CAMINOS I EL VEHICULO

CAMINOS IEL VEHICULOExpositor: Ing. Emilio A. Palacios RamrezUNIVERSIDAD PRIVADA TELESUP

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CONTENIDOIntroduccin1.Definicin. CaractersticasClasificacin del VehculoPesos de los vehculosTipos de los vehculos2.Reglamento Nacional de VehculosPesos y Dimensiones maximas.3.Movimientos del vehculoAdherenciaRozamientoResistencia a la RodaduraResistencia al Movimiento

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IntroduccinExisten factores de diversa naturaleza, que influyen en distinto grado en el diseo de una carretera. No siempre es posible considerarlos explcitamente en una norma en la justa proporcin que les puede corresponder. Por ello, en cada proyecto ser necesario examinar la especial relevancia que pueda adquirir, a fin de aplicar correctamente los criterios que aqu se presentan.Entre stos factores se destacan los siguientes:El tipo y la calidad de servicio que la carretera debe brindar al usuario y a la comunidad, debe definirse en forma clara y objetiva.

La seguridad para el usuario y para aquellos que de alguna forma se relacionen con la carretera. Constituye un factor fundamental que no debe ser transado por consideraciones de otro orden.

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La inversin inicial en una carretera es slo uno de los factores de costo y debe ser siempre ponderado conjuntamente con los costos de conservacin y operacin a lo largo de la vida de la obra.

La oportuna consideracin del impacto de un proyecto sobre el medio ambiente permite evitar o minimizar daos que en otras circunstancias se vuelven irreparables. De otro lado la compatibilizacin de los aspectos tcnicos con los aspectos estticos est normalmente asociado a una ms alta calidad final del proyecto.

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Definicin de VehculoSe considera vehculo para el transporte por carretera, todo artefacto o aparato destinado al transporte de personas o carga, utilizado para circular por las vas pblicas o privadas.

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Caractersticas del VehculoLas caractersticas de los vehculos de diseo condicionan los distintos aspectos del dimensionamiento geomtrico y estructural de una carretera. As, por ejemplo:

El ancho del vehculo adoptado incide en el ancho del carril de las bermas y de los ramales.

La distancia entre los ejes influyen en el ancho y los radios mnimos internos y externos de los carriles en los ramales.

La relacin de peso bruto total/potencia guarda relacin con el valor de pendiente admisible e incide en la determinacin de la necesidad de una va adicional para subida y, para los efectos de la capacidad, en la equivalencia en vehculos ligeros.

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Clasificaciones del vehculo.

La clasificacin de los vehculos en el Per se encuentra reglamentada por el Reglamento Nacional de Vehculos, aprobado mediante Decreto Supremo N 058-2003-MTC, el mismo que tiene por objeto el establecer los requisitos y caractersticas tcnicas orientadas a la proteccin y la seguridad de las personas, los usuarios del transporte y del trnsito terrestre, as como a la proteccin del medio ambiente y el resguardo de la infraestructura vial.

La clasificacin se efecta por Categoras (L, M, N y O) y se sub clasifican para el caso de los vehculos construidos para el transporte de pasajeros por clases.

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Las Categoras son las siguientes:

Categora L: Vehculos automotores con menos de cuatro ruedas.

L1 : Vehculos de dos ruedas, de hasta 50 cm3 y velocidad mxima de 50 km/h.

L2 : Vehculos de tres ruedas, de hasta 50 cm3 y velocidad mxima de 50 km/h.

L3 : Vehculos de dos ruedas, de mas de 50 cm3 velocidad mayor a 50 km/h.

L4 : Vehculos de tres ruedas asimtricas al eje longitudinal del vehculo, de ms de 50 cm3 una velocidad mayor de 50 km/h.L5 : Vehculos de tres ruedas simtricas al eje longitudinal del vehculo, de mas de 50 cm3 velocidad mayor a 50 km/h y cuyo peso bruto vehicular no exceda de una tonelada.

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Categora M: Vehculos automotores de cuatro ruedas o ms diseados y construidos para el transporte de pasajeros.M1 : Vehculos de ocho asientos o menos, sin contar el asiento del conductor.M2 : Vehculos de mas de ocho asientos, sin contar el asiento del conductor y peso bruto vehicular de 5 toneladas o menos.

M3 : Vehculos de mas de ocho asientos, sin contar el asiento del conductor y peso bruto vehicular de ms de 5 toneladas.

