proyecto ingenieria automotriz

8/22/2019 Proyecto Ingenieria Automotriz

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1

Contenido

I. Introducción ................................................................................................. 3

1.1. Antecedentes histórico-técnicos. ........................................................... 3

CHEVROLET CORVETTE COUPE ............................................................ 3

1.2. Propósito general del proyecto .............................................................. 5

1.3. Descripción de la realidad problemática ................................................ 5

1.4. Justificación e importancia .................................................................... 5

II. Desarrollo de Contenidos ............................................................................ 6

2.1. Especificaciones técnicas ........................................................................ 6

2.1.1. Automóvil: Chevrolet Corvette Coupe .............................................. 6

2.2. Cálculo del radio de rodadura ................................................................ 10

2.3. Elaboración de las curvas características externas de velocidad del

motor............................................................................................................. 11

2.3.1. Determinación de la potencia efectiva del motor ............................. 12

2.3.2. Determinación del torque efectivo del motor ................................... 12

2.4. Comprobación de la relación de transmisión principal. .......................... 14

2.5. Determinación de UcvI ........................................................................... 15

2.6. Velocidades del vehículo en las distintas marchas ................................ 18

2.6.1. El cronograma de cambio de velocidades ....................................... 19

2.6.2. El cronograma de cambio de velocidades basado en las relaciones

de transmisión y fuerza de tracción bruta .................................................. 21

2.7. La capacidad del automóvil de vencer máximas pendientes en cada una

de sus marchas ............................................................................................ 30

2.8. La característica universal del automóvil ............................................... 32

2.9. Calculo de las resistencias que se oponen a la marcha de avance del

automóvil. ..................................................................................................... 44

2.10. Calculo de las aceleraciones del automóvil ......................................... 51



2

2.11. Construcción de las curvas características de consumo de combustible

en carretera .................................................................................................. 59

Bibliografía ....................................................................................................... 64



3

I. Introducción

1.1. Antecedentes histórico-técnicos.

Ante la creciente demanda de autos Chevrolet en el mercado peruano y al

saber tan poco de sus aspectos técnicos, nos vemos en la necesidad de

elaborar un proyecto inicial, para dar a conocer la performance de estos

automóviles en la ciudad de Trujillo.

Chevrolet es una marca de automóviles con sede en Estados Unidos

perteneciente al grupo General Motors. Nació de la alianza de Louis Chevrolet

y William Crapo Durant el 3 de noviembre de 1911, en los Estados Unidos,

fabricando primeramente automóviles robustos y más tarde modelos de bajo

costo. Actualmente, Chevrolet incrementó su participación en el mercado mundial a

partir de la implementación del nuevo concepto de diseño global llamado GPix,

o Global Pix, con el cual comenzó a presentar sus primeros vehículos

denominados "globales", los cuales comenzaron a ser vendidos en Asia,

Europa y Sudamérica a la par de los Estados Unidos. El primer vehículo

presentado con esta característica fue el Chevrolet Aveo, presentado en el

mercado de China. Más tarde, comenzaron a sucederse nuevaspresentaciones, teniendo como protagonistas a los modelos Chevrolet Cruze,

Chevrolet Impala y Chevrolet Captiva, quienes compartían rasgos de diseño

con el Aveo. Esta política, además de renovar la cara de Chevrolet en el

mundo, reafirmó su posición en diferentes mercados, donde la marca utilizaba

modelos de otras marcas propiedad de General Motors para venderlos bajo la

marca Chevrolet. Otro proyecto generado por esta nueva corriente de diseño,

es el denominado "Proyecto Viva" desarrollado en el Mercosur y del cual fueron

concebidos los modelos Chevrolet Agile, Chevrolet Montana y la nueva

generación del Chevrolet Cobalt, presentado el 16 de junio de 2011 en el Salón

del Automóvil de Buenos Aires.

CHEVROLET CORVETTE COUPE

El Corvette llegó para revolucionar el concepto del auto compacto. Más

seguridad, más estilo, más rendimiento de combustible. Es el primer auto en su

clase con 10 bolsas de aire estándar, da más espacio de carga, más



4

tecnología, más conectividad y, con el coupe, más millas por galón. Las 41

MPG que ofrece es lo mejor que encontrarás en un auto con motor a gasolina

en Perú.

El diseño del motor disponible de 6.2 L combina eficiencia con alto desempeño.

Genera 430 HP con 424 lb-ft de torque para un arranque decidido.

Con un increíble rendimiento de 52 MPG en carretera, avanzada aerodinámica

y motor de 1.8L, el Coupe tiene mejor rendimiento de combustible en carretera

que el Ford Focus 2012 sedán, el Hyundai Elantra 2012, el Honda Civic 2012 y

el Toyota Corolla 2012, todo sin perder desempeño, cumple con altos

estándares de eficiencia.

Figura 1. Motor 6.2 L V-8 LS3



5

1.2. Propósito general del proyecto

Realizar un análisis de las propiedades dinámico traccionales de la unidad

vehicular Chevrolet Corvette Coupe, utilizando los conocimientos adquiridos en

el curso Ingeniería Automotriz.

1.3. Descripción de la realidad problemática

La mayoría de personas que adquiere un vehículo, tiene el problema de no

conocer como es el funcionamiento y bajo qué condiciones utilizarlo, es por eso

que planteamos el problema de la siguiente manera:

¿Es posible encontrar las propiedades dinámico-traccionales, parámetros y

condiciones límites de funcionamiento, conociendo los parámetros de diseño

del vehículo?

1.4. Justificación e importancia

Se decidió realizar este proyecto a manera de reforzar los conocimientos

aprendidos durante el semestre y entrenarnos en la realización de la

evaluación de un automóvil, que nos servirá en nuestra vida profesional.

Es importante resaltar que el proyecto tienes fines de informar de manera

básica a los usuarios de este tipo de automóvil, de las características dinámico – traccionales que se desarrollaran en la ciudad de Trujillo.



