Suspensión, Diseño y Puesta a Punto de Chasis de Competición

Pellegrini Engineering
En La Plata

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  • Capacitación
  • la plata
  • Duración:
    20 Semanas
Descripción

Dirigido a ingenieros, alumnos de formación profesional y en general a todos los aficionados

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Sedes

Dónde se enseña y en qué fechas

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La Plata
56 Nº 518 entre 5 y 6., 1900, Buenos Aires, Argentina
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Profesores

Sergio Bustillo
Sergio Bustillo
Profesor

(Chasista)

Temario

Suspensión, Diseño y Puesta a Punto de Chasis de Competición

Alcance del curso:

Está dirigido a mecánicos, preparadores de autos de carrera, pilotos, ingenieros, alumnos de formación profesional y en general a todos los aficionados.

Se analizan el comportamiento de los distintos tipos de suspensiones y de todos los factores derivados del movimiento, el circuito, la carretera y conceptos de aerodinámica.

Los principios dados en este curso se aplican a vehículos monoplazas, automóviles dedicados a rallyes (asfalto y tierra), carreras de aceleración, etc.

Se analizan especialmente las necesidades de obtener mayor tracción en vehículos de tracción delantera y trasera, teniendo en cuenta las carreras de aceleración ya sea para cuarto de milla como octavo de milla.

Temas a tratar:

1.- Conceptos Generales

1.1.- Metrología. Unidades de medida. SIMELA.

1.1.1.- Medir.

1.1.2.- Errores.

1.2.- Fuerza.

1.2.1.- Representación vectorial.

1.2.2.- Unidades.

1.2.3.- Tipos de fuerzas.

1.2.4.- Componentes de una fuerza.

1.2.5.- Composición de fuerzas. Resultante.

1.3.- Momento de una fuerza.

1.4.- Cupla.

1.5.- Fuerza de atracción gravitatoria. Peso de un cuerpo.

1.5.1.- Masa de un cuerpo.

1.6.- Fuerzas de roce.

1.6.1.- Fuerza normal.

1.6.2.- Tipos de rozamientos.

1.6.3.- Coeficientes de rozamiento.

1.7.- Fuerzas de inercia.

1.7.1.- Fuerzas centrípeta y centrífuga.

1.7.2.- Curva sin peralte.

1.7.3.- Curva con peralte.

1.8.- Fuerzas elásticas.

2.- Cotas de Dirección. Ángulos de las Ruedas

2.1.- Generalidades.

2.2.- Ángulo de comba.

2.2.1.- Efecto divergente producido por la comba.

2.3.- Ángulo de caída de perno.

2.3.1.- Radio positivo y negativo.

2.3.2.- Frenadas irregulares.

2.4.- Ángulo incluido. Cotas conjugadas.

2.5.- Ángulo de avance.

2.5.1.- Efecto combinado del ángulo de caída de perno y el ángulo de avance.

2.6.- Convergencia.

2.6.1.- Cambio de convergencia producido por las fuerzas longitudinales. Tracción delantera y

trasera.

3.- Neumáticos

3.1.- Los neumáticos.

3.2.- Origen. Un poco de historia.

3.3.- Fabricación del neumático.

3.4.- Materiales.

3.5.- Descripción. Partes componentes del neumático.

3.5.1.- Carcasa.

3.5.2.- Capas de rodamiento.

3.5.3.- El cinturón.

3.5.4.- Banda de rodamiento.

3.5.5.- Hombros.

3.5.6.- Flanco o costado.

3.5.7.- Talones y refuerzos.

3.6.- Tipos de neumáticos.

3.6.1.- Diagonales.

3.6.2.- Radiales.

3.6.3.- Mixtos.

3.6.4.- Diferencia entre neumáticos radiales y diagonales.

3.6.5.- Neumático de calle vs. neumático de competición.

3.7.- Dibujo de la banda de rodadura.

3.8.- Coeficiente de forma o relación de aspecto.

3.9.- Denominación de un neumático.

3.10.- Propiedades y características.

3.10.1.- Características.

a- Elevada adherencia longitudinal y transversal.

b- Baja resistencia a la rodadura.

c- Resistencia a la fatiga, al desgaste, etc.

3.10.2.- Propiedades.

a- Flexibilidad.

b- Capacidad de carga.

c- Capacidad de tracción.

d- Direccionabilidad.

e- Adherencia.

f- Amortiguación.

g- Superficie de contacto.

h- Flotabilidad.

3.11.- Grip.

3.11.1.- Mecanismos del grip.

3.11.2.- Coeficiente de fricción.

3.11.3.- Hidroplaneo.

3.12.- Comportamiento vertical del neumático.

3.13.- Rigidez radial del neumático.