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Los vehculos de las categoras M2 y M3, a su vez de acuerdo a la disposicin de los pasajeros se clasifican en:

Clase I : Vehculos construidos con reas para pasajeros de pie permitiendo el desplazamiento frecuente de stos

Clase II : Vehculos construidos principalmente para el transporte de Pasajeros sentados y, tambin diseados para permitir el transporte de pasajeros de pie en el pasadizo y/o en un rea que no excede el espacio provisto para dos asientos dobles.Clase III : Vehculos construidos exclusivamente para el transporte de pasajeros sentados.

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Categora N: Vehculos automotores de cuatro ruedas o ms diseados y construidos para el transporte de mercanca.

N1 : Vehculos de peso bruto vehicular de 3,5 toneladas o menos.N2 : Vehculos de peso bruto vehicular mayor a 3,5 toneladas hasta 12 toneladas.

N3 : Vehculos de peso bruto vehicular mayor a 12 toneladas.

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Categora O: Remolques (incluidos semiremolques).

O1 : Remolques de peso bruto vehicular de 0,75 toneladas o menos.O2 : Remolques de peso bruto vehicular de ms 0,75 toneladas hasta 3,5 toneladas.

O3 : Remolques de peso bruto vehicular de ms de 3,5 toneladas hasta 10 toneladas.O4 : Remolques de peso bruto vehicular de ms de 10 toneladas.

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Peso de los vehculos.

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Tipos de VehculosLos vehculos son cualquier componente del trnsito cuyas ruedas no estn confinadas dentro de rieles. Su clasificacin para el diseo de carreteras es de:

Vehculos comerciales o pesados; conformados por omnibuses y camiones; considerando que los camiones son vehculo autopropulsado con llantas simples y duales, con dos o ms ejes, diseado para el transporte de carga, incluye camiones, tractores, remolques y semi remolques.

Vehculos ligeros; conformado por vehculos autopropulsado diseado para el transporte de personas, limitando a no ms de 9 pasajeros sentados incluye taxis, camionetas y automviles privados.

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Dimensiones Vehculos Ligeros: La longitud y el ancho de los vehculos ligeros no controlan el diseo, salvo que se trate de una va en que no circulan camiones, situacin poco probable en el diseo de carreteras rurales. A modo de referencia se citan las dimensiones representativas de vehculos de origen norteamericano, en general mayores que las del resto de los fabricantes de automviles:

Ancho: 2,10 m.Largo : 5,80 m.

Para el clculo de distancias de visibilidad de parada y de adelantamiento, se requiere definir diversas alturas, asociadas a los vehculos ligeros, que cubran las situaciones ms favorables en cuanto a visibilidad.

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h : Altura faros delanteros: 0,60 m.h1 : Altura ojos del conductor: 1,07 m.

h2 : Altura obstculo fijo en la carretera: 0,15 m.

h3 : Corresponde a altura de ojos de un conductor de camin o bus, necesaria para verificacin de visibilidad en curvas verticales cncavas bajo estructuras (2,50 m).

h4 : Altura luces traseras de un automvil o menor altura perceptible de carrocera: 0,45 m.

h5 : Altura del techo de un automvil : 1,30 m.

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Dimensiones Vehculos Pesados: Las dimensiones Mximas de los Vehculos a emplear en el diseo geomtrico sern las establecidas en el Reglamento Nacional de Vehculo, aprobado mediante Decreto Supremo N 058-2003-MTC

En la siguiente Tabla se resumen los datos bsicos de los vehculos de diseo.

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El Reglamento Nacional de Vehculos.Pesos y dimensiones mximas

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Peso mximo por eje o conjunto de ejes permitido a los vehculos

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Movimiento del vehculo.Adherencia.La adherencia es la resistencia que se ofrece a un deslizamiento que depende de las superficies en contacto. La adherencia es la responsable de que el conductor tenga el dominio sobre el coche. La adherencia es una de las principales preocupaciones de los fabricantes de autos y de neumticos, sea por aumentarla y mejorarla.

La adherencia de los neumticos es la friccin entre dos superficies, la de la goma del neumtico y la del suelo. Esta no es un valor estable, depende de la temperatura, de la presin y, lo que es ms, de lo resbaladizo que sea el suelo. Algo curioso es que el mximo nivel de adherencia se alcanza cuando el neumtico se desliza un poco.

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Rozamiento.El rozamiento es la resistencia que se opone al movimiento de los cuerpos y que siempre se halla presente durante el mismo. El rozamiento puede ser interno o externo. En nuestro caso, el rozamiento interno se presenta durante cualquier deformacin de un cuerpo slido (elasticidad). El rozamiento externo se produce cuando existen dos cuerpos slidos en contacto, tanto en reposo como con movimiento relativo.