6

II. Desarrollo de Contenidos

2.1. Especificaciones técnicas

2.1.1. Automóvil: Chevrolet Corvette Coupe

a) Motor

Modelo 6.2L V-8 LS3

Potencia (hp / kW @ rpm) 430 / 321 @ 5900

Par motor máximo (lb-ft / Nm @ rpm) 424 / 575 @ 4600

Tipo de inyección de combustible Inyectores secuenciales de combustible

multipunto con control electrónico de

aceleración

Velocidad máxima del motor (rpm): 6500

Material del bloque/culata Fundición de aluminio / Fundición dealuminio

Nº de Cilindros V - 8

Válvulas 2 válvulas por cilindro

Diámetro & Carrera (mm / in.) 103.5 x 92 / 4.06 x 3.62

Cilindrada (cc / cu. in.) 6162 / 376

Distribución DOHC

Combustible Gasolina regular

Relación de compresión 10.7:1

Situación del motor Frontal



7

b) Consumo estimado de combustible

Consumo estimado de combustible 6.2L V-8 LS3

L / 100 km (ciudad / carretera /

combinado)

12.9 / 7.7 / 10.6

Mi. / imp. gal. (ciudad / carretera /

combinado)

22 / 37 / 27

c) Transmisión

Transmisión MV6 manual de 6 velocidades

Tipo De 6 velocidades transversales, de

doble sobremarcha, caja de cambios

totalmente sincronizada,

Relación de engranajes (: 1)

Primera 2.66

Segunda 1.78

Tercera 1.3

Cuarta 1

Quinta 0.74

Sexta 0.5

Retroceso 2.9

Transmisión Principal 3.42



8

d) Frenos

Tipo Discos en la 4 llantas con ABS

Diámetro del rotor del freno -

delantero (mm / pulg):

325 / 12.8

Diámetro del rotor del freno -

trasero (mm / pulg):

305 / 12.0

e) Ruedas y neumáticos

Tamaño y tipo de ruedas:Delantero: 18x8.5 pulg.

Trasero: 19x10 pulg.

Neumáticos

Delantero:

245/40ZR18 Goodyear Eagle F1

Trasero:

285/35ZR19 Goodyear Eagle F1



9

f) Dimensiones exteriores

Distancia entre ejes (mm / pulg) 2685 / 105.7

Longitud total (mm / pulg) 4435 / 174.8

Ancho total (mm / pulg) 1844 / 72.6

Altura total (mm / pulg) 1245 / 49.0

Tracción (mm / pulg)delantero: 1577 / 62.1

trasero: 1542 / 60.7

Peso en vacío, estimado (kg / lb) 1455 / 3208

g) Dimensiones interiores

Espacio para la cabeza (mm / pulg) 963 / 37.9

Espacio para las piernas (mm / pulg) 1095 / 43.1

Espacio para los hombros (mm / pulg) 1403 / 55.2

Espacio para las caderas (mm / pulg) 1361 / 53.6

h) Capacidad

Número de asientos 2

Volumen de carga (L / cu ft.): 634 / 22.4

Depósito de gasolina: (L / imp gal.). 68 / 15.0



10

2.2. Cálculo del radio de rodadura

De catálogo del automóvil tenemos:

Diámetro de llanta:

Radio sin carga:

El coeficiente de carga estática para autos livianos y neumáticos radiales dado

en clase es:

Radio con carga estática:

Cascajosa (2007), indica que el radio dinámico del neumático es un 5% - 10%

menor que el radio estático.

Se asumirá en el resto de cálculos que el radio dinámico es igual al radio de

rodadura.



11

2.3. Elaboración de las curvas características externas de velocidad del

motor.

Datos del motor:

Torque a la potencia máxima:

Reserva torque motor:

(

)

Coeficientes de la ecuación de leyderman para motor sin limitador de

frecuencia de giro:

Rango de velocidades del giro del motor:



12

2.3.1. Determinación de la potencia efectiva del motor

La ecuación de leyderman para la potencia:

() (

) () []

2.3.2. Determinación del torque efectivo del motor

La ecuación de leyderman para el torque:

() (

) [ ]

Tabla 1. Potencia y Torque del motor a diferentes velocidades de giro del motor.

ne

(rpm)

Ne

(kW)

Me

(N.m)

2000 69.3 330.9

2200 84.4 366.4

2400 100.3 399.2

2600 116.8 429.2

2800 133.8 456.4

3000 151.0 480.7

3200 168.3 502.3

3400 185.5 521.1

3600 202.4 537.0

3800 218.9 550.2

4000 234.8 560.6

4200 249.9 568.2

4400 264.0 573.0

4600 276.9 574.9

4800 288.6 574.1

5000 298.7 570.5

5200 307.1 564.1

5400 313.7 554.9

5600 318.3 542.9

5800 320.7 528.0

5900 321.0 519.6

6100 319.7 500.6

6300 315.8 478.8

6500 309.1 454.1



13



14

2.4. Comprobación de la relación de transmisión principal.

La relación de trasmisión del puente motriz la calculamos con la siguiente

ecuación:

El vehículo no tiene relación de trasmisión de caja auxiliar asumimos:

Ahora también de especificaciones técnicas, escogemos la relación detrasmisión de la caja de velocidad en la última marcha, ya que ahí se

desarrollara la máxima velocidad, entonces:

Sabemos que:

Remplazando:



15

2.5. Determinación de UcvI

De datos técnicos del automóvil:

El valor de Dmáx lo asumimos de la siguiente tabla brindada en clase:

Automóviles

Indicadores

[]

[] 1era

marcha

Marcha

en

Directa

Marcha en

directa

Livianos

De pequeñacilindrada

25-40 25-30 8-10 3-9 90-150

De mediana y alta

cilindrada

55-130 35-50 12-18 3-9 130-200

En primer lugar calculamos la siguiente relación:



16

El automóvil es liviano de alta cilindrada por lo que asumimos lo siguiente

(interpolando):

Luego reemplazamos en la ecuación:

Calculo de :

Ahora calculamos el resto de transmisiones de la caja de velocidad:

La segunda marcha:

La tercera marcha:



17

La quinta marcha:

La sexta marcha:



18

2.6. Velocidades del vehículo en las distintas marchas

Las relaciones de transmisión según catalogo son:

Las velocidades en cada marcha se calculan de la siguiente manera.

