[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 1 I. TITULO: ANALISIS DE LAS PROPIEDADES DINAMICO-TRACCIONALES DE LA UNIDAD VEHICULAR TOYOTA YARIS SEDAN 2008 II. INDICE ANALITICO: Pag. I. TITULO 1 II. INDICE ANALITICO . 1 III. INTRODUCCION .. 2 IV. DESARROLLO DE CONTENIDOS 3 1. Especificaciones tecnicas . 3 2. Calculo del radio de rodadura .. 7 3. Curvas caracteristicas del motor ... 7 4. Calculo de la relacion de transmision . 10 5. Elaboracion del cronograma de cambio de velocidades .. 11 6. Anlisis de la reserva de torque y de la estabilidad de funcionamiento . 14 7. Balance traccional de la unidad vehicular a) Fuerza traccional disponible .. 14 b) Fuerza traccional requerida . 18 c) Fuerza de resistencia total del camino 19 d) Fuerza de resistencia del aire . 19 e) Analisis del patinaje .. 22 8. Caracteristica universal o de pasaporte dinamico del vehiculo a) El factor dinamico 22 b) Construccion del nomograma de carga .. 24 9. Aceleracion del vehiculo 30 a) El tiempo de aceleracion del vehiculo 39 b) Distancia de aceleracion del automovil . 39 10. El consumo de combustible del vehiculo automotor .. 41 V. Concluciones y recomendaciones . 44 VI. Bibliografia . 45 [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 2 III. INTRODUCCION: En el Presente Trabajo se realiza un estudio detallado a fin de determinar las principales caractersticas de diseo de una unidad vehicular TOYOTA YARIS SEDAN 2008. Como premisa se parte de las especificaciones tcnicas del vehculo se consideran los parmetros principales como potencia, torque nominal, consumo especfico, y otros a fin de determinar la velocidad mxima y las relaciones de transmisin del puente de motriz y de la caja de velocidades. Si bien es cierto que estos datos se dan en las especificaciones tcnicas, aqu se calculan ya que el propsito del trabajo es determinar los rganos energticos (motor) y de propulsin (caja de velocidades y puente motriz) del camin, a esto se le conoce como el Clculo del Diseo traccional. Posteriormente se calcula el rango de velocidades que puede desarrollar el vehculo en las diferentes posiciones de la caja de velocidades calculada. Se calcula tambin la Fuerza de Traccin bruta en las ruedas motrices y se analiza el desempeo del vehculo por diferentes pendientes, la Aceleracin, la potencia traccional y resistivas y el consumo de combustible en carretera entre otros. Descripcin del problema: El problema nace como consecuencia de que las unidades vehiculares adquiridas no han sido diseadas para explotarlos en condiciones propias y nicas de nuestro pas como son las Condiciones de Carretera, de Transporte y de Clima, por lo que estas unidades tienen una longevidad menor a la proyectada por el fabricante , por otra parte tambin no se cuenta con un stock de repuestos, surgiendo como consecuencia de ello la necesidad de intercambiar partes y componentes de la unidad vehicular por otra del mismo tipo funcional pero de diferentes caractersticas los cuales modifican las propiedades que definen la calidad del automvil. Las propiedades explotacionales que garantizan la calidad del automvil son afectadas a causa de lo anteriormente explicado por lo que es necesario realizar un anlisis riguroso de estas propiedades. [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 3 IV. DESARROLLO DEL PROYECTO 1. ESPECIFICACIONES TCNICAS: - Motor: 2NZ-FE 4 cilindros en lnea, 4 tiempos, gasolina Cilindrada: 1.299 cm3 Dimetro y carrera 75.0 x 73.5 mm Relacin de compresin 10,5 a 1 Velocidad mxima: 170 km/h Capacidad tanque de combustible: 42 litros Nemax = 84.5 HP@6000rpm Memax = 121 N.m @4400rpm GeN= 308 [gr/Kw.h] Gemin = 208 [gr/Kw-h] - La Transmisin Las Marchas:

= 3.545

= 1.904

= 1.310

= 0.969

= 0.815

= 3.250

=4.338 - Dimensiones Longitud Total: 4300 mm Anchura total: 1690 mm [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 4 Altura total: 1460mm Batalla: 2550mm Va Delantera: 1480mm Va Trasera: 1470mm - Tipo de Unin de la carrocera Por puntos de soldadura Cargas: Peso Seco: 1.036 Peso Bruto: 1.450 Carga til: 0.414 - Neumticos Las ruedas: Acero 14 Los Neumticos: 175/65R14 2. CLCULO DEL RADIO DE RODADURA (

