Suspension, diseño y puesta a punto de chasis de competición

CONCEPTOS GENERALES

2.1.- Metrología. Unidades de medida. SIMELA

2.1.1.- Medir

2.1.2.- Errores

2.2.- Fuerza

2.2.1.- Representación vectorial

2.2.2.- Unidades

2.2.3.- Tipos de fuerzas

2.2.4.- Componentes de una fuerza

2.2.5.- Composición de fuerzas. Resultante

2.2.6.- Componentes positivas y negativas

2.3.- Momento de una fuerza. Torque

2.4.- Palancas

2.5.- Cupla

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

2.6.1.- Masa de un cuerpo

2.6.2.- Momento de Inercia. Energía cinética de rotación

2.7.- Fuerzas de roce

2.7.1.- Fuerza normal

2.7.2.- Tipos de rozamientos

2.7.3.- Coeficientes de rozamiento

2.8.- Fuerzas de inercia

2.8.1.- Fuerzas centrípeta y centrífuga

2.8.2.- Curva sin peralte

2.8.3.- Curva con peralte

2.9.- Fuerzas elásticas

2.10.- Trabajo

2.11.- Energía

2.12.- Potencia

2.13.- Ejemplos de movimiento rectilíneo

2.14.- Efecto giroscópico

MÓDULO 3

COTAS DE DIRECCIÓN. ÁNGULOS DE LAS RUEDAS

3.1.- Generalidades

3.2.- Àngulo de comba

3.2.1.- Efecto divergente producido por la comba

3.3.- Àngulo de caída de perno

3.3.1.- Radio o desplazamiento del perno positivo y negativo

3.3.2.- Fuerzas distintas de frenado o tracción

3.3.3.- Distancia de giro (Kingpin offset)

3.3.4.- Factores que influyen en la elección del ángulo de caída de perno

3.4.- Àngulo incluido. Cotas conjugadas

3.5.- Àngulo de avance

3.5.1.- Autoalineación de la dirección según el sistema de propulsión. Avance positivo y negativo

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

3.5.3.- Cálculo del ángulo de avance a través del ángulo de comba

3.6.- Cambio de comba con el ángulo de dirección (avance y caída de perno)

3.7.-Desplazamiento lateral del perno (Scrub Radius).Desplazamiento longitudinal del perno (Mechanical Trail)

3.8.- Convergencia

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

3.8.2.- Bujes y deflexiones

A.- Deformación del buje ante una carga lateral

B.- Perdida de comba por la deformación de los bujes

C.- Cambio de convergencia delantera por deformación de los bujes

3.8.3.- Factores que influyen en el valor de convergencia a usar

3.9.- Práctica de taller. Influencia del avance y caída de perno sobre la variación de la comba y altura del vehículo

MÓDULO 4

NEUMÁTICOS

MÓDULO 5

MAGNITUDES PRINCIPALES

5.1.- Pesos o masas suspendidas

5.2.- Pesos o masas no suspendidas

5.3.- Relación de masas

5.4.- Eje de masas

5.5.- Momento de inercia polar. Capacidad de giro

5.6.- Distribución estática del peso

a.- Distintas distribuciones de peso

5.7.- Coordenadas del centro de gravedad

5.7.1.- Determinación de las coordenadas del centro de gravedad

5.7.2.- Movimiento del centro de gravedad

5.7.3.- Coordenadas del centro de gravedad de la masa suspendida

5.8.- Distancia entre ejes

5.9.- Trocha

510.- Trocha y distancia entre ejes

5.11.- Desplazamiento de una llanta

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

MÓDULO 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.- Giro. Yaw

6.2.5.- Movimientos principales y secundarios

6.3.- Aceleración y frenado

6.4.- Geometrías de suspensión

6.4.1.- Puntos reales y virtuales.Centro instantáneo de rotación

6.4.2.- Centro de rolido. Eje de rolido

6.4.3.- Movimiento del centro de rolido

6.4.4.- Fuerzas sobre el centro de rolido. Efecto gato (Jacking force)

6.4.5.- Variación del ángulo de comba

6.4.6.- Variación de trocha

6.4.7.- Centro de cabeceo. Pitch

6.4.8.- Efecto anticabeceo. Efecto antiasentamiento

6.4.9.- Variación del ángulo de avance

6.4.10.- Recorrido longitudinal de la rueda. Wheel path

6.5.- Tipos de suspensiones

6.5.1.- Doble trapecio. Estudio de los movimientos con un modelo a escala

6.5.2.- Mc Pherson

6.5.3.- Rocker Arm, Pull Rod y Push Rod

6.5.4.- Sistema Multibrazos

6.5.5.- Semiejes oscilantes

6.5.6.- Brazos arratrados

6.5.7.- Brazos semiarratrados

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

6.5.9.- Eje De Dion

6.5.10.- Eje rígido. Sistema Hotchkiss

a.- Par de encabritamiento

b.- Wheel hop. Axle wrap

b. 1.- Sistema Anti - Tramp

b. 2.- Resorte de tracción

b. 3.- Slapper Bar

b. 4.- Slide A- Link

b. 5.- Ladder Bar

c.- Eje rígido con perno y guías paralelas

d.- Eje rígido con barra Panhard

e.- Eje rígido con barra Watt

f.- Efecto direccional de un eje trasero. Roll Steer

g.- Sistema de tres tensores

g. 1.- Tensor desplazado

g. 2.- Pull Bar

h.- Sistema de cuatro tensores (barra Panhard o Watt)

