una trayectoria cuya tangente coincidirá con el eje longitudinal del vehículo, ya que el eje posterior sigue siendo perpendicular a dicho eje longitudinal. El centro instantáneo de rotación del punto T es la combinación de dos rotaciones, una alrededor del centro de curvatura de la trayectoria de D y otra alrededor de D debida al giro de la dirección.

SOBREANCHO DE UNA CURVA

Adicionalmente, y pensando en los vehículos pesados y articulados, la curva de una calzada se diseña con un sobre ancho tal como se muestra en el anexo gráfico.

El sobre ancho o anchura adicional con que se dota a una curva para facilitar el giro de los vehículos se obtiene aplicando la siguiente expresión:

S= I 2

2⋅R

Donde S es el sobre ancho de cada carril

I es la longitud de los vehículos

R es el radio de la curva

CONTROL DEL EQUILIBRIO EN CURVA DE UN VEHÍCULO

Hasta no hace muchos años resultaba frecuente que los coches derrapasen en una curva o que se bloqueasen sus ruedas al frenar, cuando se producían estas situaciones el conductor no tenía más remedio que confiar en su habilidad al volante para evitar el peligro. Hoy en día el conductor cuenta con la existencia de una serie de modernos dispositivos electrónicos que le ayudan a mantener el control de su vehículo en estas situaciones.

4 .RESISTENCIA AL MOVIMIENTO

Como ya hemos visto anteriormente, las distintas fuerzas que actúan sobre un vehículo y que definen su movimiento son ejercidas fundamentalmente sobre el punto de contacto rueda pavimento. Así, la transmisión del esfuerzo tractor y del esfuerzo de frenada al suelo es posible a su vez debido a la existencia de la fuerza de rodadura que es una fuerza de contacto.

Resistencia a la rodadura

La resistencia a la rodadura se presenta cuando un cuerpo rueda sobre una superficie, deformándose uno de ellos o ambos. Como veremos, no tiene sentido alguno hablar de resistencia a la rodadura en el caso de un sólido rígido (indeformable) que rueda sobre una superficie rígida (indeformable).

El concepto de coeficiente de rodadura es similar al de coeficiente de rozamiento, con la diferencia de que este último hace alusión a dos superficies que deslizan o resbalan una sobre otra, mientras que en el coeficiente de rodadura no existe tal resbalamiento entre la rueda y la superficie sobre la que rueda, disminuyendo por regla general la resistencia al movimiento.

Cuerpos rígidos (ideales)

Consideremos, para comenzar, el caso ideal de un cuerpo indeformable (un cilindro o una rueda, por ejemplo) que puede rodar sobre una superficie plana también

indeformable. Si la superficie es horizontal, las fuerzas que actúan sobre el cilindro son su peso P y la reacción normal del plano N. Si ahora aplicamos un fuerza F sobre el eje del cilindro, paralelamente al plano y perpendicularmente al eje, aparecerá una

Cuerpos deformables (reales)

En las situaciones reales, los cuerpos se deforman, por poco que sea. El contacto no se realiza entonces a lo largo de una generatriz (como en el ejemplo anterior) sino a lo largo de una estrecha banda A´A´´, como se muestra en el gráfico anexo. Ello da lugar a que aparezcan reacciones en los apoyos; reacciones que dan lugar a la aparición de un par que se opone la rodadura.

Mres= µrN (1)

Mapl=RF (2)

BIBLIOGRAFÍA

Varios. “Apuntes de asignaturas de Automóviles”. E.T.S. de Ingenieros Industriales de Zaragoza

F. Márchate. “Proyecto transformación de un vehículo”. Escuela Politécnica Superior. Universidad Carlos III

P. de los Santos “Apuntes de Ingeniería de Tráfico” Universidad de Murcia

www.wikipedia.es “Resistencia a la rodadura”

www.wikipedia.es: “Resistencia aerodinámica”

www.wikipedia.es: “Par motor”

"Manual de la técnica del automóvil" 4ª ED. española (2005) BOSCH 

"Sistemas de transmisión y frenado" Ed. Editex 

"Circuitos de fluidos, suspensión y dirección" Ed. EDITEX