) DEL VEHCULO:

() Dnde: Reemplazando tenemos:

() ()

[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 5 3. POTENCIA NECESARIA PARA LA MARCHA DE LA UNIDAD VEHICULAR CON LA Vmax, BAJO CONDICIONES ESPECIFICAS DE LA CARRETERA

(

) 4. POTENCIA MAXIMA DEL MOTOR De catlogo; Nemax = 63Kw (84.5HP)@6000rpm 5. LA POTENCIA DE BANCO DEL MOTOR CONSIDERANDO Kp 6. CURVAS CARACTERSTICAS EXTERNAS DE VELOCIDAD: Para el clculo de las curvas caractersticas de velocidad emplearemos la ecuacin de Leiderman, la cual se define como:

[ (

) (

)

(

)

] () Dnde:

Definiciones Previas: - Potencia efectiva: () Dnde: Luego, introduciendo la frecuencia de giro , por la velocidad angular , tenemos:

() Dnde: [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 6

()

( ) () - Reserva del Par Motor:

(

) () Dnde:

( )

( ) - Coeficiente de adaptabilidad por Torque:

() - Coeficiente de adaptabilidad por frecuencia de giro:

(

) () Dnde:

()

() - Coeficiente caractersticos para un motor con limitador de velocidad: (

)

(

)(

)

() (

)

(

)

() (

) (

)

() - Par o Torque efectivo:

[ (

) (

)

] () [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 7 Luego de los datos del motor tenemos: Nemax 63000 nN 6000 Mn 100.26765 a 1 nM 4400.00 b 1 Kn 1.363636364 c 1 Memax 121 Km 1.20677008 Mr 20.67700799 Luego nuestras ecuaciones sern:

() [() (

) () (

)

() (

)

]

() [() () (

) () (

)

] Tabla 1: Variacin de la Potencia y el Torque en funcin de la frecuencia de giro n [rpm] 1000 2000 3000 4000 4400 5000 6000 Ne [KW] 11958.33 25666.67 39375.00 51333.33 55234.67 59791.67 63000.00 Me [N.m] 114.19 122.55 125.33 122.55 119.88 114.19 100.27 0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00140.000.0010000.0020000.0030000.0040000.0050000.0060000.0070000.000 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000Ne (kw) n (rpm) Curvas Externas NeMe[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 8 7. DETERMINACION DE Upm: De catalogo

=4.338 8. DETERMINACION DE LA RELACION DE TRANSMISION DE LA CAJA DE VELOCIDADES De catalogo

= 3.545

= 1.904

= 1.310

= 0.969

= 0.815

= 3.250 9. ELABORACIN DEL CRONOGRAMA DE LA CAJA DE VELOCIDADES DEL VEHCULO: Ahora procederemos a elaborar nuestro cuadro de velocidades para cada tipo de marcha, empleando la ecuacin (11):

Donde, para cada relacin de transmisin de la caja de velocidades (

), variaremos los valores de la frecuencia de giro (

), pues el valor del radio de rodadura (

), la relacin de transmisin del puente motriz (

) y la relacin de transmisin de la caja auxiliar (

) permanecen fijas. [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 9 10. GRAFICA DEL CRONOGRAMA DE CAMBIOS DE VELOCIDADES 11. JUSTIFICACION DE LA ELECCION DEL MOTOR QUE SE EMPLEARA PARA REPOTENCIAR A LA UNIDAD VEHICULAR 0100002000030000400005000060000700000501001502002500 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000V(km) Me (N,m) n (rpm) Cronograma Cambio de Veloc. Veloc. IVeloc. IIVeloc. IIIVeloc. IVVeloc. VMeNeTabla 2: Elaboracion Del Cronograma de la caja Vehicular n [rpm] 1000 2000 3000 4000 4400 5000 6000 V-I 8.00544082 16.0108816 24.0163224 32.0217633 35.2239396 40.0272041 48.0326449 V-II 14.9050881 29.8101761 44.7152642 59.6203523 65.5823875 74.5254404 89.4305284 V-III 21.6635784 43.3271568 64.9907352 86.6543136 95.3197449 108.317892 129.98147 V-IV 29.2871906 58.5743812 87.8615718 117.148762 128.863639 146.435953 175.723144 V-V 34.8212119 69.6424238 104.463636 139.284848 153.213332 174.106059 208.927271 Ne [KW] 11958.33 25666.67 39375.00 51333.33 55234.67 59791.67 63000.00 Me [N.m] 114.19 122.55 125.33 122.55 119.88 114.19 100.27 [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 10 12. CRONOGRAMA DE CAMBIO DE VELOCIDADES EN FUNCION DE LA RELACION DE TRANSMISION 13. CALCULO DE LA FUERZA TRANSMISION

