Metodología para la caracterización y optimización del sistema de frenado diseñado para vehículos pesados.

Cisneros Topete, Arturo (2018) Metodología para la caracterización y optimización del sistema de frenado diseñado para vehículos pesados. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Recientemente la industria automotriz enfocada en el sector de vehículos pesados la cual incluye el diseño y fabricación de camiones, tractocamiones y autobuses, ha tenido grandes avances tecnológicos en los diferentes sistemas que involucra alguno de los vehículos. Como por ejemplo se han desarrollado tecnologías para cargar más peso en la parte trasera del vehículo, se han desarrollado vehículos pesados con distancias entre ejes más largas, para que el cliente pueda tener un mayor volumen de carga a transportar, se han desarrollado suspensiones y chasises que soportan mayores esfuerzos y vibraciones más violentas. Al desarrollar estas nuevas tecnologías diversos sistemas de un vehículo pesado se ven afectadas en cuanto a diseño, sistema de gasolina, sistema eléctrico, pero específicamente el sistema de frenado, ya que este funciona mediante aire comprimido. Este sistema es afectado de diversas maneras, dependiendo del diseño del camión o tecnología a implementar, por ejemplo: al tener una suspensión más robusta las válvulas que controlan el flujo de aire son reubicadas o se agregan componentes para el ruteo de mangueras, al tener una distancia entre ejes más larga, las mangueras que van de las reservas de alimentación hacia las cámaras de frenado se incrementan. Por consiguiente, es necesaria la validación física del diseño del sistema de frenado en sus etapas de aplicación y liberación, esta validación debe ser aprobada por regulaciones automotrices de la región donde valla a circular el vehiculó, las cuales dictan los tiempos de respuesta y aplicación de las cámaras de frenado. Si la norma no es aprobada la empresa NAVISTAR se ve comprometida en cuanto a tiempos de entrega, estos retrasos dependen del tiempo que les tome a los ingenieros de diseño en realizar ajustes del sistema de frenado. Por consecuencia es necesaria una caracterización de los componentes que integran el sistema de frenado lo que ayudara comprender más a fondo el funcionamiento del sistema, las diversas variables que afectan los tiempos de respuesta y aplicación del sistema, y lo más importante entrega de unidades a tiempo. Para este trabajo de investigación se realizó un levantamiento de los componentes del sistema de frenado de vehículos pesados, para cada uno se realizó un protocolo de experimentación, tomando en cuenta la documentación disponible que existe al respecto, tales como: datos del fabricante, estándares de pruebas y configuraciones en las que la empresa NAVISTAR utiliza estos componentes. Posteriormente para llevar a cabo estos experimentos se realizó el diseño de una mesa de pruebas donde se llevarán a cabo estas experimentaciones. También se desarrolló una aplicación de adquisición de datos la cual permita obtener gráficas de presión contra tiempo dependiendo del componente que se vaya a analizar. Al final se presentó esta propuesta a la empresa NAVISTAR junto con un estimado de la inversión necesaria para implementar los entregables. Dentro de los ventajas e impactos que esta investigación trajo consigo se puede mencionar: capacitación, y entendimiento del sistema de frenado para el personal de la empresa, reducción en el tiempo de diseño del sistema de frenos por unidad, (los cuales pueden tomar alrededor de 2 semanas), eliminar multas/garantías por el no cumplimiento a la norma Federal Motor Vehicule Safety Standard 121 (por sus siglas en inglés, FMVSS121), esto provoca que la empresa pierda el valor comercial del camión inicialmente vendido.

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