VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioTTULO: EstudioDe Las Propiedades Dinmico - Traccionales De La Unidad Bajo Las Condiciones De ExplotacinVolkswagen 17200 M RESUMEN Estudio de las Propiedades Dinmico Traccionales del CAMION VOLKSWAGEN 17200 M.Trabajarconsussistemasycomponentesoriginales,ascomolasimulacindel comportamientoyvariacindelasmismasanteelreemplazodesufuentemotrizoriginalpor diferentes alternativas, teniendo como objetivo el repotenciamiento de la unidad. En nuestro caso el motor a ser reemplazado es un motor marca MWM tipo 6.10 TCA, por uno de los tres motores propuestos para el repotenciamiento. Paraelcumplimiento de dichopropsito,fuenecesariorecurriralainvestigacinterica, pormediodelcualsepudieronconocerlasdiferentesecuacionesquenospermitenevaluarel comportamientodelvehculoautomotordurantesumarcha,ydeestamaneracrearunmodelo matemtico que nos permita conocer la capacidad del vehculo a ser repotenciado y que motor es adecuado para dichos fines. Bajoestosconceptosseprocedialclculodelaspropiedadesexplotacionalesdel vehculoautomotorconsusistemaoriginal,determinandosusparmetrosfundamentalesque representamos y analizamos en: Las Curvas Caractersticas Externas de Velocidad del Motor, El CronogramadeCambiodeVelocidades,GrficadelBalanceFraccionaldeVehculo,La CaractersticaDinmicadelVehculo,ElNomogramadeCarga,LasGraficasdeAceleraciny finalmente el Consumo de Combustible del Sistema. Luegoderealizarelestudiodemquinaconsuscomponentesoriginales,seprocedia realizar nuevamente el mismo procedimiento pero para el caso en que a la unidad vehicular ha sidorepotenciada,esdecirhemoscambiadoelmotor.Estosehaceparalostresmotores propuestos. Finalmenteutilizandoelestudiorealizado,concluimosencualeslamejoralternativade repotenciamiento.Paralocualsetieneencuentabsicamentecriteriosenergticos,de funcionalidad y de ahorro en el consumo de combustible. VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioINDICE ANALTICO Pg. I.-Introduccin. ..................................................................................................................... 1.-Antecedentes histricos -trmicos. 2.-Propsito general del proyecto...................................................................................3.-Descripcin de la realidad problemtica.. II.- desarrollo de los contenidos. ............................................................................................. . 2.1.-Especificaciones tcnicas . ......................................................................... . 2.2.1.-Veiculo original.................................................................................... 2.2.2.-Veiculo Opcional.................................................................................. 2.2.- Clculo de los radios de rodadura . 2.3.- Las caractersticas externas del vehculo INTRODUCCIN. 1.-Antecedentes histricos -trmicos. 2.-Propsito general del proyecto3.-Descripcin de la realidad problemtica II.- desarrollo de los contenidos 2.1.- Especificaciones Tcnicas Del Vehculo Original Tipo y modelo:Camin Volkswagen 17220 M VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio tolva roquera transporte de sustancias qumicas furgn con plataforma elevadora Tipo y modelo Motor DieselCummins C83 Potencia218 cv / 2200 rpm Cilindrada8270 cm3 Caja de cambiosEaton FS - 6306-A Distancia entre ejes4.800 mm Largo carrozable6.434 mm VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio -Dimensiones generales: CHASIS Distancia entre ejesVoladizo traseroLargo total ABC 3.5601.1406.123 4.3402.1347.897 4.8002.2868.509 5.2072.4139.043 Carga til + Carrocera11.810 kg VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio Ficha tcnica Motor Marca y modeloCummins C-8.3-215 P5-0 Turbo Intercooler Norma de emisionesEuro III Nmero de Cilindros / Cilindrada6 cilindros en lnea / 8.270 cm3 Dimetro x Carrera del mbolo114 x 135 mmRelacin de compresin18,3 : 1 Potencia neta mxima - kW (cv) @ rpm160 (218) @ 2200 Par motor neto mximo - kgfm (Nm) @ rpm90 ( 888) @ 1400Secuencia de inyeccin1 - 5 -3 - 6 - 2 - 4 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioSistema de inyeccinBosch - P7100 Compresor de aire / CapacidadWabco. Transmisin Caja de cambios - Marca y modeloEaton - RT 8908-LL-Mecnico AccionamientoPalanca al piso Nmero de marchas10 adelante + 3 reversas Relaciones de transmisin 119.58 : 1 212,67 : 1 38,39 : 1 46,23 : 1 54,58 : 1 63,40 : 1 72,46 : 1 81,83 : 1 91,35 : 1 101,00 : 1 Reversa20,47 : 1 - 13,24 : 1 - 3,89 : 1 Traccin6 X 4 Embrague Modelo y revestimientoDoble disco, orgnico MarcaEaton Tipo y accionamientoPull, hidrulico con servo asistido a aire Dimetro del disco365 mm Eje delantero TipoViga "I" en acero forjado Marca y modeloMeritor FF-844 o Sifco 13 K VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio Eje trasero TipoEje rgido, acero estampado Marca y modeloMeritor MT 46-145 (simple) Relacin de Reduccin4,88 : 1 Suspensin delantera TipoEje rgido MuellesSemielpticos de doble accin AmortiguadoresHidrulicos, de doble accin Barra estabilizadoraEstndar Suspensin trasera TipoEjes rgidos en tndem (Randon) MuellesSemielpticos invertidas de accin progresiva Direccin TipoHidrulica integral con bolas recirculantes Marca y modeloZF Servocom 8097 Relacin de reduccin20,1 : 1~23,8 : 1 Chasis Tipo escaleraPlano con largueros dobles y rectos Remachado y atornillado MaterialAcero LNE 28 Mdulo seccional431,0 cm2 Ruedas y Neumticos (estndar y opcionales) Acero7,50" x 22,5" Neumticos275 / 80 R 22,5 Frenos MarcaMaster TipoNeumtico, S-cam VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioTambor en las ruedas delanteras y traseras CircuitoDoble independiente, reservorio triple de aire Area efectiva de frenando6.514 cm2 Freno de estacionamientoCmara acumuladora de fuerza elstica Freno de estacionamiento - ActuacinRuedas traseras Freno de estacionamiento - AccionamientoVlvula moduladora en el tablero Freno del motorVlvula tipo mariposa en el tubo de escape Freno del motor - ActuacinElectroneumtico, con interruptor en tablero Control en el pedal del acelerador y embrague Sistema Elctrico Tenson Nominal12V Batera12V & 170Ah Alternador90A & 14V Capacidades de los depsitos (litros) Tanque de combustible de plstico275 Motor (incluyendo filtro)22,0 Caja de cambios9,2 Ejes traseros19,5 (anterior) y 16,0 (posterior) Direccin3,7 Sistema de Refrigeracin - Con calefaccin33,2 Dimensiones (mm) Distancia entre ejes 4.800 (grficos de dimensiones) (3440 + 1360) (grficos de dimensiones) Voladizo delantero1.423 (grficos de dimensiones) Voladizo trasero1.198 (grficos de dimensiones) Largo Total7.421 (grficos de dimensiones) Ancho mximo delantero2.510 (grficos de dimensiones) Ancho mximo trasero2.468 (grficos de dimensiones) Ancho de va delantera2.105 (grficos de dimensiones) Ancho de va trasera1.836 (grficos de dimensiones) Vano libre delantero260 (grficos de dimensiones) Vano libre trasero246 (grficos de dimensiones) Dimetro de giro18.500 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioPesos (peso vaco - kg) Eje delantero3.650 Eje trasero3.590 Total7.240 Capacidad tcnica por eje (kg)Eje delantero6.000 Eje trasero20.200 Total admisible - PBV26.200 Capacidad mximo de traccin - PBVC35.000 Capacidad mxima de carga til + carrocera 26.200 Desempeo (clculo terico) Relacin de reduccin del eje trasero4,88 : 1 Velocidad mxima91 km/h Capacidad en rampa con PBV57,0% Partida en rampa con PBV40,0% Relacin PBV / Potencia (kg/cv)120,2 Observaciones:Datosproyectadosporsimulacinderendimiento PBV=Pesobrutodelvehculo PBVC = Peso bruto del vehculo combinado CARROCERIAModelo:Tipo escalera, plano con largueros rectosRemachado y atornillado Material:Acero LNE 38 Mdulo Seccional:251,5 cm2 Coeficiente de resistencia del aire SegnNormasdeEspecificacindadasenclase,paravehculostipocamin tenemos el siguiente rango, en N.s2/m4: K = 0.6 0.7 Asumimos, una mxima resistencia posible del aire, entonces: K = 0,65 N.s2/m4. VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioCoeficiente de resistencia a la rodadura El coeficiente de resistencia a la rodadura segn Chudakov. (Apndice Tabla 1-2):Tipo De Camino Coeficiente de resistencia a la rodadura (fr) Coeficiente de adherencia () Asfaltado Grava Tierra seca Tierra hmeda Arena Nieve apisonada 0.015 - 0.020 0.200 - 0.030 0.030 - 0.050 0.050 - 0.150 0.100 - 0.300 0.030 - 0.040 0.75 0.65 0.70 0.50 0.75 0.35 Para nuestro trabajo se considera que el camin viaja por carretera asfaltada:fr= 0.020 y =0.80 -Rendimiento de la transmisin Rango para transmisiones de tipo comnporengranajes (Chudakov Pg. 24) qtr = 0,88 - 0,93 Asumimos: qtr = 0,90. Por tratarse de un vehculo moderno -Otras caractersticas Direccin Tipo: Hidrulica integral con bolas circulantes Marca y Modelo : ZF Servocon 8097 Relacin de reduccin : 20,1 : 1 23,8 : 1 Eje delantero Tipo : Viga I en acero forjado Marca y Modelo : Meritor FF 844 o Sifco 13 K Eje trasero Tipo: Eje rgido, acero estampado Marca y Modelo : Meritor RS 23 240 (doble) Suspensin DelanteraTipo : Eje rgido Muelles : Semielpticos, accin progresiva Amortiguadores : Hidrulicos de doble accin Barra estabilizadora : Estndar Suspensin Trasera Tipo : Eje Rgido Muelles Principales: Semielpticos, de accin progresiva Muelles Auxiliares: Parablicos Amortiguadores(opcin):Hidrulicosdedobleaccin,Estndarpara DEE 3560 mm. Frenos Marca: Master Tipo: Neumtico, S-cam Tambor en as ruedas delanteras y traseras. Circuito: Doble independiente, reservorio triple de aire. rea efectiva de frenado: 4.232 cm2 Freno de estacionamiento: Cmara acumuladora de fuerza elstica. Freno de estacionamiento Actuacin: Ruedas traseras. FrenodeestacionamientoAccionamiento:Vlvulamoduladoraenel tablero Freno del motor: Vlvula tipo mariposa en el tubo de escape. Frenodelmotoractuacin:Electroneumtico,coninterruptoren VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Baciliotablero, Control en el pedal del acelerador y embrague. Sstema Elctrico Tensin nominal: 12V Bateria: 12V & 135 Ah Alternador: 90 & 14V Capacidades (litros) Tanque de combustible plstico: 275 Motor (incluye filtro): 16,4 Caja de cambios: 8,6 Eje trasero: 18,0 (doble) Direccin: 3,7 Sistema de refrigeracin Con calefaccin: 26,6 Pesos (Peso vaco en Kg) Capacidad Tcnica por eje (Kg) Eje delantero: 3.210 Eje trasero: 1.900 Total: 5.110 Delantero: 6.100 Trasero: 11.000 Total admisible PBV: 17.100 Capacidad mxima de traccin PBVC: 34.000 Capacidad mxima de carga til + carroceria: 11.990 2.2.- Especificaciones de motores alternativos Motor Cummins ISC 315 P5-2 Motor Cummins ISC 315 P5-2Combustible DieselDisposicin de cilindros 6 en lneaDimetro del cilindro 114 mmCarrera 135 mmPotencia 235 kW (320 cv)/ 2.000 rpmTorque 1256 Nm/ 1300 rpmCilindrada o desplazamiento 8,3 litros (8.270 cm3)Rgimen de marcha lenta 700 rpmRgimen de corte con carga 2.220 rpmRgimen de corte sin carga 2.400 rpmRelacin de compresin 17,5:1 a.Motor Cummins ISC 315 MotorISC 315 Desplazamiento del motor8.3 litros Nmero de Cilindros6 Dimetro x carrera114x135 mm Relacin de compresin17:1 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioControl de inyeccin de combustibleElectrnico Potencia mxima, CV (HP) @rpm304.76 (300.27) @ [2000]Par mximo, Nm @ rpm1288 @ [1300-1600] Cons. mn. de comb. en la franja verde160 g/kWh Capacidad de aceite23.8 litros b.Motor Mercedes MB OM-457 LA MotorMercedes MB OM-457 LA, Euro II Desplazamiento del motor11.967 litros Nmero de Cilindros6 cilindros verticales en lnea, turboalimentado / post enfriado Control de inyeccin de combustibleElectrnico Potencia mxima, CV (HP) @rpm360 (355.07) @ [1900]Par mximo, Nm @ rpm1650 @ [1100] Cons. Especfico de combustible, g/kWh@rpm165 g/kWh @ 1100 rpm c.Motor Volvo VD12C 345 MotorVD12C 345 Desplazamiento del motor12.13 litros Nmero de Cilindros6 Dimetro x carrera131 x 150 mm Relacin de compresin17.5:1 Control de inyeccin de combustibleElectrnico Potencia mxima, HP @rpm345 @ 1700Par mximo, lb-ft(Nm)@ rpm1450(1965.91) @ 1100 Cons. mn. de comb. en la franja verde180 g/kWh 2.2. Clculo del Radio de Rodadura Empleamos la ecuacin emprica siguiente: mm pulg rB 0,00085 d 0,0127 r + =Donde: rr:Radio de rodadura, en m. d:Dimetro aro, en pulg. B:Ancho del perfil del neumtico, en mm. 2. Clculo de las Curvas Caractersticas Externas de Velocidad VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioLasfuncionesNe=f(n)yMe=f(n)dependendelavelocidaddegirodelcigeal,porlo tantopodemosaproximarla,consuficienteprecisin,mediantelasEcuacionesde Leiderman, es decir: Potencia del motor en rgimen estabilizado (Kw): Donde: a)Determinacin de la Ne del motor. (((