En primera marcha:

[]

En segunda marcha:

[] En tercera marcha:

[]

En cuarta marcha:

[]

En quinta marcha:

[]

En sexta marcha:

[]



19

Tabla 2. Velocidades del automóvil en las distintas marchas.

ne (rpm) VI (km/h)VII

(km/h)

VIII

(km/h)

VIV

(km/h)

VV

(km/h)

VVI

(km/h)

2000 24 37 50 65 87 129

2200 27 40 55 71 96 142

2400 29 44 60 78 105 155

2600 32 48 65 84 114 168

2800 34 51 70 91 122 181

3000 36 55 75 97 131 194

3200 39 59 80 104 140 207

3400 41 62 85 110 149 220

3600 44 66 90 116 157 233

3800 46 70 95 123 166 246

4000 49 74 100 129 175 259

4200 51 77 105 136 184 272

4400 54 81 109 142 192 285

4600 56 85 114 149 201 298

4800 58 88 119 155 210 311

5000 61 92 124 162 219 324

5200 63 96 129 168 227 336

5400 66 99 134 175 236 349

5600 68 103 139 181 245 362

5800 71 107 144 188 254 375

5900 72 108 147 191 258 382

2.6.1. El cronograma de cambio de velocidades

Con los datos de la tabla n2 se grafican las velocidades en función de la

velocidad de giro del motor, para las distintas marchas.



20



21

2.6.2. El cronograma de cambio de velocidades basado en las relaciones de

transmisión y fuerza de tracción bruta

Si mantenemos constante la velocidad de giro del motor, obtendremos distintas

velocidades del automóvil en función de la relación de transmisión de la caja

de velocidades.

Así tenemos para la velocidad de giro a máxima potencia:

[]

Para la velocidad de giro a la mínima revolución.

[]

Tabla 3. Velocidades del automóvil a rpm constante y en función de la relación de transmisión.

UcvVnN

Km/hr

Vnmin

Km/hr

0.5 381 129

0.74 258 87

1 191 65

1.3 147 50

1.78 107 36

2.66 72 24



22

Según Chudakov (1977), el rendimiento traccional varía entre 0.85 - 0.90,

entonces asumimos:

La fuerza de tracción bruta:

Luego para cada marcha:

Primera marcha

Tabla 4. Fuerza de tracción en la primera marcha.

ne

(rpm)

Me

(N.m)

VI

(km/h)

PTI

(N)

2000 330.9 24 8820

2200 366.4 27 9769

2400 399.2 29 10642

2600 429.2 32 11441

2800 456.4 34 12165

3000 480.7 36 12815

3200 502.3 39 13390

3400 521.1 41 13891

3600 537.0 44 14317

3800 550.2 46 14668

4000 560.6 49 14945

4200 568.2 51 15147

4400 573.0 54 15274

4600 574.9 56 15327

4800 574.1 58 15305

5000 570.5 61 15209

5200 564.1 63 15037

5400 554.9 66 14792

5600 542.9 68 14472

5800 528.0 71 14077

5900 519.6 72 13851



23

Segunda marcha

Tabla 5. Fuerza de tracción en la segunda marcha

ne

(rpm)

Me

(N.m)

VII

(km/h)

PTII

(N)

2000 330.9 37 5836

2200 366.4 40 6463

2400 399.2 44 7041

2600 429.2 48 7570

2800 456.4 51 8049

3000 480.7 55 8479

3200 502.3 59 8860

3400 521.1 62 9191

3600 537.0 66 9473

3800 550.2 70 9705

4000 560.6 74 9888

4200 568.2 77 10022

4400 573.0 81 10106

4600 574.9 85 10141

4800 574.1 88 10127

5000 570.5 92 10063

5200 564.1 96 9950

5400 554.9 99 9787

5600 542.9 103 9575

5800 528.0 107 9314

5900 519.6 108 9165



24

Tercera marcha

Tabla 6. Fuerza de tracción en la tercera marcha

Ne(rpm)

Me(N.m)

VIII (km/h)

PTIII (N)

2000 330.9 50 4311

2200 366.4 55 4774

2400 399.2 60 5201

2600 429.2 65 5592

2800 456.4 70 5946

3000 480.7 75 6263

3200 502.3 80 6544

3400 521.1 85 6789

3600 537.0 90 6997

3800 550.2 95 7169

4000 560.6 100 7304

4200 568.2 105 7402

4400 573.0 109 7465

4600 574.9 114 7491

4800 574.1 119 7480

5000 570.5 124 7433

5200 564.1 129 7349

5400 554.9 134 7229

5600 542.9 139 7073

5800 528.0 144 6880

5900 519.6 147 6769



25

Cuarta marcha

Tabla 7. Fuerza de tracción en la cuarta marcha

ne(rpm)

Me(N.m)

VIV (km/h)

PTIV (N)

2000 330.9 65 3316

2200 366.4 71 3672

2400 399.2 78 4001

2600 429.2 84 4301

2800 456.4 91 4573

3000 480.7 97 4818

3200 502.3 104 5034

3400 521.1 110 5222

3600 537.0 116 5382

3800 550.2 123 5514

4000 560.6 129 5618

4200 568.2 136 5694

4400 573.0 142 5742

4600 574.9 149 5762

4800 574.1 155 5754

5000 570.5 162 5717

5200 564.1 168 5653

5400 554.9 175 5561

5600 542.9 181 5440

5800 528.0 188 5292

5900 519.6 191 5207



26

Quinta marcha

Tabla 8. Fuerza de tracción en la quinta marcha

ne

(rpm)

Me

(N.m)

VV

(km/h)

PTV

(N)

2000 330.9 87 2454

2200 366.4 96 2718

2400 399.2 105 2961

2600 429.2 114 3183

2800 456.4 122 3384

3000 480.7 131 3565

3200 502.3 140 3725

3400 521.1 149 3864

3600 537.0 157 3983

3800 550.2 166 4081

4000 560.6 175 4158

4200 568.2 184 4214

4400 573.0 192 4249

4600 574.9 201 4264

4800 574.1 210 4258

5000 570.5 219 4231

5200 564.1 227 4183

5400 554.9 236 4115

5600 542.9 245 4026

5800 528.0 254 3916

5900 519.6 258 3853



27

Sexta marcha

Tabla 9. Fuerza de tracción en la sexta marcha

ne (rpm)Me

(N.m)

VVI

(km/h)PTVI (N)