i.- Ladder Bar y cuatro tensores

j.- Sistema tipo NASCAR

k.- Sistema brazo “A” y tensores

l.- Sistema Satchell

m.- Tubo de empuje

MÓDULO 7

ALINEACIÓN ESTÁTICA

MÓDULO 8

ELEMENTOS ELÁSTICOS

MÓDULO 9

ESTRUCTURAS

9.1.- Definiciones estructurales

9.2.- Clasificación de los esfuerzos

9.2.1.- Tracción

9.2.2.- Compresión

9.2.3.- Flexión

9.2.4.- Torsión

9.2.5.- Pandeo

9.2.6.- Corte

9.2.7.- Tubos macizos y huecos. Redondos y cuadrados

9.3.- Materiales

9.4.- Esfuerzos sobre un vehículo

9.4.1.- Esfuerzos según los ejes coordenados

9.4.2.- Cargas estáticas

9.4.3.- Cargas dinámicas

9.4.4.- Cargas verticales simétricas

9.4.5.- Cargas verticales asimétricas

9.4.6. Torsión pura

9.4.7.- Esfuerzos de torsión y flexión combinados

9.4.8.- Esfuerzos longitudinales

9.4.9.- Esfuerzos laterales

9.4.10.- Cupla de frenado

9.4.11.- Esfuerzo lateral en curva

9.5.- Principios básicos de diseño

9.6.- Definiciones

9.6.1.- Bastidores

9.6.2.- Bastidor con un único tubo central

9.6.3.- Multitubular simplificado

9.6.4.- Estructuras y carrocerías combinadas

9.6.5.- Reticulado espacial

9.6.6.- Monocasco

9.7.- Rigidez de un vehículo

9.7.1.- Rigidez a la flexión

9.7.2.- Rigidez a la torsión

9.7.3.- Rigidez al cambio de comba

9.7.4.- Rigidez al cambio de convergencia

9.7.5.- Rigidez al cambio de avance

9.8.- Soldaduras

9.8.1.- Generalidades

9.8.2.- Soldadura manual con electrodo revestido

9.8.3.- Soldadura TIG

9.8.4.- Soldadura MIG

9.8.5.- Uniones soldadas

9.9. Tornillos. Uniones roscadas

9.10.- Remaches

9.11.- Rótulas

9.12.- Llantas

9.13.- Práctica de taller: Ensayo en un banco de torsión de una estructura tubular. Mejoramiento práctico de la rigidez.

MÓDULO 10

DINÁMICA

10.1.- Transferencia de pesos

10.1.1.- Transferencia longitudinal de pesos

10.1.2.- Transferencia lateral de pesos

a.- Componentes de la cupla de rolido

10.1.3.- Componentes de la variación dinámica de pesos

a.- Ubicación del centro de rolido

b.- Variación dinámica del peso por la altura del centro de rolido

c.- Rolido del vehículo

d.- Distribución en cada eje de la variación dinámica de pesos. Transferencia longitudinal