||.|

\| ||.|

\| +||.|

\| =3N2N NN enncnnbnna N N ( )21 1002 =nn rkk Mb 21 100||.|

\| =nn rkk McTABLA 1: ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LOS MOTORES EN ESTUDIO CALCULADO EN EXCEL. SIMBOLOVOLKSWAGEN Tipo Diesel Cilindrosi6 Dimetro, mmD114 Carrera, mmS135 Cilindrada, cc.iVh8270 Potencia Efectiva, KwNenom160 rpm de Potencia EfectivanN2200 Torque Efectivo, N.mMemax888 rpm de Torque EfectivonM1400 Torque a regimen nominal, Nm.Menom694.545 Potencia de ReservaMn694.494 Reserva de Torque (%)Mr27.853 Coef. De Adapt. por TorqueKm1.279 Coef. De Adapt. por Frec. GiroKn1.571 Coeficientes de Leidermann a0.426 b2.681 c2.106 Donde a, b, c son coeficientes caractersticos para un determinado motor. Determinacin de la Ne,v( )( )2121001 =nn n rkk k MaVOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio Par motor en rgimen estabilizado (Nm): (((

||.|

\| ||.|

\| + =2N NN enncnnb a M M Coeficientes de la ecuacin para un motor diesel: Donde: 100MM MMNN max er||.|