2000 330.9 129 1658

2200 366.4 142 1836

2400 399.2 155 2000

2600 429.2 168 2151

2800 456.4 181 2287

3000 480.7 194 2409

3200 502.3 207 2517

3400 521.1 220 2611

3600 537.0 233 2691

3800 550.2 246 2757

4000 560.6 259 2809

4200 568.2 272 2847

4400 573.0 285 2871

4600 574.9 298 2881

4800 574.1 311 2877

5000570.5 324 2859

5200 564.1 336 2827

5400 554.9 349 2780

5600 542.9 362 2720

5800 528.0 375 2646

5900 519.6 382 2604



28



29



30

2.7. La capacidad del automóvil de vencer máximas pendientes en cada

una de sus marchas

Para calcular las máximas pendientes primero deduciremos una ecuación para

tal finalidad

De la expresión:

Despejando:

Trigonométricamente:

√

Remplazando:

Resolviendo:

√

Cálculo del coeficiente de resistencia aerodinámico del aire

Consideramos las dimensiones frontales del vehículo, de catálogo:



31

De la tabla dada en clase:

Elegimos un valor de K de:

Selección del coeficiente de resistencia a la rodadura

Consideramos que el vehículo opera sobre carretera asfaltada en buen estado,

entonces tomamos para el coeficiente de resistencia a la rodadura:

Calcularemos las pendientes máximas a vencer, utilizando el régimen de

torque máximo.

Tipo de

Automóvil

K

(Ns2/m4)

F

(m2)

K*F

( Ns2/m2)

Livianos

Con cabina

cerrada

Con cabina

abierta

De carrera

0,2 – 0,35

0,4 – 0,5

0,6 – 0,7

1,6 – 2,8

1,5 – 2,0

1,0 – 1,3

0,3 – 1,0

0,6 – 1,0

0,13 – 0,2

Camiones 0,6 – 0,7 3,0 – 3,5 1,8 – 3,5

Buses 0,25 – 0,4 4,5 – 6,5 1,1 – 2,6



32

Marcha

Vel.

Tmax

(m/s)

Ptmax

(N)

Pw

(N)D Sin α

Α

(°)i=tan α

Primera 15.68 15327 113.1 1.0658 - - -

Segunda 23.8 10141 260.6 0.6922 0.6812 42.94 0.9305

Tercera 31.92 7491 468.7 0.4920 0.4788 28.61 0.5454

Cuarta 41.72 5762 800.7 0.3476 0.3334 19.48 0.3537

Quinta 56.28 4264 1457.1 0.1966 0.1819 10.48 0.1850

Sexta 83.44 2881 3202.6 -0.0225 -0.0375 -2.15 -0.0375

2.8. La característica universal del automóvil

Calculo del factor dinámico

El Factor Dinámico es la reserva de la fuerza de tracción que recae sobre la

unidad de peso. Se calcula con la siguiente ecuación:

Calcularemos para cada marcha el factor dinámico y lo graficaremos en función

de la velocidad del automóvil.



33

Primera marcha

Tabla 10. Factor dinámico en primera marcha.

ne

(rpm)

V1

(km/hr)

PT1

(N)

Pw1

(N)D1

2000 24 8820 20.77 0.6165

2200 27 9769 26.29 0.6825

2400 29 10642 30.33 0.7434

2600 32 11441 36.93 0.7989

2800 34 12165 41.69 0.8493

3000 36 12815 46.74 0.8945

3200 39 13390 54.85 0.9342

3400 41 13891 60.62 0.9689

3600 44 14317 69.82 0.9981

3800 46 14668 76.31 1.0223

4000 49 14945 86.59 1.0409

4200 51 15147 93.80 1.0546

4400 54 15274 105.16 1.0627

4600 56 15327 113.10 1.0658

4800 58 15305 121.32 1.0637

5000 61 15209 134.19 1.0561

5200 63 15037 143.14 1.0434

5400 66 14792 157.09 1.0253

5600 68 14472 166.76 1.0022

5800 71 14077 181.80 0.9735

5900 72 13851 186.96 0.9573



34

Segunda marcha

Tabla 11. Factor dinámico en segunda marcha.

ne

(rpm)

V2

(km/hr)

PT2

(N)

Pw2

(N)

D2

2000 37 5836 49.37 0.4054

2200 40 6463 57.70 0.4487

2400 44 7041 69.82 0.4884

2600 48 7570 83.09 0.5245

2800 51 8049 93.80 0.5573

3000 55 8479 109.09 0.5864

3200 59 8860 125.54 0.6119

3400 62 9191 138.63 0.6342

3600 66 9473 157.09 0.6526

3800 70 9705 176.71 0.6675

4000 74 9888 197.49 0.6789

4200 77 10022 213.82 0.6871

4400 81 10106 236.62 0.6914

4600 85 10141 260.56 0.6922

4800 88 10127 279.28 0.6899

5000 92 10063 305.25 0.6836

5200 96 9950 332.37 0.6738

5400 99 9787 353.46 0.6609

5600 103 9575 382.60 0.6440

5800 107 9314 412.90 0.6236

5900 108 9165 420.65 0.6126



35

Tercera marcha

Tabla 12. Factor dinámico en tercera marcha.

ne

(rpm)

V3

(km/hr)

PT3

(N)

Pw3

(N)

D3

2000 50 4311 90.16 0.2957

2200 55 4774 109.09 0.3268

2400 60 5201 129.83 0.3553

2600 65 5592 152.37 0.3811

2800 70 5946 176.71 0.4042

3000 75 6263 202.86 0.4246

3200 80 6544 230.81 0.4423

3400 85 6789 260.56 0.4574

3600 90 6997 292.12 0.4697

3800 95 7169 325.48 0.4794

4000 100 7304 360.64 0.4864

4200 105 7402 397.61 0.4907

4400 109 7465 428.48 0.4930

4600 114 7491 468.69 0.4920

4800 119 7480 510.70 0.4883

5000 124 7433 554.52 0.4819

5200 129 7349 600.14 0.4728

5400 134 7229 647.57 0.4611

5600 139 7073 696.79 0.4467

5800 144 6880 747.82 0.4296

5900 147 6769 779.31 0.4196



36

Cuarta marcha

Tabla 13. Factor dinámico en cuarta marcha.

ne

(rpm)

V4

(km/hr)

PT4

(N)

Pw4

(N)