Tenemos:

Dnde:

: Fuerza Traccional desarrollada en las ruedas motrices, en KN.

: Par motor en rgimen estabilizado, en N.m

: Rendimiento de la transmisin = 0.91

: Radio de rodadura = 0.32655 m

: Relacin de transmisin total

: Relacin de transmisin de la caja de velocidades.

: Relacin de transmisin de la caja auxiliar = 1 0501001502002500 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4V (Km) Ucv Cronograma de Cambio de Veloc. vs Ucv V minV max[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 11

: Relacin de transmisin del puente motriz = 4.338 Remplazando los datos correspondientes tenemos: Me [N.m] 114.19 122.55 125.33 122.55 119.88 114.19 100.27 Marcha 1 2 3 4 5 Ucv 3.545 1.904 1.31 0.969 0.815 1000 4893.56729 2628.30807 1808.34221 1337.62107 1125.03733 2000 5251.83178 2820.72996 1940.73332 1435.55007 1207.40279 3000 5370.96758 2884.71714 1984.75812 1468.11498 1234.79227 4000 5251.83178 2820.72996 1940.73332 1435.55007 1207.40279 4400 5137.410 2759.27464 1898.45052 1404.2737 1181.09708 5000 4893.56729 2628.30807 1808.34221 1337.62107 1125.03733 6000 4297.03119 2307.91182 1587.90151 1174.56226 987.892926 GRAFICA DE LA TRACCION BRUTA 01000200030004000500060000 50 100 150 200 250PT(N) V (km/h) FUERZA DE TRACCION BRUTA PT-IPT-IIPT-IIIPT-IVPT-V[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 12 14. CALCULO DE LA FUERZA DE RESISTENCIA DE AIRE

(

) Antes de calcular la fuerza de resistencia del aire necesitamos saber cunto es el rea frontal del camin que estamos analizando segn los datos proporcionados por la ficha tcnica, tenemos que: una buena aproximacin del rea frontal es: () ()

Podemos seleccionar el K (

) de la tabla siguiente observando que nuestro F se encuentra dentro de los rangos establecidos: Tipo de vehculo [

] [

]

[

] Livianos 0.20:0.35 / 0.020:0.035 1.6 2.8 0.3 1.0 Como ya mencionamos anteriormente consideraremos un K= 0.265 Ns2/m4. A continuacin, mostramos una tabla donde consideramos la velocidad mnima y mxima de cada cambio de la caja de velocidades y hallamos el valor de la fuerza de resistencia del aire (

). [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 13 [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 14 a) LA FUERZA TRACCIONAL REQUERIDA Tenemos:

Condicin de marcha estable:

Entonces:

Adems:

(

) Dnde:

: Fuerza traccional requerida, en kgf.

: Fuerza de resistencia total del camino, en kgf.

: Fuerza de resistencia del aire, en kgf.

: Fuerza de resistencia a la aceleracin, en kgf. : Peso bruto vehicular : Coeficiente de resistencia total del camino:

: Coeficiente de resistencia a la rodadura : Pendiente del camino. [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 15 : Coeficiente de resistencia del aire : rea frontal del vehculo automotor, en m2. : Ancho total del vehculo automotor : Altura total del vehculo automotor : Velocidad de desplazamiento del vehculo, en km/h b) FUERZA DE RESISTENCIA TOTAL DEL CAMINO (

) El coeficiente de resistencia a la rodadura f lo seleccionamos en base al terreno donde ser explotado el vehculo y para dicha seleccin contamos con el siguiente dato, que este vehculo desarrollar sus actividades relacionados con la agricultura, es decir, efectuar desplazamientos en la ciudad y en vas que se dirigen al campo, para la seleccin de este coeficiente veremos cul de ambos caminos es ms crtico: - f para carretera asfaltada en estado aceptable: 0.015 - 0.020. - f para carretera de suelo seca y aplanada: 0.025 - 0.030. c) FUERZA DE RESISTENCIA DEL AIRE (