\| =; MNnnnk = ; Nmax eMMMk = Donde: eN: Potencia del motor en rgimen estabilizado n, en Kw. NN : Potencia mxima del motor, en Kw. Me: Par motor en rgimen estabilizado a n rpm, en Nm. MN: Par motor correspondiente al rgimen de potencia mxima, en Nm. Memax: Par motor mximo, en Nm. Mr: Reserva de torque en (%). nN: Velocidad del motor en rgimen de potencia mxima, en rpm. nM: Velocidad del motor en rgimen de par motor mximo, en rpm. kn: Coeficiente de adaptabilidad por frecuencia de giro del motor. kM: Coeficiente de adaptabilidad por torque del motor. Y para el par motor correspondiente al rgimen de potencia mxima: Nmax e4NnN10 3M = 3. Cronograma del Cambio de Velocidades Aplicamos la ecuacin de la velocidad de desplazamiento del vehculo automotor: p.m c.a c.ve raU U Un r0,377 V = Donde: V : Velocidad de desplazamiento del vehculo automotor, en km/h VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Baciliorr : Radio de rodadura ne: Nmero de revoluciones por minuto del motor Uc.v: Relacin de transmisin de la caja de velocidades Uc.a: Relacin de transmisin de la caja auxiliar = 1 Up.m: Relacin de transmisin del puente motriz = 3.07 De los datos anteriores y reemplazando en la ecuacin tenemos: cveUn06588 . 0aV= 4. Estudio de la marginalidad de la caja de velocidades Para que no exista marginalidad, se debe cumplir: 100 . 100 .11UU UmcvmcvmcvMM Nnn n++> 5. Balance Traccional del Vehculo Automotor 5.1. Fuerza Traccional Disponible Tenemos: rtr tr eTr U MP =; p.m c.a c.v trU U U U =Donde: PT:Fuerza traccional desarrollada en las ruedas motrices, en N. Me:Par motor en rgimen estabilizado, en N.m. qtr:Rendimiento de la transmisin = 0,90 rr:Radio de rodadura = 0,5365 m Utr:Relacin de transmisin total = Uc.v.. Uc.a.. Up.m Uc.v:Relacin de transmisin de la caja de velocidades. Uc.a :Relacin de transmisin de la caja auxiliar = 1 Up.m:Relacin de transmisin del puente motriz = 3.42 5.2. Fuerza Traccional Requerida Tenemos: j TP P P P + + =e Condicin de marcha estable: Pj = 0 Entonces: e e P P P PT+ = =+ Adems: VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio =aG P;o o sen f = coso tan = iy 2V F K P =( )2cos aaV KF sen f G P + + =+o oe Donde: P+e : Fuerza traccional requerida, en N. P : Fuerza de resistencia total del camino, en N. Pe : Fuerza de resistencia del aire, en N. Pj : Fuerza de resistencia a la aceleracin, en N. Ga : Peso bruto vehicular en,N. : Coeficiente de resistencia total del camino. fr : Coeficiente de resistencia a la rodadura =0.020 i : Pendiente del camino. K: Coeficiente de resistencia del aire = 0,65 N.s2.m-4. F: rea frontal del vehculo automotor =7.083 m2. V: Velocidad de desplazamiento del vehculo automotor, en km/h.Paracalcularlamxima pendiente queelvehculoautomotor puedevencer, procedemos a comparar e +P con la fuerza traccional disponible correspondiente a la velocidad en primera marcha a la que ocurre el torque mximo. 5.3. Anlisis del Balance Traccional del Vehculo Automotor Esteanlisislorealizamosenfuncindelosresultadoscorrespondientesala superposicindelascurvasPT(V)yP+e(V),segnlaGrficayteniendopresentelos rangos de velocidades para cada marcha del vehculo. 5.3.1.- Velocidad Mxima La velocidad mximase da en condicionesestables en la octava marcha, se considera en el momento en que la fuerza traccional del vehculo es igual a las fuerzas requeridas en la condicin de pendiente 0. 5.3.2.- Mxima resistencia Total del Camino La mxima resistencia total del camino que puede ser vencida por el vehculo automotor se da en la primera marcha y para el rgimen de mximo torque del motor. 5.3.3.- Anlisis del Patinaje De la 1 Condicin de Marcha del Vehculo: P PT s VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioAdems: P m G = 2 2 Donde: P:Fuerza de adherencia, en N. :Coeficiente de adherencia. Ga2 :Carga mxima del eje trasero (=333200N) Go2:Carga en vaco del eje trasero (=107800N) m2:Coeficiente de redistribucin de la carga (=1.1) Para lo cual tendremos el sigte. Cuadro: TerrenoCaracterstica P (Carga Mxima), N P (Carga en Vaco), N Hormign Seco Mojado Hormign Asfaltado Seco Mojado Suelo Aplanado Seco Mojado Nieve aplanada Seco Mojado 5.3.4.- Anlisis de las Pendientes Apartirdeesteanlisis,esposibledeterminar,enqumarchaspuedeirelCAMION VOLKSWAGEN 17180 M para vencer pendientes de diferentes valores. 5.4. Caracterstica Universal o Pasaporte Dinmico del Vehculo Automotor Elpasaportedinmicodelvehculoautomotor,eslacaractersticadinmicaincluyendo un nomograma de carga y el diagrama de control de patinaje. Factor Dinmico Est definido por: aTGP PDe =Donde: D:Factor dinmico del vehculo automotor. PT:Fuerza Traccional bruta, en N. Pe:Fuerza de resistencia del aire, en N. Ga:Peso bruto vehicular = 116739 N. 5.5. Construccin del Nomograma de Carga Elfactordinmicoparacadamarchaenlaseccinanteriorhasidodeducidasegnla capacidadmximadelvehculo;perodebidoaquedurantelapuestaenmarchalacargaVOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Baciliovarasegnelpesotransportado,esnecesarioestablecerlainfluenciaqueejercela variacin de la carga sobre las propiedades dinmicas.Tenemos: 100DGGDxax =Donde: D100:Factor dinmico del vehculo automotor con carga completa. Dx:Factor dinmico del vehculo automotorcon carga parcial. Gx:Carga parcial del vehculo automotor, en kgf. Ga:Peso bruto vehicular (=11990kgf). Estableciendolascondicionesdinmicasparaelvehculocompletamentedescargado, tenemos: 100 0DGoGaD =Donde: D0:Factor dinmico del vehculo automotor completamente descargado. Go:Peso seco del vehculo automotor (=15000 kgf). Escala para % carga: 1 mm... 1% carga Escala para D100: D100=0,1 Kgf / Kgf... a100 Escala para D0: 100 0aGaGoa =5.6. Construccin de la Caracterstica Universal o Pasaporte Dinmico En el estado lmite de la 1 Condicin de Marcha, tenemos: P PT = Entonces: GP PDxe = ... (26) Donde: Dx:Factor dinmico por adherencia con carga parcial. P:Fuerza de adherencia, en kgf. Pe:Fuerza de resistencia del aire, en kgf. G :Carga mxima vehicular, en kgf. VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioDuranteelpatinajedelvehculo,lavelocidaddedesplazamientoes relativamente pequea. Por lo tanto, se puede asumir: Pe = 0 Para nuestro estudio, consideramos: m2 = 1.1 Reemplazando los valores, obtenemos: =GGDx2 Para carga completa y carga en vaco, tenemos: =GaGaD2100, =GoGoD20 Donde: Ga:Peso bruto vehicular =25000 Kgf. G2:Carga mxima sobre el eje trasero traccional = 12000 Kgf. Go:Peso en vaco del vehculo = 15000 Kgf. G2o:Carga en vaco sobre el eje trasero = 7200 Kgf. Escala para D100: 1002100aGaGab = ... (28a) Escala para D0: 020aGoGob = ... (28b) 5.7. Balance de Potencia del Vehculo Automotor Potencia Traccional Disponible Lapotenciafraccionaldisponibleesaquellaqueelvehculoescapazdedesarrollar, asociada con la fuerza de traccin bruta, y se define por medio de la siguiente expresin: Tenemos: 3600V PNTT= Donde: NT:Potencia traccional disponible del vehculo automotor, en Kw. PT:Fuerza traccional disponible del vehculo automotor, en N.V:Velocidad de desplazamiento del vehculo automotor, en km/h.Potencia Traccional Requerida Se define: j RN N N N + + =e Donde: VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioN: Potencia empleada en vencer la resistencia total del camino en Kw. N: Potencia empleada en vencer la resistencia del aire en Kw. Nj: potencia empleada en vencer la resistencia a la aceleracin. Condicin de marcha estable: Nj = 0 Entonces: e e N N N NR+ = =+ Adems: 3600V PN= V es la velocidad relativa del vehculo con respecto al viento en m/s. 3aV K N = Fe Anlisis del Balance de Potencia del Vehculo Automotor.- 5.8.- Aceleracin del Vehculo Automotor Considerandoladefinicindefactordinmico,laaceleracinqueocurreencada punto del recorrido para cada marcha queda definida por: ( ) Dgjrot =, 2c.v rotU 0,05 1,04 + =Donde: j:Aceleracin del vehculo automotor, en m/s2. g:Aceleracin de la gravedad = 9,81 m/s2 D: Factor dinmico del vehculo automotor.: Coeficiente de resistencia total del camino. (Asumimos que: = fr = 0.02) orot:Factor que considera las masas en rotacin. Uc.v:Relacin de transmisin de la caja de velocidades. Para el clculo de las ecuaciones anteriores vemos que para cada marcha y para cada valor de las aceleraciones existir una curva de aceleraciones, por lo tanto tomaremos los clculos para un valor de la pendiente de cero. i = 0% 5.9. Tiempo y Distancia de Aceleracin del Vehculo Automotor Tiempo de aceleracin Eltiempodeaceleracinestdefinidocomoeltiempototalquetomaelvehculoen pasar de una velocidad inicial a una final. Trabajando con valores puntuales tomados de las ecuaciones anteriores, aplicaremos la notacin diferencial en trminos de aceleracin media:VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio mi injV Vt=+6 , 31 Donde: jm: aceleracin media en un intrvalo en m/s2 Y se define: 21 i imj jj+=+ tn: Intrvalo de tiempo en s. Vi+1: Velocidad en el instante i+1, en Km/h. Vi: Velocidad en el instante i, en Km/h. El tiempo total ser la sumatoria de todos los intrvalos de tiempo segn la ecuacin: ||.|

\|= =+=mi in ini acjV Vt t6 , 310 Distancias de aceleracin Sedefinedistanciadeaceleracincomoelespaciorecorridoporelvehculodeuna velocidad inicial, hasta una final. 6 , 3n mnt Vs=Donde: Sn: Espacio recorrido por el vehculo en un intervalo de tiempo, en m. Vm: Velocidad media en el intervalo de tiempo tn, en km/h. Entonces la distancia total recorrida por el vehculo para pasar de una velocidad inicial a otra es: |.|

\| = ==6 , 30n mn ini act Vs s,donde21 ++=i imV VV 5.10. Consumo Econmico de Combustible en el Camino Como ndice fundamental de la economa de combustible de un automvil, se considera lacantidaddecombustibleenlitrosqueconsumecada100kmderecorridoenmovimiento uniforme, bajo determinadas condiciones de camino. Tenemos: V 3600N gQtr c es =+, ge = kgw.kUN.gN ||.|