D4

2000 65 3316 152.37 0.2216

2200 71 3672 181.80 0.2445

2400 78 4001 219.41 0.2649

2600 84 4301 254.47 0.2835

2800 91 4573 298.65 0.2995

3000 97 4818 339.33 0.3138

3200 104 5034 390.07 0.3253

3400 110 5222 436.37 0.3353

3600 116 5382 485.28 0.3431

3800 123 5514 545.61 0.3481

4000 129 5618 600.14 0.3515

4200 136 5694 667.04 0.3522

4400 142 5742 727.19 0.3513

4600 149 5762 800.66 0.3476

4800 155 5754 866.44 0.3424

5000 162 5717 946.46 0.3342

5200 168 5653 1017.87 0.3247

5400 175 5561 1104.46 0.3122

5600 181 5440 1181.49 0.2983

5800 188 5292 1274.65 0.2814

5900 191 5207 1315.65 0.2726



37

Quinta marcha

Tabla 14. Factor dinámico en quinta marcha.

ne

(rpm)

V5

(km/hr)

PT5

(N)

Pw5

(N)

D5

2000 87 2454 272.97 0.1528

2200 96 2718 332.37 0.1671

2400 105 2961 397.61 0.1796

2600 114 3183 468.69 0.1902

2800 122 3384 536.78 0.1995

3000 131 3565 618.89 0.2064

3200 140 3725 706.85 0.2114

3400 149 3864 800.66 0.2146

3600 157 3983 888.94 0.2168

3800 166 4081 993.78 0.2163

4000 175 4158 1104.46 0.2139

4200 184 4214 1220.98 0.2097

4400 192 4249 1329.46 0.2045

4600 201 4264 1457.02 0.1966

4800 210 4258 1590.42 0.1869

5000 219 4231 1729.67 0.1752

5200 227 4183 1858.34 0.1629

5400 236 4115 2008.62 0.1476

5600 245 4026 2164.74 0.1304

5800 254 3916 2326.71 0.1113

5900 258 3853 2400.56 0.1018



38

Sexta marcha

Tabla 15. Factor dinámico en sexta marcha.

ne

(rpm)

V6

(km/hr)

PT6

(N)

Pw6

(N)

D6

2000 129 1658 600.14 0.0741

2200 142 1836 727.19 0.0777

2400 155 2000 866.44 0.0794

2600 168 2151 1017.87 0.0794

2800 181 2287 1181.49 0.0774

3000 194 2409 1357.30 0.0737

3200 207 2517 1545.31 0.0681

3400 220 2611 1745.50 0.0606

3600 233 2691 1957.88 0.0514

3800 246 2757 2182.45 0.0403

4000 259 2809 2419.21 0.0273

4200 272 2847 2668.16 0.0125

4400 285 2871 2929.30 -0.0041

4600 298 2881 3202.63 -0.0225

4800 311 2877 3488.15 -0.0428

5000 324 2859 3785.85 -0.0649

5200 336 2827 4071.48 -0.0872

5400 349 2780 4392.63 -0.1130

5600 362 2720 4725.97 -0.1405

5800 375 2646 5071.50 -0.1699

5900 382 2604 5262.60 -0.1863



39



40

Construcción del monograma de carga

Tenemos que:

Dx : Factor dinámico del vehículo automotor con carga parcial x.

D100 : Factor dinámico del vehículo automotor con carga completa.

Gx : Carga parcial del vehículo.

Estableciendo las condiciones dinámicas para el vehículo completamente

descargado tenemos que:

Dónde:

D0 : Factor dinámico del vehículo automotor completamente descargado.

G0 : Peso seco del vehículo.

Escala para la carga:

1 separación ----------------------------------10% de la carga

Escala para D100

D100 kgf

kgf

a100 = cuadriculas

Escala para D0

a0 =100

0 aG

G

a

a0=cuadriculas.



41

El factor dinámico por adherencia se define en el caso límite del siguiente

modo:

Dónde:

m2: Coeficiente de carga de las ruedas traseras.

Considerando:

0

P

m2=1

Cuando el vehículo está completamente cargado:

aG

G D 2

100

Cuando el vehículo está completamente descargado:

Por consiguiente para la posible marcha del automóvil sin patinaje de sus

ruedas motrices se debe cumplir la siguiente condición.

D D

aG

G D

2

0



42

Teniendo en cuenta la segunda condición de marcha del automóvil se tiene:

D D.

Escala para:

100 D

100

2

100 aG

Gb

a

b100= cuadriculas

Esto significa que si:

kgf

kgf D

100

b100 = cuadriculas.

Escala para :0 D

0

0

20

0a

G

Gb

b0=cuadriculas

Esto significa que:

kgf

kgf D 02.0

0

b0 = cuadriculas.



43



44

2.9. Calculo de las resistencias que se oponen a la marcha de avance del

automóvil.

La resistencia total en estado estable:

Calculo de resistencia a la carretera :

La máxima pendiente a vencer a la máxima potencia es:

Por tanto:

Calculo de resistencia aerodinámica :

Factor aerodinámico:



45

Primera marcha

Tabla 166. Resistencias que se oponen a la marcha en primera.

ne

(rpm)

V1

(km/hr)

Pw1

(N)

2000 24 20.77

2200 27 26.29

2400 29 30.33

2600 32 36.93

2800 34 41.69

3000 36 46.74

3200 39 54.85

3400 41 60.62

3600 44 69.82

3800 46 76.31

4000 49 86.59

4200 51 93.80

4400 54 105.16

4600 56 113.10

4800 58 121.32

5000 61 134.19

5200 63 143.14

5400 66 157.09

5600 68 166.76

5800 71 181.80

5900 72 186.96



46

Segunda marcha

Tabla 177. Resistencias que se oponen a la marcha en segunda.

ne

(rpm)

V2

(km/hr)

Pw2

(N)

2000 37 49.37

2200 40 57.70

2400 44 69.82

2600 48 83.09

2800 51 93.80

3000 55 109.09

3200 59 125.54

3400 62 138.63

3600 66 157.09

3800 70 176.71

4000 74 197.49

4200 77 213.82

4400 81 236.62

4600 85 260.56

4800 88 279.28

5000 92 305.25

5200 96 332.37

5400 99 353.46

5600 103 382.60

5800 107 412.90

5900 108 420.65



47

Tercera marcha

Tabla 188. Resistencias que se oponen a la marcha en tercera.

ne

(rpm)

V3

(km/hr)