)

(

) Antes de calcular la fuerza de resistencia del aire necesitamos saber cunto es el rea frontal del camin que estamos analizando segn los datos proporcionados por la ficha tcnica, tenemos que: una buena aproximacin del rea frontal es:

Podemos seleccionar el K (

) de la tabla siguiente observando que nuestro F se encuentra dentro de los rangos establecidos: Tipo de vehculo [

] [

]

[

] Camiones 0.6 0.7/0.06 0.07 3 5 1.8 3.5 [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 16 Como ya mencionamos anteriormente consideraremos un KF=3.2. A continuacin, mostramos una tabla donde consideramos la velocidad mnima y mxima de cada cambio de la caja de velocidades y hallamos el valor de la fuerza de resistencia del aire (

). V (km/h) Pw (N) 3.2649283 34.1112218 4.0270727 51.8954065 4.7452995 72.0571755 5.8511115 109.553619 6.2033637 123.141508 7.4587901 178.027359 7.6514381 187.342416 9.0160690 260.126401 9.2047376 271.127022 11.117188 395.493981 11.550653 426.936271 14.171701 642.67875 14.261207 650.82248 17.489001 978.768499 17.767284 1010.16442 21.917838 1537.25319 21.946241 1541.23998 27.096293 2349.4691 27.999751 2508.75538 33.757840 3646.69364 34.502920 3809.44476 41.643893 5549.48424 43.479289 6049.43543 53.199528 9056.60729 53.479525 9152.1907 65.555547 13752.0952 82.610649 21838.4619 101.6111 33039.4101 050001000015000200002500030000350003.34.76.27.79.211.614.317.821.928.034.543.553.582.6Pw Pw050001000015000200002500030000350003.34.76.27.79.211.614.317.821.928.034.543.553.582.6Pw PwExpon. (Pw)[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 17 FUERZA DE RESISTENCIA AL AIRE PARA CADA MARCHA Tabla 9: Fuerza de Resistencia Total del Aire - Low Range GRS 890 1 2 3 4 5 6 7 8 Ucv 16.38 13.28 11.27 9.14 7.17 5.81 4.63 3.75 ne [rpm] Pw(I) [N] Pw(II) [N] Pw(III) [N] Pw(IV) [N] Pw(V) [N] Pw(VI) [N] Pw(VII) [N] Pw(VIII) [N] 1000 2.63203869 4.00427516 5.55996722 8.45332705 13.7366791 20.9202947 32.9426158 50.2177821 1100 3.18476681 4.84517294 6.72756033 10.2285257 16.6213817 25.3135566 39.8605651 60.7635163 1200 3.79013571 5.76615623 8.00635279 12.1727909 19.7808178 30.1252244 47.4373667 72.3136062 1300 4.44814538 6.76722502 9.3963446 14.2861227 23.2149876 35.3552981 55.6730207 84.8680517 1400 5.15879582 7.84837931 10.8975357 16.568521 26.923891 41.0037776 64.5675269 98.4268528 1500 5.92208704 9.00961911 12.5099262 19.0199859 30.9075279 47.0706631 74.1208855 112.99001 1600 6.73801903 10.2509444 14.2335161 21.6405172 35.1658984 53.5559545 84.3330964 128.557522 1700 7.6065918 11.5723552 16.0683053 24.4301152 39.6990025 60.4596517 95.2041596 145.12939 1800 8.52780534 12.9738515 18.0142938 27.3887796 44.5068402 67.7817549 106.734075 162.705614 1900 9.50165965 14.4554333 20.0714817 30.5165106 49.5894114 75.5222639 118.922843 181.286193 Tabla 10: Fuerza de Resistencia Total del Aire - High Range GRS 900 9 10 11 12 13 14 Ucv 3.01 2.44 1.91 1.55 1.23 1 ne [rpm] Pw(IX) [N] Pw(X) [N] Pw(XI) [N] Pw(XII) [N] Pw(XIII) [N] Pw(XIV) [N] 1000 70.6374628 107.495041 175.428984 266.381884 423.017038 639.982476 1100 85.4713299 130.069 212.269071 322.32208 511.850616 774.378796 1200 101.717946 154.792859 252.617737 383.589913 609.144534 921.574766 1300 119.377312 181.666619 296.474983 450.185384 714.898794 1081.57039 1400 138.449427 210.69028 343.840809 522.108493 829.113394 1254.36565 1500 158.934291 241.863842 394.715214 599.359239 951.788335 1439.96057 1600 180.831905 275.187305 449.098199 681.937623 1082.92362 1638.35514 1700 204.142267 310.660669 506.989764 769.843645 1222.51924 1849.54936 1800 228.865379 348.283933 568.389908 863.077304 1370.5752 2073.54322 [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 18 1900 255.001241 388.057098 633.298632 961.638601 