\|=Ngwnnf k, ||.|

\|=maxeUNNNf k Donde: Qs:Consumo de combustible, en lt/100km. VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioN+e:Potencia traccional requerida, en Kw.c:Densidad del combustible = 0.731 Kg/lt qtr:Rendimiento de la transmisin = 0.90 ge:Consumoespecificodecombustiblecorrespondientealrgimendadode funcionamiento del motor, en gr/Kw.h. gN:Consumodecombustibleefectivodelmotorenelrgimendemxima potencia.;Lo se calcular para cada motor. kgw:Coeficientequeconsideraladependenciadelconsumoespecficode combustible en funcin de la velocidad de giro del cigeal. kUN:Coeficientequeconsideraladependenciadelconsumoespecficode combustible en funcin del grado de utilizacin de la potencia. La caracterstica econmica del consumo de combustible, es la grfica de la funcin: Qs = f(Va,) Lascurvascaractersticasdeconsumodecombustible,lasevaluaremospara3 condiciones de camino en 8 marcha: a) 1 = fr b)2 0,8 fmx2 +=c)mx 3 0,8 = VI.- DESARROLLO DE CLCULOS Y ANLISIS PARA EL REPOTENCIAMIENTO 6.1. Estudio de la unidad vehicular con su motor original DSC12 02 360 Peso Bruto Vehicular, kg (N):25000(245250) Carga Mxima Eje Delantero(AMA 860), kg (N):7500(73575) Carga Mxima Eje Trasero (ADA 1300-Traccional) , kg (N):12000(117720) Carga Mxima Eje Trasero (ASA 701- Boggie), kg (N):5500(53955) Peso Seco Vehicular, kg (N):15000(147150) Carga En Vaco Eje Delantero(AMA 860), kg (N):4500(44145) Carga En Vaco Eje Trasero (ADA 1300-Traccional) , kg (N):7200(70632) Carga En Vaco Eje Trasero (ASA 701- Boggie), kg (N):3300(32373) MotorDSC12 02 360 Cilindrada11,7 litros VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioCilindros6 en lnea Culatas6 Vlvulas por cilindro4 Dimetro x carrera127x154 mm Relacin de compresin18:1 Control de inyeccin de combustibleMecnico Potencia mxima, CV (HP) @rpm360 (355.07) @ [ 1600-1900]Par mximo, Nm @ rpm1665 @ [1300-1500] Freno motor mx. Kw @ rpm230 @ 2300 Cons. mn. de comb. en la franja verde189 g/kWh Capacidad de aceite30 litros Direccin de Salida del Turbo de Escape- Trasero (S)Prefiltro de Aire (O) Limitador de velocidad (100 Km/h) (O) Limitador de Velocidad (150 Km/h) (O) Acelerador Manual (O) Filtro de Seguridad (S) Referencias:S = Serie O = Opcional 6.1.1. Clculo del Radio de Rodadura Empleamos la ecuacin emprica siguiente: mm pulg rB 0,00085 d 0,0127 r + =Considerando, el neumtico trasero:11.00 R 22.5, obtenemos: Donde: d: 22.5 pulg ;B: 279.4 mm Luego rr= 0.5232m 6.1.2. Clculo de las Curvas Caractersticas Externas de Velocidad Para las ecuaciones: (((

||.|

\| ||.|

\| +||.|

\| =3N2N NN enncnnbnna N N, (((

||.|

\| ||.|

\| + =2N NN enncnnb a M M Con: VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio( )( )2121001 =nn n rkk k Ma( )21 1002 =nn rkk Mb 21 100||.|

\| =nn rkk McY100MM MMNN max er||.|

\| =;MNnnnk = ; Nmax eMMMk =; Nmax e4NnN10 3M = Donde: NN : 160 KW Memax: 888Nm. nN: De la ficha tcnica del motor tenemos para los clculos 2400 rpm. nM: De la ficha tcnica del motor se tiene para los clculos 1700 rpm. Efectuando los clculos: (De la tabla 1) Nm 694.494 MN = ;% 27.853 Mr =1.571 =nk;1.279 kM =0.426 = a2.681 = b 2.106 = cLuego aplicamoslosvaloresencontrados alaec.De LeidermanyluegoTabulamos(Tabla 2): Donde :ne [rpm], Me[Nm], Ne[Kw] 3. Cronograma del Cambio de Velocidades Aplicamos la ecuacin de la velocidad de desplazamiento del vehculo automotor: p.m c.a c.ve raU U Un r0,377 V =;Donde: rr : 0.5232 m Uc.v: Relacin de transmisin de la caja de velocidades Up.m: Relacin de transmisin del puente motriz = 4.10 De los datos anteriores y reemplazando en la ecuacin tenemos: cveUn0481 . 0aV = Teniendo en cuenta las Relaciones de Transmisin: 1Marcha:9.01:1 2Marcha:5.27:1 3Marcha:3.22:1 4Marcha:2.04:1 5Marcha:1.36:1 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio6Marcha:1.00:1 Marcha atrs:8.63:1 Traccin4x2 Y la relacin de Transmisin del Puente Motriz (Up.m=4.10:1) Luego Tabulumos y graficamos: (Tabla 3) CRONOGRAMA DE CAMBIO DE VELOCIDADES Tabulamos y graficamos: (Tabla3.1) MarchaUcvVmaxVminPtmax 61.00103.82243.2594706.422 51.3676.34031.8086400.734 42.0450.89321.2059601.101 33.2232.24313.43415154.679 25.2719.7018.20924802.844 19.0111.5234.80142404.862 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio 4. Estudio de la marginalidad de la caja de velocidades Paraquenoexista marginalidad,sedebe cumplir: ParalocualutilizaremoselvalormnimosegncatalogoesdenM=1400rpmyelvalor mximo de nN=2200 rpm, con el objetivo de ser ms precisos al evaluar la marginalidad. Luego tenemos: % 14 . 57 100 =xnn nMM N 1 CVU =9.012 CVU =5.273 CVU =3.22 4 CVU = % 00 . 36 100% 00 . 50 100% 84 . 57 100% 70 . 63 100% 97 . 70 10066 555 444 333 222 1=====XUU UXUU UXUU UXUU UXUU UCVCV CVCVCV CVCVCV CVCVCV CVCVCV CV Por lo tanto haciendo el anlisis de marginalidad determinamos: 1Marcha:70.97NO MARGINAL 2Marcha:63.70NO MARGINAL 3Marcha:57.80NO MARGINAL 4Marcha:50.00NO MARGINAL 5Marcha:36.00NO MARGINAL 6Marcha:-NO MARGINAL La caja de velocidades no presenta marginalidad. 100 . 100 .11UU UmcvmcvmcvMM Nnn n++>VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio5. Balance Traccional del Vehculo Automotor 5.1. Fuerza Traccional Disponible Tenemos: rtr tr eTr U MP =; p.m c.a c.v trU U U U = eM =888 Nm rr =0.5232m TP = 888x4.1x0.9/0.5232=6262.844 N