En un automvil existen rozamientos de diversos tipos. Algunos dificultan su movimiento y se trata de reducirlos, mientras que otros son esenciales para el funcionamiento del vehculo y se trata de aumentarlos. Entre los rozamientos indeseados pueden considerarse la resistencia que presenta el aire al avance del vehculo y que se trata de reducir mediante formas aerodinmicas de las carroceras y el rozamiento correspondiente a los rganos mviles del motor y de la transmisin.

Un tipo especial de rozamiento es el que presentan los neumticos, que son slidos, deformables, y cuyos materiales presentan unos rozamientos internos considerables.

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Respecto a los rozamientos que pueden considerarse tiles o indispensables para el funcionamiento de un automvil es suficiente considerar que en el embrague, el rozamiento se aprovecha para transmitir la potencia del motor al cambio; que en los frenos, es el que permite que stos cumplan su funcin; en los amortiguadores, el rozamiento permite frenar las oscilaciones del vehculo.

Asimismo, el contacto entre el neumtico y el suelo, el rozamiento es esencial para el movimiento del automvil, ya que se debe exclusivamente a la presencia de rozamiento la posibilidad de que el vehculo avance gracias a la potencia transmitida a las ruedas. Por razones de escasez de rozamiento, un vehculo no puede avanzar cuando se halla sobre superficies particulares, como nieve o arena, por lo cual, en tales condiciones, es preciso aumentar artificialmente el rozamiento entre las ruedas y el suelo mediante el empleo de cadenas o clavos.

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Resistencia a la rodadura.La resistencia a la rodadura se produce por el desplazamiento del vehculo. Se opone a la fuerza de empuje y su valor depende de la masa del vehculo, de la geometra de direccin, del tipo, perfil y presin de inflado de los neumticos, de la velocidad de marcha, estado de la carretera y de la superficie de la misma.

Se calcula multiplicando el peso que recae sobre cada rueda por el coeficiente de resistencia a la rodadura que es un valor que depende del material y de los factores ambientales.

La resistencia ser mayor cuanto mayor sea el trabajo de flexin de los neumticos, el rozamiento del aire en la rueda y la friccin en el rodamiento de rueda.

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Resistencia al movimientoUna de las resistencias al movimiento es que presenta el aire. El aire se opone a que el vehculo pase a travs suyo en funcin de su forma exterior. La fuerza de la resistencia del aire depende del tamao y forma del vehculo, de la velocidad de marcha, de la densidad del aire y de la direccin y fuerza del viento. El coeficiente de resistencia aerodinmica Cx se determina en los ensayos realizados a escala en los tunes de viento.

Siendo: : coeficiente de resistencia aerodinmicaA: superficie frontal del vehculo : densidad del aire.V: velocidad del vehculo

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Al aumentar la velocidad de marcha aumenta la resistencia aerodinmica a la segunda potencia. Por ello, la relacin velocidad consumo no es lineal sino que dicho consumo se dispara a altas velocidades.

En el diseo y construccin tiene especial importancia el coeficiente aerodinmico, que permitir un menor esfuerzo del motor y mejorara la estabilidad. Por tanto, a menor coeficiente, menor resistencia al avance y menor esfuerzo demandado al motor, mayor estabilidad y mayor ahorro de carburante. El coeficiente aerodinmico indica lo aerodinmica que es la forma de la carrocera. Mediante del coeficiente y la superficie de la parte delantera del vehculo es posible calcular la cantidad de energa necesaria para vencer la resistencia del aire en el sentido de avance a cualquier velocidad.

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Los factores que modifican este coeficiente son:La forma exterior de la estructura tanto en la parte delantera y trasera, como en la superior e inferior.

La pendiente del parabrisas.

Tamao y forma de los retrovisores exteriores.

La existencia de alerones, deflectores, etc. Que, si existen, conforman la forma exterior del vehculo.

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La fuerza que el aire ejerce sobre el vehculo acta en tres direcciones:

Resistencia al avance, en sentido longitudinal al vehculo.

Resistencia de sustentacin, en sentido vertical.

Resistencia de deriva, en sentido transversal y puede variar la trayectoria que marca el conductor

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Otra resistencia al movimiento es la que se presenta en las pendientes. La resistencia de una pendiente depende del perfil de la calzada y de la masa del vehculo. El vehculo precisa disponer de una mayor fuerza de propulsin para vencer la resistencia ofrecida por la pendiente. La fuerza de resistencia de pendiente se calcula:

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Gracias

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