Pw3

(N)

2000 50 90.16

2200 55 109.09

2400 60 129.83

2600 65 152.37

2800 70 176.71

3000 75 202.86

3200 80 230.81

3400 85 260.56

3600 90 292.12

3800 95 325.48

4000 100 360.64

4200 105 397.61

4400 109 428.48

4600 114 468.69

4800 119 510.70

5000 124 554.52

5200 129 600.14

5400 134 647.57

5600 139 696.79

5800 144 747.82

5900 147 779.31



48

Cuarta marcha

Tabla 199. Resistencias que se oponen a la marcha en cuarta.

ne

(rpm)

V4

(km/hr)

Pw4

(N)

2000 65 152.37

2200 71 181.80

2400 78 219.41

2600 84 254.47

2800 91 298.65

3000 97 339.33

3200 104 390.07

3400 110 436.37

3600 116 485.28

3800 123 545.61

4000 129 600.14

4200 136 667.04

4400 142 727.19

4600 149 800.66

4800 155 866.44

5000 162 946.46

5200 168 1017.87

5400 175 1104.46

5600 181 1181.49

5800 188 1274.65

5900 191 1315.65



49

Quinta marcha

Tabla 20. Resistencias que se oponen a la marcha en quinta.

ne

(rpm)

V5

(km/hr)

Pw5

(N)

2000 87 272.97

2200 96 332.37

2400 105 397.61

2600 114 468.69

2800 122 536.78

3000 131 618.89

3200 140 706.85

3400 149 800.66

3600 157 888.94

3800 166 993.78

4000 175 1104.46

4200 184 1220.98

4400 192 1329.46

4600 201 1457.02

4800 210 1590.42

5000 219 1729.67

5200 227 1858.34

5400 236 2008.62

5600 245 2164.74

5800 254 2326.71

5900 258 2400.56



50

Sexta marcha

Tabla 21. Resistencias que se oponen a la marcha en sexta.

ne

(rpm)

V6

(km/hr)

Pw6

(N)

2000 129 600.14

2200 142 727.19

2400 155 866.44

2600 168 1017.87

2800 181 1181.49

3000 194 1357.30

3200 207 1545.31

3400 220 1745.50

3600 233 1957.88

3800 246 2182.45

4000 259 2419.21

4200 272 2668.16

4400 285 2929.30

4600 298 3202.63

4800 311 3488.15

5000 324 3785.85

5200 336 4071.48

5400 349 4392.63

5600 362 4725.97

5800 375 5071.50

5900 382 5262.60



51

2.10. Calculo de las aceleraciones del automóvil

Vamos a obtener la aceleración del vehículo en las distintas marchas.

De la ecuación de balance del vehículo tenemos que:

jT P P P P

Sabiendo que:

jG

P rot j 81,9

, fuerza inercial de resistencia a la

aceleración

J : es la aceleración de la unidad vehicular

En la ecuación de balance de movimiento:

rot

rot

rot T

rot T

D j

j D

jG

P P

jG

G P P

81,9

81,9

81,9

81,9

Dónde:

D : factor dinámico.

Ψ : coeficiente de resistencia a la marcha por parte de la carretera

: Coeficiente que toma en cuenta las masas giratorias

Consideramos que no hay pendiente: i = 0 (Ψ=f)

Además:



52

2

c.vrotU0,041,04δ

MARCHA Ucv ∂rot

1 2.66 1.32

2 1.78 1.17

3 1.3 1.11

4 1 1.08

5 0.74 1.06

6 0.5 1.05

Calculamos las aceleraciones para todas las marchas:

Primera marcha

g/δrot V

(km/h)D D-Ψ

J

(m/s2)

1.32

24 0.6165 0.6015 0.80

27 0.6825 0.6675 0.88

29 0.7434 0.7284 0.96

32 0.7989 0.7839 1.04

34 0.8493 0.8343 1.10

36 0.8945 0.8795 1.16

39 0.9342 0.9192 1.22

41 0.9689 0.9539 1.26

44 0.9981 0.9831 1.30

46 1.0223 1.0073 1.33

49 1.0409 1.0259 1.36

51 1.0546 1.0396 1.38

54 1.0627 1.0477 1.3956 1.0658 1.0508 1.39

58 1.0637 1.0487 1.39

61 1.0561 1.0411 1.38

63 1.0434 1.0284 1.36

66 1.0253 1.0103 1.34

68 1.0022 0.9872 1.31

71 0.9735 0.9585 1.27

72 0.9573 0.9423 1.25



53

Segunda marcha

g/δrot V(km/h) D D-Ψ j(m/s2)