4.1 1 1 Utrx x =Donde: qtr:Rendimiento de la transmisin = 0,90 Luego graficamos: DIAGRAMA DE FUERZAS TRACCIONALES Luego Tabulamos: n[rpm],PT[N] TABLA 04 5.2. Fuerza Traccional Requerida Vamos a calcular: j TP P P P + + =e Condicin de marcha estable: Pj = 0 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioEntonces: e e P P P PT+ = =+ Adems: =aG P;o o sen f = cos ,o tan = i y 2V F K P = ( )2cos aaV KF sen f G P + + =+o oe Donde: fr : Coeficiente de resistencia a la rodadura =0.020 i : Pendiente del camino. K: Coeficiente de resistencia del aire = 0,65 N.s2.m-4. F: rea frontal del vehculo automotor =6.430 m2. Luego tenemos:( )2cos aaV KF sen f G P + + =+o oe V: Velocidad de desplazamiento del vehculo automotor, en km/h.Para : DIAGRAMA DE FUERZAS DE RESISTENCIAS EXTERNAS 5.3. Anlisis del Balance Traccional del Vehculo Automotor Esteanlisislorealizamosenfuncindelosresultadoscorrespondientesala superposicindelascurvasPT(V)yP+e(V),segnlaGrficayteniendopresentelos rangos de velocidades para cada marcha del vehculo. FUERZAS TRACCIONAL Y FUERZA REQUERIDA 5.3.1.- Velocidad Mxima Lavelocidadmximaenmarchaestablecorrespondeenoctavamarcha,podemos considerarlacomolamximavelocidadquetomaelvehculovenciendoalasresistencias externas en las condiciones de carretera con pendiente cero y es 108 Km/h.5.3.2.- Mxima resistencia Total del Camino La mxima resistencia total del camino que puede ser vencida por el vehculo automotor se da en la primera marcha y segn grafica anterior ser de 5.3.3.- Anlisis del Patinaje mxI0.3576 = o10 := o25180 t := o310180 t := o415180 t := o520180 t :=VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioDe la 1 Condicin de Marcha del Vehculo: P PT s Adems: P m G = 2 2 Donde: P:Fuerza de adherencia, en N. :Coeficiente de adherencia. Ga2 :Carga mxima del eje trasero (=117720N) Go2:Carga en vaco del eje trasero (=70632N) m2:Coeficiente de redistribucin de la carga (=1.1) Para lo cual tabulamos: TerrenoCaracterstica P (Carga Mxima), N P (Carga en Vaco), N Hormign Seco0.759711960699.375 Mojado0.5571220.644512.875 Hormign Asfaltado Seco0.6584169.852606.125 Mojado0.3545322.228326.375 Suelo Aplanado Seco0.5571220.644512.875 Mojado0.253237320233.125 Nieve aplanada Seco0.253237320233.125 Mojado0.1519423.812139.875 4.- Anlisis de las Pendientes A partir de este anlisis, es posible determinar, en qu marchas puede ir el bus SCANIA K124 IB /6x2 NB para vencer pendientes de diferentes valores. Para lo cual tabulamos, para el punto de max, torque n=1400rpm: PT[N], Va[Km/h],| | N Pe,| | max = o . 5.4. Caracterstica Universal o Pasaporte Dinmico del Vehculo Automotor Factor Dinmico Est definido por: aTGP PDe = Ga :Peso bruto vehicular = 245250 N. Tabulamos: Graficamos: Caracterstica Universal o Pasaporte Dinmico 5.5. Construccin del Nomograma de Carga VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio100DGGDxax =Ga:Peso bruto vehicular (= 25000 kgf). Estableciendolascondicionesdinmicasparaelvehculocompletamentedescargado, tenemos: 100 0DGoGaD =Go:Peso seco del vehculo automotor (=15000 kgf). Escala para % carga: 1 unidad metrica... 1% carga Escala para D100: D100=0,1 Kgf / Kgf... a100=40 unid. Escala para D0: 100 0aGaGoa = a0 = 24 unid. CARACTERSTICA DINMICA SEGN CARGA 5.6. Construccin de la Caracterstica Universal o Pasaporte Dinmico En el estado lmite de la 1 Condicin de Marcha, tenemos: P PT = Entonces: GP PDxe = ... (26) Donde: Dx:Factor dinmico por adherencia con carga parcial. P:Fuerza de adherencia, en kgf. Pe:Fuerza de resistencia del aire, en kgf. G :Carga mxima vehicular, en kgf. Duranteelpatinajedelvehculo,lavelocidaddedesplazamientoes relativamente pequea. Por lo tanto, se puede asumir: Pe = 0 Para nuestro estudio, consideramos: m2 = 1.1 Reemplazando los valores, obtenemos: =GGDx2 Para carga completa y carga en vaco, tenemos: =GaGaD2100, =GoGoD20 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioDonde: Ga:Peso bruto vehicular =25000 Kgf. G2:Carga mxima sobre el eje trasero traccional = 12000 Kgf. Go:Peso en vaco del vehculo = 15000 Kgf. G2o:Carga en vaco sobre el eje trasero = 7200 Kgf. Escala para D100: 1002100aGaGab = ... (28a) b100 = 19.2 mm Escala para D0: 020aGoGob = ... (28b) b0 = 12 mm CARACTERTICA DINMICA - CARACTERISTICA UNIVERSALCON NOMOGRAMA DE CARGA DIAGRAMA DE CONTROL DE PATINAJE 5.7. Balance de Potencia del Vehculo Automotor Potencia Traccional Disponible Tenemos:36000V PNTT=, Kw Tabulamos: Graficamos: DIAGRAMA DE POTENCIA DISPONIBLE Potencia Traccional Requerida Se define: j RN N N N + + =e Condicin de marcha estable: Nj = 0) sin cos ( Po o + = f Ga Entonces: VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio e e N N N NR+ = =+, 3600V PN=, 3aV K N = Fe DIAGRAMA DE POTENCIAS REQUERIDAS N[Kw], V[Km/h] Anlisis del Balance de Potencia del Vehculo Automotor.- a)Las potencias tienenlosmismosvaloresencualquieradesusmarchas, alas mismas velocidades de rotacin, pero a diferentes velocidades de desplazamiento.b)Laaplicacindelamarchaadecuadadependedelapendientequesedeseavencer, porloquesedemuestraqueamayorespendienteslapotenciadisponiblesacrifica velocidad por fuerza traccional. c)Lapotenciamximadisponibleenlasruedasmotricesennuestrovehculoes238.14 Kw, y la mxima potencia desarrollada por nuestro motor es 264.6 Kw. Esta diferencia se debealasprdidasenlatransmisinquesonconsideradasporelrendimientodela transmisin, qtr = 0,90. DIAGRAMA DE BALANCE DE POTENCIAS 5.8.- Aceleracin del Vehculo Automotor ( ) Dgjrot =, 2c.v rotU 0,04 1,04 + =Donde: g:Aceleracin de la gravedad = 9,8 m/s2 :(Asumimos que: = fr = 0.02) Tomaremos los clculos para un valor de la pendiente de cero. i = 0% Tabulamos: Graficamos: VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio ACELERACIN DEL VEHCULO [m/s2] 5.9. Tiempo y Distancia de Aceleracin del Vehculo Automotor Tiempo de aceleracin mi injV Vt=+6 , 31 Donde: jm: aceleracin media en un intrvalo en m/s2 Y se define:21 i imj jj+=+, ||.|

\|= =+=mi in ini acjV Vt t6 , 310 V (Km/h)Vmedia(Km/h)ji(m/s2)jm(m/s2) Intervalo Tiempo(s) Tiempo acumulado(s) 6.4636.78650.6140.6440.27910.279 7.117.4330.6740.69550.2580.537 7.7568.0790.7170.730.24580.783 8.4028.72550.7430.74750.24041.023 9.0499.3720.7520.74750.24011.263 9.69510.0190.7430.730.24621.510 10.34210.6650.7170.69550.2581.768 10.98811.3110.6740.64350.27892.046 11.63411.9580.6130.57450.31282.359 12.28112.6910.5360.52050.43762.797 13.10113.5690.5050.5020.51793.315 14.03714.5050.4990.490.533.845 14.97215.440.4810.4660.55794.403 15.90816.3760.4510.430.60475.007 16.84417.3120.4090.38250.67975.687 17.7818.3480.3560.3570.88316.570 18.91519.5460.3580.35150.99657.567 20.17620.8070.3450.3341.04878.616 21.43722.0680.3230.30751.13919.755 22.69823.3290.2920.2721.287811.042 23.95924.5960.2520.2591.366412.409 25.23326.0220.2660.2571.704514.113 26.8127.5990.2480.23551.860115.973 28.38729.1760.2230.2072.117618.091 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio29.96530.7370.1910.1772.423120.514 31.50932.7210.1630.1644.105724.620 33.93335.1450.1650.1644.105728.725 36.35737.5690.1630.1594.234832.960 38.78139.9930.1550.1494.517237.477 41.20442.4160.1430.1354.987742.465 43.62844.840.1270.11655.779748.245 46.05247.6680.1060.10158.845157.090 49.28451.0440.0970.095510.23967.328 52.80454.5640.0940.091510.68678.014 56.32458.0850.0890.084511.57589.589 59.84561.6050.080.07413.213102.802 63.36565.1250.0680.060516.162118.964 66.88568.9270.0530.052521.608140.572 70.96973.3350.0520.049526.549167.121 75.778.0660.0470.043530.211197.332 80.43182.7970.040.03537.548234.880 85.16287.5280.030.02454.769289.648 89.89492.260.0180.01969.167358.815 94.62597.5820.020.016599.562458.377 100.54103.50.0130.0083196.75655.129 106.45109.413.70E-03-0.002 112.37-7.49E-03 Distancias de aceleracin 6 , 3n mnt Vs= |.|

\| = ==6 , 30n mn ini act Vs s,donde21 ++=i imV VV ) V (Km/h)Vmedia(Km/h) Intervalo Tiempo(s) Tiempo acumulado(s)Distanciarecorroda 6.4636.78650.27910.2790.5261 7.117.4330.2580.5371.0588 7.7568.0790.24580.7831.6105 8.4028.72550.24041.0232.1932 9.0499.3720.24011.2632.8182 9.69510.0190.24621.5103.5033 10.34210.6650.2581.7684.2676 10.98811.3110.27892.0465.1438 11.63411.9580.31282.3596.1829 12.28112.6910.43762.7977.7256 13.10113.5690.51793.3159.6777 14.03714.5050.533.84511.8133 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio14.97215.440.55794.40314.2063 15.90816.3760.60475.00716.9567 16.84417.3120.67975.68720.2255 17.7818.3480.88316.57024.7264 18.91519.5460.99657.56730.1369 20.17620.8071.04878.61636.1981 21.43722.0681.13919.75543.1807 22.69823.3291.287811.04251.5258 23.95924.5961.366412.40960.8611 25.23326.0221.704514.11373.1815 26.8127.5991.860115.97387.4416 28.38729.1762.117618.091104.6032 29.96530.7372.423120.514125.2917 31.50932.7214.105724.620162.6090 33.93335.1454.105728.725202.6908 36.35737.5694.234832.960246.8845 38.78139.9934.517237.477297.0657 41.20442.4164.987742.465355.8313 43.62844.845.779748.245427.8205 46.05247.6688.845157.090544.9395 49.28451.04410.23967.328690.1102 52.80454.56410.68678.014852.0758 56.32458.08511.57589.5891038.8275 59.84561.60513.213102.8021264.9386 63.36565.12516.162118.9641557.3067 66.88568.92721.608140.5721971.0308 70.96973.33526.549167.1212511.8487 75.778.06630.211197.3323166.9642 80.43182.79737.548234.8804030.5229 85.16287.52854.769289.6485362.1282 89.89492.2669.167358.8157134.7065 94.62597.58299.562458.3779833.4530 100.54103.5196.75655.12915489.8439 106.45109.41 112.37 5.10. Estudio del consumo de combustible VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioConsiderandolacantidaddecombustibleenlitrosqueseconsumeen100Kmde recorridoenmovimientoestabilizado,bajolascondicionesdelcaminocomounndice fundamental de la economa del vehculo, tenemos: c tra esP G gQ qe. . 36000) . .(.+= . .) (K K g gN e e =Donde: :sQ Consumo de combustible, [lt/100Km]. :aGPeso bruto vehicular, 245250N : Coeficiente total de resistencia del camino :ePFuerza de resistencia del aire :eg Consumo especfico de combustible correspondiente al regimen dado de funcionamiento del motor, en gr/Kwh :c Densidad del combustible, para nosotros ser =0.731Kg/lt. :. trq Rendimiento de la transmisin =0.90 :) ( N eg Consumo de combustible efectivo del motor en el rginen nominal. Para el motor Scania: 198.68 gr/Kwh , K : KCoeficientes que tienen en cuenta respectivamente la variacin de eg en funcin de la frecuencia de rotacin del motor y el grado de su carga. Para determinar los valores de estos coeficientes he encontrado una ecuacin cuya grafica seasemejealaspresentadasenlaFig.65Pagina181delabibliografa:D.A.Chudakov. FUNDAMENTOSDELATEORAYELCALCULODETRACTORESYAUTOMVILES. Ed. MIR. Mosc 1977. Tenemos:26776 . 1 89126 . 0 64702 . 0 `2+||.|