3.14.- Comportamiento longitudinal del neumático

3.14.1.- Resistencia a la rodadura.

3.15.- Fuerzas en los neumáticos.

3.15.1.- Fuerzas longitudinales.

a- Fuerza de tracción.

b- Fuerza de frenado.

c- Deslizamiento.

d- Relación entre deslizamiento y fuerzas longitudinales.

3.15.2.- Fuerzas laterales.

a- Angulo de deriva.

b- Deformación y deslizamiento transversal del parche de contacto.

c- Longitud de relajación.

d- Rigidez de deriva.

e- Fuerza lateral y ángulo de deriva.

f- Sensibilidad a la carga.

j- Torque autoalineante.

3.16.- Capacidad de curva. Parámetros que influyen en la capacidad de curva.

3.16.1.- Ángulo de comba.

3.16.2.- Presión de inflado.

3.16.3.- Temperatura.

3.16.4.- Parche de contacto

3.16.5.- Ancho del neumático.

3.16.6.- Ancho de la llanta.

3.17.- Círculo de fricción.

3.18.- Definición de vehículo subvirante y sobrevirante.

3.19.- Desgaste.

4.- Alineación Estática

5.- Magnitudes Principales

5.1.- Pesos o masas suspendidas.

5.2.- Pesos o masas no suspendidas.

5.3.- Relación entre dichas masas.

5.4.- Eje de masas.

5.5.- Momento de inercia polar.

5.6.- Distribución estática del peso.

5.7.- Coordenadas del centro de gravedad.

5.7.1.- Movimiento del centro de gravedad.

5.8.- Distancia entre ejes.

5.9.- Trocha.

5.10.- Trocha y distancia entre ejes

5.11.- Desplazamiento de una llanta.

5.12.- Esfuerzos sobre los rodamientos, según el desplazamiento de la llanta.

6.- Movimientos Característicos del Vehículo. Geometrías y Tipos de Suspensiones

6.1.- Sistema de referencia de un vehículo. SAE

6.2.- Movimientos característicos.

6.2.1.- Rolido.

6.2.2.- Cabeceo.

6.2.3.- Planeo.

6.2.4.- Movimientos principales y secundarios.

6.3.- Aceleración y frenado.

6.4.- Geometrías de suspensión.

6.4.1.- Puntos reales y virtuales.

6.4.2.- Centro instantáneo de rotación.

6.4.3.- Centro de rolido. Eje de rolido.

6.4.4.- Movimientos del centro de rolido.

6.4.5.- Efecto gato. Jacking force.

6.4.6.- Variación de comba.

6.4.7.- Variación de trocha.

6.4.8.- Efecto anticabeceo.

6.5.- Tipos de suspensiones.

6.5.1.- Doble trapecio.

6.5.2.- Mc Pherson.

6.5.3.- Rocker Arm.

6.5.4.- Pull rod.

6.5.5.- Push rod.

6.5.6.- Semiejes oscilantes.

6.5.7.- Brazos arratrados.

6.5.8.- Brazos semiarratrados.

6.5.9.- Tren trasero semirígido de brazos tirados. Suspensión semiindependiente.

6.5.10.- Eje De Dion.

6.5.11.- Eje rígido. Sistema Hotchkiss.

a.- Wheel hop.

b.- Axle wrap.

c.- Par de encabritamiento.

d.- Sistema Anti - tramp.

e.- Eje rígido. Perno y guías paralelas.

f.- Eje rígido. Barra Panhard.

g.- Eje rígido. Barra Watt.

h.- Sistema de tres tensores.

i.- Sistema de cuatro tensores.

j.- Sistema tipo NASCAR.

k.- Sistema brazo "A" y tensores.

7.- Elementos Elásticos

7.1.- Generalidades.

7.2.- Resortes.

7.2.1.- Dimensiones.

7.2.2.- Terminación de los extremos.

7.2.3.- Materiales.

7.2.4.- Constante elástica del resorte. Spring rate

7.3.- Constante elástica en la rueda. Wheel rate.

7.3.1.- Relación de instalación.

a.- Efecto de las palancas.

b.- Efecto del ángulo de instalación del resorte.

c.- Diferencia entre ambas constantes.

7.4.- Topes de goma (bump rubbers). Tope rígido (packers).

7.5.- Disposición de montaje.

7.5.1.- Resorte único lineal.

7.5.2.- Resorte único progresivo.

7.5.3.- Resortes distintos en serie. Tender.

7.5.4.- Resortes en paralelo.

7.5.5.- Resorte y tope de goma.

7.5.6.- Resorte, tope de goma y tope rígido.

7.5.7.- Limitador de recorrido.

7.5.8.- Tercer resorte.

7.6.- Barras antirrolido.

7.7.- Barras de torsión.