1527.09151 2310.33674 d) Anlisis del Patinaje De la 1 Condicin de Marcha del Vehculo: |P PT s Adems: 2 2 G m P =| Dnde: P| : Fuerza de adherencia, en N. : Coeficiente de adherencia. Para la Autopista Panamericana, carretera asfaltada, es: Estado Seco : s = 0,70 Estado Hmedo : h = 0,40 m2 : Coeficiente de redistribucin de carga en el eje trasero = 1,10 - 1,05 Trabajamos con el valor : 1,10 G2 : Carga mxima sobre eje trasero, en KN. G=15534x9.81= 152.39 KN - Carga mxima en pista seca: P| = 117.40 KN PTmax = 140.98 KN en 2 Marcha. Por lo tanto, para que se cumpla la 1 Condicin de Marcha, es decir, para que no patine, el vehculo automotor puede trabajar a partir de la 3 marcha en adelante. [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 19 - Carga mxima en pista hmeda: P| = 67.05 KN PTmax = 76.12 KN en 4 Marcha. Por lo tanto, para que se cumpla la 1 Condicin de Marcha, es decir, para que no patine, el vehculo automotor puede trabajar a partir de la 5 marcha en adelante. - Carga en vaco en pista seca: P| = 30.47 KN PTmax = 39.81 KN en 8 Marcha. Por lo tanto, para que se cumpla la 1 Condicin de Marcha, es decir, para que no patine, el vehculo automotor puede trabajar a partir de la 9 marcha en adelante. - Carga en vaco en pista hmeda: P| = 17.41 De tabla 4: PTmax = 20.28 KN en 11 Marcha. Por lo tanto, para que se cumpla la 1 Condicin de Marcha, es decir, para que no patine, el vehculo automotor puede trabajar a partir de la 12 marcha en adelante. [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 20 6. Caracterstica Universal o de Pasaporte Dinmico del Vehculo a) Factor Dinmico (D) Est definido por: aTGP PD e= Calcularemos el factor dinmico para cada marcha. Entonces la ecuacin anterior adoptara la siguiente configuracin general para todas las marchas: aVII I Vii IT VII IGP PD = e Teniendo en cuenta que: Ga= 28150kg =28150x9081 N ne [rpm] V(I) [Km/h] PT(I) [N] Pw(I) [N] D(I)1000 3.26492828 170701.296 2.63203869 0.618134121100 3.59142111 173098.691 3.18476681 0.626813561100 3.91791394 173899.166 3.79013571 0.629710051100 4.24440676 173102.723 4.44814538 0.626823591100 4.57089959 170709.36 5.15879582 0.618154171100 4.89739242 166719.078 5.92208704 0.60370181100 5.22388525 161131.878 6.73801903 0.583466471100 5.55037808 153947.758 7.6065918 0.557448181100 5.8768709 145166.719 8.52780534 0.525646941100 6.20336373 134788.761 9.50165965 0.488062740.62971005Tabla11: Factor Dinmico en Primera Marcha[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 21 ne [rpm] V(II) [Km/h] PT(II) [N] Pw(II) [N] D(II)1000 4.02707268 138395.19 4.00427516 0.501142261100 4.42977995 140338.865 4.84517294 0.508177651100 4.83248722 140987.847 5.76615623 0.510524411100 5.23519449 140342.134 6.76722502 0.508182531100 5.63790176 138401.728 7.84837931 0.501152011100 6.04060902 135166.628 9.00961911 0.489432861100 6.44331629 130636.834 10.2509444 0.473025071100 6.84602356 124812.346 11.5723552 0.451928651100 7.24873083 117693.164 12.9738515 0.426143581100 7.6514381 109279.288 14.4554333 0.395669890.51052441Tabla12: Factor Dinmico en segunda Marchane [rpm] V(III) [Km/h] PT(III) [N] Pw(III) [N] D(III)1000 4.74529949 117448.328 5.55996722 0.425283831100 5.21982944 119097.817 6.72756033 0.431252731100 5.69435939 119648.572 8.00635279 0.43324251100 6.16888933 119100.591 9.3963446 0.431253121100 6.64341928 117453.876 10.8975357 0.425284591100 7.11794923 114708.426 12.5099262 0.415336931100 7.59247918 110864.241 14.2335161 0.401410121100 8.06700913 105921.32 16.0683053 0.383504171100 8.54153908 99879.6654 18.0142938 0.361619081100 9.01606903 92739.2754 20.0714817 0.335754840.4332425Tabla13: Factor Dinmico en tercera Marchane [rpm] V(IV) [Km/h] PT(IV) [N] Pw(IV) [N] D(IV)1000 5.85115156 