\|||.|

\|=N NnnnnK Para motores Diesel: 937 . 1 364 . 5 239 . 12 322 . 14 510 . 6 max2max3max4max+||.|

\|||.|

\|+||.|

\|||.|

\|=eeeeeeeeNNNNNNNNKConlasecuacionespresentadas,tabulamoselconsumodecombustibleparadiferentes regmenes: Para: max eeNN=0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio Consumo Especfico de Combustible [gr/kwh] Relaciones de Carga Relaciones de Frecuencias de Giro 0.50.60.70.80.91 1.015100.83121.00141.16 161.33 181.49 201.66 0.98497.75117.30136.85 156.40 175.95 195.50 0.96695.96115.15134.35 153.54 172.73 191.92 0.96195.47114.56133.65 152.75 171.84 190.93 0.96996.26115.51134.76 154.02 173.27 192.52 0.99098.35118.02137.69 157.35 177.02 196.69 1.024101.72122.07142.41 162.76 183.10 203.45 La caracterstica econmica del consumo de combustible, es la grfica de la funcin: c tra a ea sKFV G gV f Q q. 36000) . .() , (2+= = , para el un rgimen estabilizado del vehculo Con el criterio de que el vehculo estudiado cubre la mayor parte de su trabajo en carretera en marcha alta, hacemos el estudio del consumo de combustible para su octava marcha y para las sigtes, condiciones de carretera y para plena carga. 1)02 . 01= =rf 2) 28 . 0max2V rf += ,034 . 0max = 0236 . 02 = 3) max8 . 03 V = 0272 . 03 = Consumo De Combustible Para La Marcha En Directa Y En Diferentes Valores De Resistencia Total Del Camino P ,[N] 4905.0005787.9006670.800 n, rpm x, [Ne/Ne] KV, [KM/h] | | h Kw gr ge / ,eP [N]= 0.02= 0.0236= 0.0272 10000.5710.97059.140192.668797.65546.39053.57260.754 11000.6290.96365.055191.364965.19247.43054.56361.697 12000.6860.96170.969190.9001148.65548.79355.91063.026 13000.7430.96376.883191.2751348.07250.50057.63064.760 14000.8000.96982.797192.4901563.44152.57159.74766.922 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio15000.8570.97988.711194.5441794.76455.03262.28469.536 16000.9140.99494.625197.4382042.04057.91265.27272.632 17000.9711.013100.539201.1712305.26961.24368.74276.241 18001.0291.036106.453205.7442584.45165.06072.730 19001.0861.063112.367211.1572879.58669.403 VI. SELECCIN DEL MOTOR PARA EL REPONTENCIAMIENTO DE LA UNIDAD Para la seleccin del motor ideal en el repontenciamiento de la unidad vehicular motivo de este proyecto, se deben tomar en consideracin los siguientes parmetros: a)Puestoquelacajadevelocidadesnovaasermodificada;delcronogramadecambiode velocidades,sedebeverificar,queelmotordebecumplirlacondicindequelavelocidadde rotacin a la que desciendede una marcha a otra debe ser mayor que la velocidad de rotacin que corresponde a la de su torque mximo, de acuerdo con este criterio: oMotor Cummins ISC 315@ nM = 1450 rpm oMercedes MB OM-457 LA@ nM = 1100 rpm oVolvo VD12C 345@ nM = 1100 rpm b)Lasuavidaddelamarchaduranteelcambiodevelocidades,seevalamedianteel coeficientedeadaptabilidadporfrecuenciadegirodelmotor,lacualdebeserlomaselevada posible; de acuerdo con este criterio: oMotor Cummins ISC 315 KN = 1,379 oMercedes MB OM-457 LA KN = 1,727oVolvo VD12C 345 KN = 1,545 c)La adaptacin del motor a regmenes de carga variable, se evala mediante el coeficiente de adaptabilidad por torque del motor, deacuerdo con este concepto: oMotor Cummins ISC 315 KM = 1,204 oMercedes MB OM-457 LA KM = 1,239 oMotor Cummins 6CTAA KM = 1,36 d)Elaumentodelparmotoramedidaquedisminuyelafrecuenciaderotacindurantela sobrecargas se mide por medio del coeficiente de reserva del torque, puesto que cuanto mayor es este valor, eleva la adaptacin del motor al trabajo, en rgimen de carga variable. De acuerdo con este criterio: oMotor Cummins ISC 315 Mr = 20.4 % oMercedes MB OM-457 LA Mr = 23.9 % oVolvo VD12C 345 Mr = 36.0 % VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilioe)El consumo de combustible mnimo oMotor Cummins ISC 315 160 gr/Kw-h oMercedes MB OM-457 LA 165 gr/Kw-h oVolvo VD12C 345 180 gr/Kw-h Bajo estas condiciones anteriormente descritas, consideramos que el motor mas adecuado para realizarelrepotenciamientovehiculardebidoasubuenacapacidaddeadaptacinalas variacionesdecargaysubuendesenvolvimientoduranteloscambiosdemarchaeselmotor Mercedes MB OM-457 LA. VII.DESARROLLODECLCULOSYANLISISPARAELMOTORUSADOENEL REPOTENCIMIENTO MERCEDES MB OM-457 LA 7.1. Estudio de la unidad vehicular con un motor alternativo Mercedes MB OM-457 LA MotorMercedes MB OM-457 LA, Euro II Desplazamiento del motor11.967 litros Nmero de Cilindros6 cilindros verticales en lnea, turboalimentado / post enfriado Control de inyeccin de combustibleElectrnico Potencia mxima, CV (HP) @rpm360 (355.07) @ [1900]Par mximo, Nm @ rpm1650 @ [1100] Cons. Especfico de combustible, g/kWh@rpm165 g/kWh @ 1100 rpm 7.2. Clculo de las Curvas Caractersticas Externas de Velocidad Para las ecuaciones: (((

||.|

\| ||.|

\| +||.|

\| =3N2N NN enncnnbnna N N, (((

||.|

\| ||.|

\| + =2N NN enncnnb a M M Con: ( )( )2121001 =nn n rkk k Ma( )21 1002 =nn rkk Mb 21 100||.|