e.- Transferencia de pesos por las masas no suspendidas

f.- Ejemplo numérico

10.2.- Influencia de la variación dinámica de los pesos en el grip del neumático

10.3.- Variación de las fuerzas y del rolido en función del tiempo

10.4.- Cálculo de los elementos elásticos

10.4.1.- Resortes

10.4.2.- Barras estabilizadoras

MÓDULO 11

SISTEMA DE DIRECCIÓN

11.1.- Geometría de la dirección. Definición

a.- Desmultiplicación

11.2.- Mecanismos de dirección

11.3.- Dirección elemental

11.4.- Postulado de Jeantaud. Principio de Ackermann

a.- Representación gráfica del postulado

b.- Curva de error

c.- Trazado de la dirección

11.5.- Radio de viraje. Divergencia

a.- Radio de giro máximo

b.- Efectos de la deriva

11.6.- Sistemas de dirección

11.6.1.- Sistema de Ackermann cero

11.6.2. - Ackermann incrementado

11.6.3.- Ackermann corregido

11.6.4.- Ackermann paralelo

11.6.5.- Anti – Ackermann

11.7.- Posición de la cremallera

11.8.- Arrastre inducido

11.9.- Análisis de las fuerzas desarrolladas sobre el círculo de fricción

11.10.- Ángulo de deriva y fuerza lateral artificial

11.11.- Ángulo de empuje

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

11.13.- Shimmy. Tramp

11.14.- Cambio de convergencia dinámico

a.- Teorema de Bobiller

MÓDULO 12

AERODINÁMICA

12.1.- Generalidades. Tipos de vehículos

12.2.- Conceptos teóricos

12.2.1.- Línea de corriente. Flujo continuo y separado

12.2.2.- Distribución de velocidades

12.2.3.- Flujo laminar y turbulento

12.2.4.- Viscosidad. Densidad

12.2.5.- Número de Reynold

12.2.6.- Capa límite

12.2.7.- Teorema de Bernoulli

12.2.8.- Ecuación de continuidad

12.2.9.- Flujo ideal

12.2.10.- Flujo sobre un cuerpo. Coeficiente de presión

12.2.11.- Efecto Coanda

12.2.12.- Distribución de presiones sobre un vehículo

12.2.13.- Gradiente de presiones

12.3.- Fuerzas y momentos aerodinámicos

12.4.- Fuerza de arrastre. Drag

12.4.1.- Área frontal o sección maestra

12.4.2.- Coeficiente de arrastre

12.4.3.- Componentes de la resistencia

a. Resistencia de forma

1.- Perfil Jaray y Kamm

2.- Vórtices sobre la carrocería

3.- Configuraciones traseras

4.- Forma de la trompa y parabrisas

b. Resistencia por fricción

c. Resistencia inducida

d. Resistencia por interferencia.

1.- Vehículos con ruedas descubiertas

e. Resistencia de conductos interiores

12.5.- Fuerzas de sustentación. Lift

12.6.- Apéndices aerodinámicos

12.6.1.- Alerones

a.- Alerón de un elemento

b.- Alerón delantero y el efecto suelo

c.- Derivas laterales

d.- Flap “Gurney”

12.6.2.- Spoilers

a.- Spoiler trasero

b.- Spoiler delantero. Caja de aire

c..- Divisor de flujo. Spliter

d.- Placas de hundimiento

e.- Apéndice orientador de flujo

12.7.- Efecto suelo

12.7.1.- Fondo plano

12.7.2.- Difusores

12.8.- Interacción entre vehículos

12.8.1.- Sobrepaso

12.8.2.- Succión

12.9.- Fuerzas laterales

12.9.1.- Centro de presión

12.10.- Práctica de laboratorio

1.- Carga sobre perfiles

2.- Sustentación positiva de un vehículo. Métodos para disminuirla

3.- Resistencia al avance de distintas carrocerías

4.- Interacción entre automóviles

MÓDULO 13

TRANSMISIONES

13.1.- Sistemas de tracción

13.1.1.- Tracción delantera

13.1.2.- Tracción trasera

13.1.3.- Tracción integral

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

13.2.1.- Engranajes de dientes rectos y helicoidales

13.3.- Transmisión del par motor

13.4.- El porqué de la caja de velocidades

13.5.- Dinámica de la tracción

13.5.1.- Fuerza motriz. Fuerzas retardadoras

13.5.2.- Potencias resistentes

13.5.3.- Curvas de utilización

13.6.- Determinación de las relaciones de velocidades

13.6.1.- Diagrama “diente de sierra”

13.7.- Caja de cambios elemental

13.7.1.- Cajas de cambio manuales

a.- De tres ejes

b.- De dos ejes

13.8.- Caja de velocidades en competición

13.8.1.- Análisis de las relaciones de caja

13.8.2.- ¿Por qué se dice que una relación es más “corta” o más “larga” que otra?

13.8.3.- Caída de revoluciones entre marchas

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

13.8.5.- Selección del escalonamiento

13.9.- Diferenciales

13.9.1.- Engranaje cónico helicoidal. Engranaje hipoide.

13.9.2- Principio de funcionamiento. Mecanismo de diferencial.

13.9.3.- Diferenciales controlados. Autoblocantes

13.9.4.- Tipos de diferenciales.

a.- Abierto o libre

b.- Bloqueado

c.- Sensibles a la velocidad:

1.- Discos de fricción

2.- Salisbury (rampas)

3.-Viscoso

4.- Control electrónico de tracción

d.- Sensibles al par

1.- Torsen

13.9.5.- Relación de distribución del torque

13.9.6.- Efecto direccional producido por el autoblocante

13.10.- Juntas Universales

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

13.10.2.- Juntas Cardan

13.10.3.- Juntas Homocinéticas

13.10.4.- Doble Cardan

13.10.5.- Junta homocinética Glaenzer-Spicer

13.10.6.- Junta trípode deslizante (tipo Glaenzer)

13.10.7.- Juntas Weiss o Rzeppa

13.10.8.- Bendix- Weiss

13.10.9.- Junta homocinética Tracta

MÓDULO 14

FRENOS

MÓDULO 15

AMORTIGUADORES

MÓDULO 16

PUESTA A PUNTO EN EL CIRCUITO