95250.9064 8.45332705 0.344892041100 6.43626671 96588.6467 10.2285257 0.349729831100 7.02138187 97035.3102 12.1727909 0.351340251100 7.60649702 96590.8966 14.2861227 0.349723291100 8.19161218 95255.4061 16.568521 0.344878941100 8.77672734 93028.8387 19.0199859 0.336807221100 9.36184249 89911.1942 21.6405172 0.325508111100 9.94695765 85902.4729 24.4301152 0.310981631100 10.5320728 81002.6745 27.3887796 0.293227761100 11.117188 75211.7992 30.5165106 0.272246510.35134025Tabla14: Factor Dinmico en cuarta Marcha[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 22 ne [rpm] V(V) [Km/h] PT(V) [N] Pw(V) [N] D(V)1000 7.45879013 74720.897 13.7366791 0.270529621100 8.20466914 75770.306 16.6213817 0.274319291100 8.95054816 76120.6974 19.7808178 0.275576691100 9.69642717 75772.071 23.2149876 0.274301811100 10.4423062 74724.4269 26.923891 0.270494651100 11.1881852 72977.7651 30.9075279 0.264155211100 11.9340642 70532.0856 35.1658984 0.255283491100 12.6799432 67387.3885 39.6990025 0.24387951100 13.4258222 63543.6736 44.5068402 0.229943231100 14.1717012 59000.941 49.5894114 0.213474670.27557669Tabla15: Factor Dinmico en quinta Marchane [rpm] V(VI) [Km/h] PT(VI) [N] Pw(VI) [N] D(VI)1000 9.20473756 60547.8956 20.9202947 0.219180321100 10.1252113 61398.2536 25.3135566 0.222243731100 11.0456851 61682.1829 30.1252244 0.223254471100 11.9661588 61399.6837 35.3552981 0.222212551100 12.8866326 60550.756 41.0037776 0.219117961100 13.8071063 59135.3996 47.0706631 0.21397071100 14.7275801 57153.6147 53.5559545 0.206770771100 15.6480539 54605.4012 60.4596517 0.197518181100 16.5685276 51490.7592 67.7817549 0.186212921100 17.4890014 47809.6886 75.5222639 0.1728550.22325447Tabla16: Factor Dinmico en sexta Marchane [rpm] V(VII) [Km/h] PT(VII) [N] Pw(VII) [N] D(VII)1000 11.5506534 48250.7327 32.9426158 0.174606291100 12.7057187 48928.3845 39.8605651 0.177035161100 13.8607841 49154.6484 47.4373667 0.177827071100 15.0158494 48929.5242 55.6730207 0.176982021100 16.1709148 48253.0121 64.5675269 0.174500031100 17.3259801 47125.1119 74.1208855 0.170381081100 18.4810454 45545.8238 84.3330964 0.164625181100 19.6361108 43515.1476 95.2041596 0.157232331100 20.7911761 41033.0835 106.734075 0.148202521100 21.9462415 38099.6313 118.922843 0.137535770.17782707Tabla17: Factor Dinmico en septima Marcha[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 23 ne [rpm] V(VIII) [Km/h]PT(VIII) [N] Pw(VIII) [N] D(VIII)1000 14.2612067 39079.9671 50.2177821 0.141334551100 15.6873274 39628.8211 60.7635163 0.143283881100 17.1134481 39812.0802 72.3136062 0.143905671100 18.5395687 39629.7442 84.8680517 0.143199931100 19.9656894 39081.8132 98.4268528 0.141166671100 21.3918101 38168.2872 112.99001 0.137805871100 22.8179308 36889.1661 128.557522 0.133117541100 24.2440514 35244.45 145.12939 0.127101681100 25.6701721 33234.1389 162.705614 0.11975831100 27.0962928 30858.2327 181.286193 0.111087380.14390567Tabla18: Factor Dinmico en octava Marchane [rpm] V(IX) [Km/h] PT(IX) [N] Pw(IX) [N] D(IX)1000 17.7672841 31368.1869 70.6374628 0.113334711100 19.5440125 31808.7338 85.4713299 0.11487631100 21.320741 31955.8297 101.717946 0.115350131100 23.0974694 31809.4747 119.377312 0.11475621100 24.8741978 31369.6688 138.449427 0.113094511100 26.6509262 30636.4119 158.934291 0.110365061100 28.4276546 29609.704 180.831905 0.106567851100 30.204383 28289.5452 204.142267 0.101702881100 31.9811114 26675.9355 228.865379 0.095770151100 33.7578398 24768.8748 255.001241 0.088769660.11535013Tabla19: Factor Dinmico en novena Marchane [rpm] V(X) [Km/h] PT(X) [N] Pw(X) [N] D(X)1000 21.9178382 25428.0319 107.495041 0.091690751100 24.109622 25785.153 130.069 0.092902211100 26.3014059 25904.3935 154.792859 0.093244471100 28.4931897 25785.7536 