\| =nn rkk McY100MM MMNN max er||.|

\| =;MNnnnk = ; Nmax eMMMk =; Nmax e4NnN10 3M = Donde: NN : 360x0.735=264.6 kW Memax: 1650 Nm. nN: 1900 rpm. nM: 1100 rpm. Efectuando los clculos: Nm 1329.865 MN = ;% 24.073 Mr =VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio1.727 =nk;241 . 1 kM =786 . 0 = a572 . 1 = b 358 . 1 = cLuego aplicamos los valores encontrados a la Ec. De Leiderman y graficamos: Luego Tabulamos: Donde :ne [rpm], Me[Nm], Ne[Kw] 7.3. Cronograma del Cambio de Velocidades Aplicamos la ecuacin de la velocidad de desplazamiento del vehculo automotor: p.m c.a c.ve raU U Un r0,377 V =;Donde: rr : 0.5365 m Uc.v: Relacin de transmisin de la caja de velocidades Uc.a: Relacin de transmisin de la caja auxiliar = 1 Up.m: Relacin de transmisin del puente motriz = 3.42 De los datos anteriores y reemplazando en la ecuacin tenemos: cveUn06588 . 0aV = Teniendo en cuenta las Relaciones de Transmisin: 1Marcha:9.15:1 2Marcha:6.32:1 3Marcha:4.69:1 4Marcha:3.75:1 5Marcha:2.44:1 6Marcha:1,68:1 7Marcha:1,25:1 8Marcha:1 : 1 Marcha atrs:8,21:1 YlarelacindeTransmisindelPuenteMotriz(Up.m=3.42:1);yquesetienecajaauxiliar Uca:1. VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioLuego graficamos: CRONOGRAMA DE CAMBIO DE VELOCIDADES Luego Tabulamos: ne[rpm], Va[Km/h] 7.4. Estudio de la marginalidad de la caja de velocidades Paraquenoexista marginalidad,sedebe cumplir: ParalocualutilizaremoselvalormnimodenM=1300rpmyelvalormximodenN=1900 rpm, con el objetivo de ser ms precisos al evaluar la marginalidad. Luego tenemos: UcvIUcvIIUcvII44.778% =UcvIIUcvIIIUcvIII34.755% =UcvIIIUcvIVUcvIV25.067% =UcvIVUcvVUcvV53.689% =UcvVUcvVIUcvVI45.238% =UcvVIUcvVIIUcvVII34.4% =UcvVIIUcvVIIIUcvVIII25% = Por lo tanto haciendo el anlisis de marginalidad determinamos: 1Marcha:44.77848101NO MARGINAL 2Marcha:34.75479744NO MARGINAL 3Marcha:25.06666667NO MARGINAL 4Marcha:53.68852459NO MARGINAL 5Marcha:45.23809524NO MARGINAL 6Marcha:34.4NO MARGINAL 7Marcha:25NO MARGINAL 100 . 100 .11UU UmcvmcvmcvMM Nnn n++>VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio8Marcha:-NO MARGINAL 7.5. Balance Traccional del Vehculo Automotor 5.1. Fuerza Traccional Disponible Tenemos: rtr tr eTr U MP =; p.m c.a c.v trU U U U =Donde: qtr:Rendimiento de la transmisin = 0,90 Luego graficamos: DIAGRAMA DE FUERZAS TRACCIONALES Luego Tabulamos: n[rpm],PT[N] 5.2. Fuerza Traccional Requerida Vamos a calcular: j TP P P P + + =e Condicin de marcha estable: Pj = 0 Entonces: e e P P P PT+ = =+ Adems: =aG P;o o sen f = cos ,o tan = i y 2V F K P = ( )2cos aaV KF sen f G P + + =+o oe Donde: fr : Coeficiente de resistencia a la rodadura =0.020 i : Pendiente del camino. VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioK: Coeficiente de resistencia del aire = 0,4 N.s2.m-4. F: rea frontal del vehculo automotor = 10.556 m2. Luego tenemos:( )2cos aaV KF sen f G P + + =+o oe V: Velocidad de desplazamiento del vehculo automotor, en km/h.Para : DIAGRAMA DE FUERZAS DE RESISTENCIAS EXTERNAS 5.3. Anlisis del Balance Traccional del Vehculo Automotor Esteanlisislorealizamosenfuncindelosresultadoscorrespondientesala superposicindelascurvasPT(V)yP+e(V),segnlaGrficayteniendopresentelos rangos de velocidades para cada marcha del vehculo. FUERZAS TRACCIONAL Y FUERZA REQUERIDA 5.3.1.- Velocidad Mxima Lavelocidadmximaenmarchaestablecorrespondeenoctavamarcha,podemos considerarlacomolamximavelocidadquetomaelvehculovenciendoalasresistencias externas en las condiciones de carretera con pendiente cero y es 111 Km/h.5.3.2.- Mxima resistencia Total del Camino La mxima resistencia total del camino que puede ser vencida por el vehculo automotor se da en la primera marcha y segn grafica anterior ser de 0.354. 5.3.3.- Anlisis del Patinaje De la 1 Condicin de Marcha del Vehculo: mxI0.3576 =o10 := o25180 t := o310180 t := o415180 t := o520180 t :=VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio P PT s Adems: P m G = 2 2 Donde: P:Fuerza de adherencia, en N. :Coeficiente de adherencia. Ga2 :Carga mxima del eje trasero (=117720N) Go2:Carga en vaco del eje trasero (=70632N) m2:Coeficiente de redistribucin de la carga (=1.1) Para lo cual tabulamos: TerrenoCaracterstica P (Carga Mxima), N P (Carga en Vaco), N Hormign Seco0.759711960699.375 Mojado0.5571220.644512.875 Hormign Asfaltado Seco0.6584169.852606.125 Mojado0.3545322.228326.375 Suelo Aplanado Seco0.5571220.644512.875 Mojado0.253237320233.125 Nieve aplanada Seco0.253237320233.125 Mojado0.1519423.812139.875 4.- Anlisis de las Pendientes A partir de este anlisis, es posible determinar, en qu marchas puede ir el bus SCANIA K124 IB /6x2 NB para vencer pendientes de diferentes valores. Para lo cual tabulamos, para el punto de max, torque n=1450rpm: PT[N], Va[Km/h],| | N Pe,| | max = o . 5.4. Caracterstica Universal o Pasaporte Dinmico del Vehculo Automotor Factor Dinmico Est definido por: aTGP PDe = Ga :Peso bruto vehicular = 245250 N. Tabulamos: VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio Graficamos: Caracterstica Universal o Pasaporte Dinmico 5.5. Construccin del Nomograma de Carga 100DGGDxax =Ga:Peso bruto vehicular (= 25000 kgf). Estableciendolascondicionesdinmicasparaelvehculocompletamentedescargado, tenemos: 100 0DGoGaD =Go:Peso seco del vehculo automotor (=15000 kgf). Escala para % carga: 1 unidad metrica... 1% carga Escala para D100: D100=0,1 Kgf / Kgf... a100=40 unid. Escala para D0: 100 0aGaGoa = a0 = 24 unid. CARACTERSTICA DINMICA SEGN CARGA 5.6. Construccin de la Caracterstica Universal o Pasaporte Dinmico En el estado lmite de la 1 Condicin de Marcha, tenemos: P PT = Entonces: GP PDxe = ... (26) Donde: Dx:Factor dinmico por adherencia con carga parcial. P:Fuerza de adherencia, en kgf. Pe:Fuerza de resistencia del aire, en kgf. G :Carga mxima vehicular, en kgf. Duranteelpatinajedelvehculo,lavelocidaddedesplazamientoes relativamente pequea. Por lo tanto, se puede asumir: Pe = 0 Para nuestro estudio, consideramos: m2 = 1 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioReemplazando los valores, obtenemos: =GGDx2 Para carga completa y carga en vaco, tenemos: =GaGaD2100, =GoGoD20 Donde: Ga:Peso bruto vehicular =25000 Kgf. G2:Carga mxima sobre el eje trasero traccional = 12000 Kgf. Go:Peso en vaco del vehculo = 15000 Kgf. G2o:Carga en vaco sobre el eje trasero = 7200 Kgf. Escala para D100: 1002100aGaGab = ... (28a) b100 = 19.2 mm Escala para D0: 020aGoGob = ... (28b) b0 = 12 mm CARACTERTICA DINMICA - CARACTERISTICA UNIVERSALCON NOMOGRAMA DE CARGA DIAGRAMA DE CONTROL DE PATINAJE 5.7. Balance de Potencia del Vehculo Automotor Potencia Traccional Disponible Tenemos:36000V PNTT=, Kw Tabulamos: Graficamos: DIAGRAMA DE POTENCIA DISPONIBLE Potencia Traccional Requerida VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier BacilioSe define: j RN N N N + + =e Condicin de marcha estable: Nj = 0) sin cos ( Po o + = f Ga Entonces: e e N N N NR+ = =+, 3600V PN=, 3aV K N = Fe DIAGRAMA DE POTENCIAS REQUERIDAS N[Kw], V[Km/h] Anlisis del Balance de Potencia del Vehculo Automotor.- a)Las potencias tienenlosmismosvaloresencualquieradesusmarchas, alas mismas velocidades de rotacin, pero a diferentes velocidades de desplazamiento.b)Laaplicacindelamarchaadecuadadependedelapendientequesedeseavencer, porloquesedemuestraqueamayorespendienteslapotenciadisponiblesacrifica velocidad por fuerza traccional. c)Lapotenciamximadisponibleenlasruedasmotricesennuestrovehculoes238.14 Kw, y la mxima potencia desarrollada por nuestro motor es 264.6 Kw. Esta diferencia se debealasprdidasenlatransmisinquesonconsideradasporelrendimientodela transmisin, qtr = 0,90. DIAGRAMA DE BALANCE DE POTENCIAS 5.8.- Aceleracin del Vehculo Automotor ( ) Dgjrot =, 2c.v rotU 0,04 1,04 + =Donde: g:Aceleracin de la gravedad = 9,8 m/s2 :(Asumimos que: = fr = 0.02) Tomaremos los clculos para un valor de la pendiente de cero. i = 0% Tabulamos: VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio Graficamos: ACELERACIN DEL VEHCULO [m/s2] 5.9. Tiempo y Distancia de Aceleracin del Vehculo Automotor Tiempo de aceleracin mi injV Vt=+6 , 31 Donde: jm: aceleracin media en un intrvalo en m/s2 Y se define:21 i imj jj+=+, ||.|