7.8.- Resortes de flexión. Elásticos de hojas o de ballestas.

8.- Estructuras

8.1.- Definiciones.

8.1.1.- Chasis.

8.1.2.- Bastidores.

8.1.3.- Carrocería autoportante.

8.1.4.- Multi-tubular simplificado.

8.1.5.- Bastidor con un único tubo central.

8.1.6.- Estructuras y carrocerías combinadas.

8.1.7.- Reticulado espacial.

8.1.8.- Monocasco.

8.2.- Tipos de esfuerzos.

8.2.1.- Tracción.

8.2.2.- Compresión.

8.2.3.- Flexión.

8.2.4.- Torsión.

8.2.5.- Pandeo.

8.3.- Cargas

8.3.1.- Estáticas.

8.3.2.- Dinámicas.

8.3.3.- Cupla de frenado.

8.3.4.- Aceleración.

8.3.5.- Esfuerzo lateral en curva.

8.4.- Reticulado espacial.

8.4.1.- Principios básicos de diseño.

8.5.- Rigidez a la torsión

8.5.1.- Rigidez del bastidor.

8.5.2.- Rigidez al cambio de comba.

8.5.3.- Rigidez al cambio de convergencia.

8.5.4.- Rigidez al cambio de avance.

8.6.- Nociones de soldaduras. Electródos.

8.7.- Remaches.

8.8.- Rótulas.

9.- Dinámica

9.1.- Transferencia de pesos.

9.1.1.- Transferencia longitudinal de pesos.

9.1.2.- Transferencia lateral de pesos.

a.- Influencia de la geometría de suspensión.

b.- Influencia de los parámetros constructivos del automóvil.

c.- Influencia de los elementos elásticos.

d.- Influencia en el comportamiento del automóvil.

9.2.- Transferencia de pesos por el torque del motor.

10.- Aerodinámica

10.1.- Generalidades.

10.2.- Principios teóricos.

10.2.1.- Fluido ideal.

10.2.2.- Ecuación de continuidad.

10.2.3.- Teorema de Bernoulli.

10.2.4.- Viscosidad.

10.2.5.- Ley de Poiseuille. Flujo viscoso.

10.2.6.- Flujo laminar y turbulento.

10.2.7.- Número de Reynolds.

10.2.8.- Líneas de corriente. Flujo continuo y separado.

10.2.9.- Capa límite.

10.3.- Fuerzas aerodinámicas.

10.4.- Arrastre o resistencias.

10.4.1.- Resistencia de forma.

a.- Área frontal o sección maestra.

b.- Elementos del vehículo con influencia en la resistencia.

10.4.2.- Resistencia por fricción.

10.4.3.- Resistencia inducida.

10.4.4.- Resistencia por interferencia.

10.4.5.- Resistencia de conductos interiores.

10.5.- Cargas aerodinámicas.

10.5.1.- Alerones.

10.5.2.- Spoilers.

10.5.3.- Flap "Gurney".

10.6.- Centro de presión.

10.7.- Efecto suelo.

10.8.-Sustentación positiva de los automóviles.

11.- Sistema de Dirección

11.1.- Definición.

11.2.- Mecanismos de dirección.

11.3.- Dirección elemental. Principio de Ackerman.

11.4.- Radio de viraje.

11.5.- Sistemas de dirección.

11.5.1.- Sistema de Ackerman.

11.5.2.- Ackerman corregido.

11.5.3.- Ackerman incrementado.

11.5.4.- Ackerman paralelo.

11.5.5.- Anti - Ackerman.

11.6.- Análisis de las fuerzas desarrolladas sobre el círculo de fricción para conducta subvirante y sobrevirante.

11.7.- Efecto direccional debido a la diferente longitud de los palieres. Tracción delantera.

11.8.- Shimmy. Tramp.

11.9.- Cambio de convergencia dinámica.

11.9.1.- Roll Steer.

11.9.2.- Bump Steer.(Pantalleo).

12.- TRANSMISIONES

12.1.- Sistemas de tracción.

12.1.1.- Tracción delantera.

12.1.2.- Tracción trasera.

12.1.3.- Tracción integral.

12.2.- Relación de engranajes. Relación de transmisión o desmultiplicación.

12.2.1.- Engranajes de dientes rectos e helicoidales.

12.3.- Transmisión del par motor.

12.4.- El porque de la caja de velocidades.

12.5.- Determinación de las relaciones de velocidades.

12.5.1.- Diagrama "diente de sierra".

12.6.- Caja de cambios elemental.

12.7.- La caja de cambios en competición.

12.7.1.- Análisis de las relaciones de caja.

12.7.2.- ¿Por qué se dice que una relación es más "corta" o más "larga" que otra?

12.7.3.- Influencia al "acortar o "alargar" una marcha respecto de las otras.