1.17

37 0.4054 0.3904 0.46

40 0.4487 0.4337 0.51

44 0.4884 0.4734 0.55

48 0.5245 0.5095 0.59

51 0.5573 0.5423 0.63

55 0.5864 0.5714 0.67

59 0.6119 0.5969 0.70

62 0.6342 0.6192 0.72

66 0.6526 0.6376 0.74

70 0.6675 0.6525 0.76

74 0.6789 0.6639 0.77

77 0.6871 0.6721 0.78

81 0.6914 0.6764 0.79

85 0.6922 0.6772 0.79

88 0.6899 0.6749 0.79

92 0.6836 0.6686 0.78

96 0.6738 0.6588 0.77

99 0.6609 0.6459 0.75

103 0.6440 0.6290 0.73

107 0.6236 0.6086 0.71

108 0.6126 0.5976 0.70



54

Tercera marcha


1.11

50 0.2957 0.2807 0.31

55 0.3268 0.3118 0.35

60 0.3553 0.3403 0.38

65 0.3811 0.3661 0.41

70 0.4042 0.3892 0.43

75 0.4246 0.4096 0.45

80 0.4423 0.4273 0.47

85 0.4574 0.4424 0.49

90 0.4697 0.4547 0.50

95 0.4794 0.4644 0.51

100 0.4864 0.4714 0.52

105 0.4907 0.4757 0.53

109 0.4930 0.4780 0.53

114 0.4920 0.4770 0.53

119 0.4883 0.4733 0.52

124 0.4819 0.4669 0.52

129 0.4728 0.4578 0.51

134 0.4611 0.4461 0.49

139 0.4467 0.4317 0.48

144 0.4296 0.4146 0.46

147 0.4196 0.4046 0.45



55

Cuarta marcha


1.08

65 0.2216 0.2066 0.22

71 0.2445 0.2295 0.25

78 0.2649 0.2499 0.27

84 0.2835 0.2685 0.29

91 0.2995 0.2845 0.31

97 0.3138 0.2988 0.32

104 0.3253 0.3103 0.34

110 0.3353 0.3203 0.35

116 0.3431 0.3281 0.35

123 0.3481 0.3331 0.36

129 0.3515 0.3365 0.36

136 0.3522 0.3372 0.36

142 0.3513 0.3363 0.36

149 0.3476 0.3326 0.36

155 0.3424 0.3274 0.35

162 0.3342 0.3192 0.34

168 0.3247 0.3097 0.33

175 0.3122 0.2972 0.32

181 0.2983 0.2833 0.31

188 0.2814 0.2664 0.29

191 0.2726 0.2576 0.28



56

Quinta marcha


1.06

87 0.1528 0.1378 0.15

96 0.1671 0.1521 0.16

105 0.1796 0.1646 0.17

114 0.1902 0.1752 0.19

122 0.1995 0.1845 0.20

131 0.2064 0.1914 0.20

140 0.2114 0.1964 0.21

149 0.2146 0.1996 0.21

157 0.2168 0.2018 0.21

166 0.2163 0.2013 0.21

175 0.2139 0.1989 0.21

184 0.2097 0.1947 0.21

192 0.2045 0.1895 0.20

201 0.1966 0.1816 0.19

210 0.1869 0.1719 0.18

219 0.1752 0.1602 0.17

227 0.1629 0.1479 0.16

236 0.1476 0.1326 0.14

245 0.1304 0.1154 0.12

254 0.1113 0.0963 0.10

258 0.1018 0.0868 0.09



57

Sexta marcha


1.05

129 0.0741 0.0591 0.06

142 0.0777 0.0627 0.07

155 0.0794 0.0644 0.07

168 0.0794 0.0644 0.07

181 0.0774 0.0624 0.07

194 0.0737 0.0587 0.06

207 0.0681 0.0531 0.06

220 0.0606 0.0456 0.05

233 0.0514 0.0364 0.04

246 0.0403 0.0253 0.03

259 0.0273 0.0123 0.01

272 0.0125 -0.0025 0.00

285 -0.0041 -0.0191 -0.02

298 -0.0225 -0.0375 -0.04

311 -0.0428 -0.0578 -0.06

324 -0.0649 -0.0799 -0.08

336 -0.0872 -0.1022 -0.11

349 -0.1130 -0.1280 -0.13

362 -0.1405 -0.1555 -0.16

375 -0.1699 -0.1849 -0.19

382 -0.1863 -0.2013 -0.21



58



59

2.11. Construcción de las curvas características de consumo de

combustible en carretera

El consumo de combustible de este vehículo en carretera se analizará bajo las

condiciones de explotación en el Perú, es decir será realizado teniendo en

cuenta en qué tipo de carretera opera este vehículo en el Perú, este análisis se

realizará para la marcha en directa o mayor.

A continuación se presentarán los resultados calculados en excel para la “5ta

marcha” del vehículo.

Primero determinaremos , el cual lo obtendremos de los cálculos

anteriormente hechos:

El cuadro siguiente muestra un resumen para obtener el ψ1, ψ2 y ψ3:

Ahora calculamos con la siguiente ecuación:

Entonces:

ψ1 = ψmax 0.185

ψ2 = 0.8ψmax 0.148

ψ3 = 0.6ψmax 0.111



60

Luego de la relación para motores de encendido forzado:

[]

Para nuestro caso, elegimos 260, debido a que es un vehículo liviano,

entonces con este valor, hallamos el valor de

Luego elegimos lo siguiente:

También conocemos que:

( )

Calcularemos estos valores en las siguientes tablas:



61

ne nN ne/nN Kn V alta Pψ Pw alta Pj alta Pt1Jalta

(m/s2)UN1 K UN1 ge1 Qs1

2000

5900

0.34 1.0300 87

2640.7

272.97 1970.45 4884.12 0.1463 59.7 1.0000 307.97 120.6241

2200 0.37 1.0200 96 332.37 2175.42 5148.49 0.1615 57.7 1.1000 335.48 134.0769

2400 0.41 1.0000 105 397.61 2353.50 5391.81 0.1748 56.4 1.1500 343.85 140.4384

2600 0.44 0.9800 114 468.69 2504.69 5614.08 0.1860 55.4 1.1500 336.97 140.8495

2800 0.47 0.9700 122 536.78 2637.84 5815.32 0.1959 54.6 1.1500 333.53 142.4651

3000 0.51 0.9600 131 618.89 2736.90 5996.50 0.2032 54.4 1.1500 330.10 144.6403

3200 0.54 0.9600 140 706.85 2809.07 6156.63 0.2086 54.4 1.1500 330.10 148.5434

3400 0.58 0.9600 149 800.66 2854.35 6295.71 0.2120 54.7 1.1500 330.10 152.7058

3600 0.61 0.9600 157 888.94 2885.12 6414.76 0.2143 55.0 1.1500 330.10 156.6233

3800 0.64 0.9600 166 993.78 2878.27 6512.75 0.2137 55.8 1.1000 315.74 154.2634

4000 0.68 0.9600 175 1104.46 2844.53 6589.69 0.2112 56.8 1.1000 315.74 158.9611

4200 0.71 0.9600 184 1220.98 2783.90 6645.58 0.2067 58.1 1.1000 315.74 163.9069

4400 0.75 0.9600 192 1329.46 2710.29 6680.45 0.2013 59.4 1.0000 287.04 153.1921

4600 0.78 0.9600 201 1457.02 2597.53 6695.25 0.1929 61.2 1.0000 287.04 158.1140

4800 0.81 0.9650 210 1590.42 2457.87 6689.00 0.1825 63.3 0.9500 274.11 155.9061

5000 0.85 0.9650 219 1729.67 2291.33 6661.70 0.1702 65.6 0.9000 259.68 152.5612

5200 0.88 0.9700 227 1858.34 2114.34 6613.38 0.1570 68.0 0.8500 246.53 149.0965

5400 0.92 0.9700 236 2008.62 1895.67 6544.99 0.1408 71.0 0.8500 246.53 154.0766

5600 0.95 0.9800 245 2164.74 1650.11 6455.55 0.1225 74.4 0.8000 234.42 151.4279

5800 0.98 0.9850 254 2326.71 1377.66 6345.06 0.1023 78.3 0.8000 235.61 157.3303

5900 1.00 1.0000 258 2400.56 1240.55 6281.81 0.0921 80.3 0.8000 239.20 162.1011



62



2000

5900

0.34 1.0300 87

2112.6

272.97 1970.454 4356.02 0.1463 54.8 1.1000 338.77 108.6372

2200 0.37 1.0200 96 332.37 2175.424 4620.39 0.1615 52.9 1.1500 350.73 115.2730

2400 0.41 1.0000 105 397.61 2353.504 4863.71 0.1748 51.6 1.1500 343.85 116.0283

2600 0.44 0.9800 114 468.69 2504.693 5085.98 0.1860 50.8 1.1500 336.97 116.9276

2800 0.47 0.9700 122 536.78 2637.843 5287.22 0.1959 50.1 1.1500 333.53 118.7873

3000 0.51 0.9600 131 618.89 2736.903 5468.40 0.2032 50.0 1.1500 330.10 121.2065

3200 0.54 0.9600 140 706.85 2809.072 5628.53 0.2086 50.1 1.1500 330.10 125.1096

3400 0.58 0.9600 149 800.66 2854.351 5767.61 0.2120 50.5 1.1500 330.10 129.2720

3600 0.61 0.9600 157 888.94 2885.121 5886.66 0.2143 51.0 1.1500 330.10 133.1895

3800 0.64 0.9600 166 993.78 2878.271 5984.65 0.2137 51.9 1.1500 330.10 137.8416

4000 0.68 0.9600 175 1104.46 2844.530 6061.59 0.2112 53.1 1.1500 330.10 142.7529

4200 0.71 0.9600 184 1220.98 2783.898 6117.48 0.2067 54.5 1.1000 315.74 141.4920

4400 0.75 0.9600 192 1329.46 2710.286 6152.35 0.2013 55.9 1.1000 315.74 146.0964

4600 0.78 0.9600 201 1457.02 2597.525 6167.15 0.1929 57.9 1.1000 315.74 151.5105

4800 0.81 0.9650 210 1590.42 2457.874 6160.90 0.1825 60.1 1.0000 288.54 143.6284

5000 0.85 0.9650 219 1729.67 2291.332 6133.60 0.1702 62.6 0.9000 259.68 134.1263

5200 0.88 0.9700 227 1858.34 2114.339 6085.28 0.1570 65.3 0.9000 261.03 139.3363

5400 0.92 0.9700 236 2008.62 1895.668 6016.89 0.1408 68.5 0.8500 246.53 136.5756

5600 0.95 0.9800 245 2164.74 1650.107 5927.45 0.1225 72.2 0.8500 249.07 143.2107

5800 0.98 0.9850 254 2326.71 1377.655 5816.96 0.1023 76.3 0.8000 235.61 140.6041

5900 1.00 1.0000 258 2400.56 1240.550 5753.71 0.0921 78.4 0.8000 239.20 145.1202



63



2000

5900

0.34 1.0300 87

1584.4

272.97 1970.454 3827.82 0.1463 48.5 1.1800 363.40 90.7348

2200 0.37 1.0200 96 332.37 2175.424 4092.19 0.1615 46.8 1.1800 359.88 92.7274

2400 0.41 1.0000 105 397.61 2353.504 4335.51 0.1748 45.7 1.1800 352.82 94.0034

2600 0.44 0.9800 114 468.69 2504.693 4557.78 0.1860 45.0 1.1800 345.76 95.4272

2800 0.47 0.9700 122 536.78 2637.843 4759.02 0.1959 44.6 1.1800 342.24 97.5859

3000 0.51 0.9600 131 618.89 2736.903 4940.20 0.2032 44.6 1.1800 338.71 100.3188

3200 0.54 0.9600 140 706.85 2809.072 5100.33 0.2086 44.9 1.1800 338.71 104.3237

3400 0.58 0.9600 149 800.66 2854.351 5239.41 0.2120 45.5 1.1500 330.10 105.8338

3600 0.61 0.9600 157 888.94 2885.121 5358.46 0.2143 46.2 1.1500 330.10 109.7513

3800 0.64 0.9600 166 993.78 2878.271 5456.45 0.2137 47.3 1.1500 330.10 114.4034

4000 0.68 0.9600 175 1104.46 2844.530 5533.39 0.2112 48.6 1.1500 330.10 119.3147

4200 0.71 0.9600 184 1220.98 2783.898 5589.28 0.2067 50.2 1.1000 315.74 119.0728

4400 0.75 0.9600 192 1329.46 2710.286 5624.15 0.2013 51.8 1.1000 315.74 123.6772

4600 0.78 0.9600 201 1457.02 2597.525 5638.95 0.1929 53.9 1.1000 315.74 129.0914

4800 0.81 0.9650 210 1590.42 2457.874 5632.70 0.1825 56.4 1.1000 317.39 135.4553

5000 0.85 0.9650 219 1729.67 2291.332 5605.40 0.1702 59.1 1.0000 288.54 128.5420

52000.88 0.9700 227 1858.34 2114.339 5557.08 0.1570 62.0 1.0000 290.03 134.2248

5400 0.92 0.9700 236 2008.62 1895.668 5488.69 0.1408 65.5 0.9000 261.03 126.0755

5600 0.95 0.9800 245 2164.74 1650.107 5399.25 0.1225 69.4 0.9000 263.72 132.9098

5800 0.98 0.9850 254 2326.71 1377.655 5288.76 0.1023 74.0 0.8500 250.34 131.6168

5900 1.00 1.0000 258 2400.56 1240.550 5225.51 0.0921 76.3 0.8000 239.20 128.1360



Bibliografía

D. A. Chudakov "FUNDAMENTOS DE LA TEORÍA Y EL CALCULO DE

TRACTORES Y AUTOMÓVILES". Ed. MIR. Moscú 1977.

M. S. Jóvaj, “MOTORES DE AUTOMÓVIL”, Editorial Mir Moscú 1982.

Datos de los cuadernos de Ingeniería automotriz y motores de combustión

interna

proyecto ingenieria automotriz

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