\|= =+=mi in ini acjV Vt t6 , 310 V (Km/h)Vmedia(Km/h)ji(m/s2)jm(m/s2) Intervalo Tiempo(s) Tiempo acumulado(s) 6.4636.78650.6140.6440.27910.279 7.117.4330.6740.69550.2580.537 7.7568.0790.7170.730.24580.783 8.4028.72550.7430.74750.24041.023 9.0499.3720.7520.74750.24011.263 9.69510.0190.7430.730.24621.510 10.34210.6650.7170.69550.2581.768 10.98811.3110.6740.64350.27892.046 11.63411.9580.6130.57450.31282.359 12.28112.6910.5360.52050.43762.797 13.10113.5690.5050.5020.51793.315 14.03714.5050.4990.490.533.845 14.97215.440.4810.4660.55794.403 15.90816.3760.4510.430.60475.007 16.84417.3120.4090.38250.67975.687 17.7818.3480.3560.3570.88316.570 18.91519.5460.3580.35150.99657.567 20.17620.8070.3450.3341.04878.616 21.43722.0680.3230.30751.13919.755 22.69823.3290.2920.2721.287811.042 23.95924.5960.2520.251.366412.458 25.23326.0220.2480.23551.704514.318 26.8127.5990.2230.2071.860116.434 28.38729.1760.1910.1912.117618.729 29.96530.7370.1910.1772.423121.152 31.50932.7210.1630.1644.105725.258 33.93335.1450.1650.1644.105729.364 36.35737.5690.1630.1594.234833.599 38.78139.9930.1550.1494.517238.116 41.20442.4160.1430.1354.987743.103 43.62844.840.1270.11655.779748.883 46.05247.6680.1060.10158.845157.728 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio49.28451.0440.0970.095510.23967.967 52.80454.5640.0940.091510.68678.653 56.32458.0850.0890.084511.57590.227 59.84561.6050.080.07413.213103.441 63.36565.1250.0680.060516.162119.602 66.88568.9270.0530.052521.608141.211 70.96973.3350.0520.049526.549167.760 75.778.0660.0470.043530.211197.970 80.43182.7970.040.03537.548235.518 85.16287.5280.030.02454.769290.286 89.89492.260.0180.01969.167359.453 94.62597.5820.020.016599.562459.015 100.54103.50.0130.0065196.75711.750 106.45109.41 112.37 Distancias de aceleracin 6 , 3n mnt Vs= |.|

\| = ==6 , 30n mn ini act Vs s,donde21 ++=i imV VV ) V (Km/h)Vmedia(Km/h) Intervalo Tiempo(s) Tiempo acumulado(s)Distanciarecorroda 6.4636.78650.27910.2790.526 7.117.4330.2580.5371.059 7.7568.0790.24580.7831.610 8.4028.72550.24041.0232.193 9.0499.3720.24011.2632.818 9.69510.0190.24621.5103.503 10.34210.6650.2581.7684.268 10.98811.3110.27892.0465.144 11.63411.9580.31282.3596.183 12.28112.6910.43762.7977.726 13.10113.5690.51793.3159.678 14.03714.5050.533.84511.813 14.97215.440.55794.40314.206 15.90816.3760.60475.00716.957 16.84417.3120.67975.68720.226 17.7818.3480.88316.57024.726 18.91519.5460.99657.56730.137 20.17620.8071.04878.61636.198 21.43722.0681.13919.75543.181 22.69823.3291.287811.04251.526 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio23.95924.5961.366412.45861.197 25.23326.0221.704514.31874.642 26.8127.5991.860116.43490.866 28.38729.1762.117618.729109.465 29.96530.7372.423121.152130.154 31.50932.7214.105725.258167.471 33.93335.1454.105729.364207.553 36.35737.5694.234833.599251.746 38.78139.9934.517238.116301.928 41.20442.4164.987743.103360.693 43.62844.845.779748.883432.682 46.05247.6688.845157.728549.801 49.28451.04410.23967.967694.972 52.80454.56410.68678.653856.938 56.32458.08511.57590.2271043.689 59.84561.60513.213103.4411269.800 63.36565.12516.162119.6021562.169 66.88568.92721.608141.2111975.893 70.96973.33526.549167.7602516.711 75.778.06630.211197.9703171.826 80.43182.79737.548235.5184035.385 85.16287.52854.769290.2865366.990 89.89492.2669.167359.4537139.568 94.62597.58299.562459.0159838.315 100.54103.5196.75711.75017104.166 106.45109.41 112.37 5.10. Estudio del consumo de combustible Considerandolacantidaddecombustibleenlitrosqueseconsumeen100Kmde recorridoenmovimientoestabilizado,bajolascondicionesdelcaminocomounndice fundamental de la economa del vehculo, tenemos: c tra esP G gQ qe. . 36000) . .(.+= . .) (K K g gN e e =Donde: :sQ Consumo de combustible, [lt/100Km]. :aGPeso bruto vehicular, 245250N VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio: Coeficiente total de resistencia del camino :ePFuerza de resistencia del aire :eg Consumo especfico de combustible correspondiente al regimen dado de funcionamiento del motor, en gr/Kwh :c Densidad del combustible, para nosotros ser =0.731Kg/lt. :. trq Rendimiento de la transmisin =0.90 :) ( N eg Consumo de combustible efectivo del motor en el rginen nominal. Para el motor Mercedes: 165 gr/Kwh , K : KCoeficientes que tienen en cuenta respectivamente la variacin de eg en funcin de la frecuencia de rotacin del motor y el grado de su carga. Para determinar los valores de estos coeficientes he encontrado una ecuacin cuya grafica seasemejealaspresentadasenlaFig.65Pagina181delabibliografa:D.A.Chudakov. FUNDAMENTOSDELATEORAYELCALCULODETRACTORESYAUTOMVILES. Ed. MIR. Mosc 1977. Tenemos:26776 . 1 89126 . 0 64702 . 0 `2+||.|

\|||.|

\|=N NnnnnK Para motores Diesel: 937 . 1 364 . 5 239 . 12 322 . 14 510 . 6 max2max3max4max+||.|

\|||.|

\|+||.|

\|||.|

\|=eeeeeeeeNNNNNNNNKConlasecuacionespresentadas,tabulamoselconsumodecombustibleparadiferentes regmenes: Para: max eeNN=0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1 Consumo Especfico de Combustible [gr/kwh] Relaciones de Carga Relaciones de Frecuencias de Giro 0.50.60.70.80.91 1.015100.83121.00141.16 161.33 181.49 201.66 0.98497.75117.30136.85 156.40 175.95 195.50 0.96695.96115.15134.35 153.54 172.73 191.92 0.96195.47114.56133.65152.7 171.8 190.93 VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio54 0.96996.26115.51134.76 154.02 173.27 192.52 0.99098.35118.02137.69 157.35 177.02 196.69 1.024101.72122.07142.41 162.76 183.10 203.45 La caracterstica econmica del consumo de combustible, es la grfica de la funcin: c tra a ea sKFV G gV f Q q. 36000) . .() , (2+= = , para el un rgimen estabilizado del vehculo Con el criterio de que el vehculo estudiado cubre la mayor parte de su trabajo en carretera en marcha alta, hacemos el estudio del consumo de combustible para su octava marcha y para las sigtes, condiciones de carretera y para plena carga. 1)02 . 01= =rf 2) 28 . 0max2V rf += ,03576 . 0max = 0243 . 02 = 3) max8 . 03 V = 0272 . 03 = Consumo De Combustible Para La Marcha En Directa Y En Diferentes Valores De Resistencia Total Del Camino P ,[N] 4905.0005787.9006670.800 n, rpm x, [Ne/Ne] KV, [KM/h] | | h Kw gr ge / ,eP [N]= 0.02= 0.0236= 0.0272 10000.5710.97059.140160.007797.65538.52645.65150.455 11000.6290.96365.055158.924965.19239.39046.46651.238 12000.6860.96170.969158.5391148.65540.52247.58152.342 13000.7430.96376.883158.8511348.07241.93949.01253.782 14000.8000.96982.797159.8591563.44143.65950.77755.578 15000.8570.97988.711161.5651794.76445.70352.89757.749 16000.9140.99494.625163.9692042.04048.09555.39660.320 17000.9711.013100.539167.0692305.26950.86158.300 18001.0291.036106.453170.8672584.45154.031 19001.0861.063112.367175.3622879.586 VIII.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.- 8.1. Conclusiones VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio1.-Se ha realizado el estudio de las PROPIEDADES DINMICO - TRACCIONALES DEL BUS SCANIA K124 IB /6x2 NB para lo cual determinamos que el vehculo cumple a velocidades menores de 7 Km/h y a una fuerza traccional de 84834,8 N. En la quinta marcha la velocidad mxima del vehculo es de 75,6 km/h con una fuerza traccional de 8003,3 N. 2.- La pendiente mxima que puede vencer el vehculo es de 73.21 % o lo que es lo mismo un ngulo de inclinacin de 36,207 . 3.-Lafuerzadetraccinmnimaesparapendientesnulasyvelocidadesmximasyesiguala 5906,17 N y la fuerza de traccin mxima es para pendientes de 73,21 % y velocidades mnimas y es igual a 116085,7 N. 4.- Para evitar el patinaje en pistas secas con carga se requiere una fuerza de traccin mxima de 117125 N en 1; en pista hmeda con carga hasta una fuerza de traccin mxima de 76518 N en 3. En pista seca sin carga hasta una fuerza de traccin mxima de 21054 N en 2. 5.-Tericamenteelvehculopuederecorrercarreterasconuncoeficientederesistenciadel camino = 0.02 en las ocho marchas. La mxima resistencia que el vehculo puede vencer es de 0.6068 en la primera marcha. 6.-Lasvelocidadesmseconmicasdelvehculoautomotorestnenelrangode30.0a60.0 km/h. 8.2. Recomendaciones 1.- VOLKSWAGEN 17200 MING. AUTOMOTRIZ ING. Mecnica Ing. Javier Bacilio IX.- BIBLIOGRAFA.- 1.-D. A. Chudakov. FUNDAMENTOS DE LA TEORA Y EL CALCULODE TRACTORES Y AUTOMVILES. Ed. MIR. Mosc 1977. 2.-M.S.Jovaj.MOTORESDEAUTOMVILMOTORESDEAUTOMVIL.Ed.MIR.Mosc 1982. INTERNET: -http://www.scania.com.ar -http://www.solobus.com.ar -http://www.mercedesbenz.com.ar -http://www.volvo.com.mx