12.8.- Diferenciales.

12.8.1.- Principio de funcionamiento.

12.8.2.- Diferenciales controlados.

12.8.3.- Diferenciales autoblocantes.

12.8.4.- Diferencial viscoso o Ferguson.

12.8.5.- Diferencial Torsen.

12.9.- Juntas Universales.

12.9.1.- Junta de transmisión flexible Juboflex, de Paulstra (flector).

12.9.2.- Juntas Cardan.

12.9.3.- Juntas Homocinéticas.

12.9.4.- Doble Cardan.

12.9.5.- Junta homocinética Glaenzer-Spicer.

12.9.6.- Junta trípode deslizante (tipo Glaenzer).

12.9.7.- Juntas Weiss o Rzeppa.

12.9.8.- Bendix- Weiss.

12.9.9.- Junta homocinética Tracta.

13.- Frenos

13.1.- Generalidades.

13.1.1.- Resistencia a la rodadura.

13.1.2.- Resistencia aerodinámica.

13.1.3.- Resistencia de motor y transmisión.

13.2.- Tipos de frenos.

13.2.1.- Frenos de tambor.

13.2.2.- Frenos de discos.

13.3.- Dinámica del frenado.

13.3.1.- Sistema de mando de los frenos.

a.- Principio de Pascal.

b.- Multiplicación mecánica.

13.3.2.- Fuerzas desarrolladas en los frenos.

13.3.3.- La física del sistema de frenos.

13.3.4.- Condiciones impuestas por la adherencia.

13.3.5.- Tiempo de frenado.

13.3.6.- Fuerzas de frenado y adherencia.

a.- Reparto de fuerzas de frenado.

b.- Distancia de parada.

13.4.- Calipers. Mordazas.

13.4.1.- Pinza fija.

13.4.2.- Pinza flotante.

13.5.- Caracterización de un disco de freno.

13.5.1.- Metalurgia.

13.5.2.- Solicitaciones mecánicas.

13.5.3.- Solicitaciones térmicas.

13.6.- Líquido de frenos.

14.- Amortiguadores

14.1.- Generalidades.

14.2.- Comportamiento vertical de la suspensión.

14.2.1.- Movimiento oscilatorio.

14.2.2.- Frecuencia natural o de resonancia.

14.2.3.- Coeficiente de amortiguación.

14.3.- Fricción sólida o rozamiento seco.

14.4.- Amortiguación laminar o viscosa.

14.5.- Amortiguación hidráulica.

14.6.- Amortiguador bitubo.

14.6.1.- Ciclos de trabajo de un amortiguador.

Carrera de compresión.

Carrera de expansión.

14.6.2.- Amortiguador bitubo no presurizado.

14.6.3.- Amortiguador bitubo presurizado.

14.7.- Amortiguador monotubo.

14.8.- Amortiguador de competición.

14.9.- Máquina dinamométrica.

14.9.1.- Diagrama fuerza - velocidad.

14.9.2.- Diagrama fuerza - desplazamiento.

14.10.- Tipos de pistones. Diagramas característicos.

a.- Estándar.

b.- Doble digresivo.

c.- Digresivo lineal.

d.- Progresivo.

e.- VDP.

15.- Puesta a Punto en el Circuito

15.1.- Generalidades.

15.2.- La trayectoria ideal.

15.3.- Análisis de las distintas fases de una curva.

15.4.- Comportamiento de un vehículo. Causas y soluciones.

15.4.1.- Comportamiento subvirante.

15.4.2.- Comportamiento sobrevirante.

15.5.- Puesta a punto por adquisición de datos.

16.- Constitución y Organización de un Equipo de Competición

Prácticas de taller

1.- Verificación de la influencia del avance y caída de perno en la comba y altura del auto.

2.- Determinación de la variación de la comba y trocha, con distintas combinaciones de suspensiones independientes. Modelo a escala.

3.- Determinación de la constante elástica de un resorte, paquete de elásticos y barra estabilizadora.

4.- Determinación de la altura del centro de gravedad de un prototipo.

5.- Determinación de la rigidez a la torsión de un prototipo. Influencia con el cambio del diseño.

7.- Alineación completa de un vehículo.

8.- Aerodinámica:

8.1.- Generación de carga de distintos perfiles.

8.2.- Arrastre de distintas carrocerías.

8.3.- Sustentación positiva de un vehiculo y como evitarla.

8.4.- Interacción aerodinámica entre vehículos.

9.- Determinación del pantalleo (Bump Steer). Distintas posiciones de la cremallera y brazos de dirección.

10.- Medición de la dirección para distintas posiciones de Ackerman.

Duración : 20 clases de 3 horas.

Cupo máximo 24 personas.

Horario: Martes de 19 a 22:00 hrs