181.666619 0.092717541100 30.6849735 25429.2331 210.69028 0.09132141100 32.8767573 24834.8322 241.863842 0.089056071100 35.0685411 24002.5508 275.187305 0.085921541100 37.260325 22932.3888 310.660669 0.081917821100 39.4521088 21624.3464 348.283933 0.077044891100 41.6438926 20078.4234 388.057098 0.071302770.09324447Tabla20: Factor Dinmico en decima Marcha[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 24 ne [rpm] V(XI) [Km/h] PT(XI) [N] Pw(XI) [N] D(XI)1000 27.9997514 19904.7299 175.428984 0.071443761100 30.7997266 20184.2796 212.269071 0.072322661100 33.5997017 20277.6195 252.617737 0.072514551100 36.3996769 20184.7497 296.474983 0.072019431100 39.199652 19905.6702 343.840809 0.070837311100 41.9996271 19440.3809 394.715214 0.068968181100 44.7996023 18788.8819 449.098199 0.066412041100 47.5995774 17951.1732 506.989764 0.063168891100 50.3995526 16927.2547 568.389908 0.059238731100 53.1995277 15717.1265 633.298632 0.054621570.07251455Tabla21: Factor Dinmico en onceava Marchane [rpm] V(XII) [Km/h] PT(XII) [N] Pw(XII) [N] D(XII)1000 34.5029195 16153.053 266.381884 0.057528821100 37.9532115 16379.9127 322.32208 0.058147761100 41.4035034 16455.6598 383.589913 0.058200191100 44.8537954 16380.2943 450.185384 0.057686121100 48.3040873 16153.8161 522.108493 0.056605551100 51.7543793 15776.2254 599.359239 0.054958481100 55.2046712 15247.522 681.937623 0.05274491100 58.6549632 14567.706 769.843645 0.049964831100 62.1052551 13736.7774 863.077304 0.046618251100 65.5555471 12754.7362 961.638601 0.042705170.05820019Tabla22: Factor Dinmico en doceava Marchane [rpm] V(XIII) [Km/h]PT(XIII) [N] Pw(XIII) [N] D(XIII)1000 43.4792888 12818.2292 423.017038 0.044885551100 47.8272177 12998.2533 511.850616 0.045215771100 52.1751466 13058.3623 609.144534 0.045081121100 56.5230754 12998.5561 714.898794 0.044481591100 60.8710043 12818.8347 829.113394 0.043417191100 65.2189332 12519.1982 951.788335 0.041887911100 69.5668621 12099.6465 1082.92362 0.039893761100 73.914791 11560.1796 1222.51924 0.037434741100 78.2627198 10900.7976 1370.5752 0.034510851100 82.6106487 10121.5003 1527.09151 0.031122080.04521577Tabla23: Factor Dinmico en treceava Marcha[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 25 Teniendo la pendiente mxima para cada caso podemos resumirlas en un cuadro y hallar el ngulo mximo en cada marcha as como el factor de resistencia total al camino para cada marcha: Tabla 8: Pendiente Mxima Marcha Dmax (mx) [rad] i 1 0.62971005 0.63364127 0.666089863 78.59 2 0.51052441 0.51486169 0.520728895 57.35 3 0.4332425 0.43778098 0.433034403 46.23 4 0.35134025 0.35604738 0.343961148 35.82 5 0.27557669 0.28040325 0.26415845 27.05 6 0.22325447 0.2281445 0.210127307 21.33 7 0.17782707 0.18276017 0.16375868 16.52 8 0.14390567 0.14886387 0.129391811 13.01 9 0.11535013 0.12032485 0.10059554 10.09 10 0.09324447 0.09822912 0.078370713 7.85 11 0.07251455 0.07750627 0.057571199 5.76 12 0.05820019 0.06319552 0.043227665 4.33 13 0.04521577 0.05021349 0.030227225 3.02 14 0.03546353 0.04046248 0.020468101 2.05 ne [rpm] V(XIV) [Km/h]PT(XIV) [N] Pw(XIV) [N] D(XIV)1000 53.4795252 10421.3245 639.982476 0.03542021100 58.8274778 10567.6856 774.378796 0.035463531100 64.1754303 10616.5547 921.574766 0.035107471100 69.5233828 10567.9318 1081.57039 0.034352021100 74.8713353 10421.8169 1254.36565 0.033197181100 80.2192878 10178.2099 1439.96057 0.031642951100 85.5672404 9837.11097 1638.35514 0.029689341100 90.9151929 9398.52001 1849.54936 0.027336341100 96.2631454 8862.43704 2073.54322 0.024583951100 101.611098 8228.86206 2310.33674 0.021432170.03546353Tabla22: Factor Dinmico en catorceava Marcha[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 26 b) Construccin del nomograma de carga Definido como:

Donde:

Factor dinmico del vehculo automotor con carga completa.

Factor dinmico del vehculo automotor con carga parcial.

Carga parcial del vehculo automotor.

Peso bruto vehicular. Analizando para condiciones dinmicas de la unidad vehicular completamente descargado:

00.10.20.30.40.50.60.70 20 40 60 80 100 120V (Km/h) FACTORES DINAMICOS D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 27

: factor dinamico de la unidad vehicular completamente descargado

: peso seco de la unidad vehicular. Escala para % carga: Escala para

:

Escala para

:

FACTOR DINAMICO DE LA UNIDAD A PLENA CARGA D/RPM 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 D1 0.6181 0.6268 0.6297 0.6268 0.6182 0.6037 0.5835 0.5574 0.5256 0.4881 D2 0.5011 0.5082 0.5105 0.5082 0.5012 0.4894 0.4730 0.4519 0.4261 0.3957 D3 0.4253 0.4313 0.4332 0.4313 0.4253 0.4153 0.4014 0.3835 0.3616 0.3358 D4 0.3449 0.3497 0.3513 0.3497 0.3449 0.3368 0.3255 0.3110 0.2932 0.2722 D5 0.2705 0.2743 0.2756 0.2743 0.2705 0.2642 0.2553 0.2439 0.2299 0.2135 D6 0.2192 0.2222 0.2233 0.2222 0.2191 0.2140 0.2068 0.1975 0.1862 0.1729 D7 0.1746 0.1770 0.1778 0.1770 0.1745 0.1704 0.1646 0.1572 0.1482 0.1375 D8 0.1413 0.1433 0.1439 0.1432 0.1412 0.1378 0.1331 0.1271 0.1198 0.1111 D9 0.1133 0.1149 0.1154 0.1148 0.1131 0.1104 0.1066 0.1017 0.0958 0.0888 D10 0.0917 0.0929 0.0932 0.0927 0.0913 0.0891 0.0859 0.0819 0.0770 0.0713 D11 0.0714 0.0723 0.0725 0.0720 0.0708 0.0690 0.0664 0.0632 0.0592 0.0546 D12 0.0575 0.0581 0.0582 0.0577 0.0566 0.0550 0.0527 0.0500 0.0466 0.0427 D13 0.0449 0.0452 0.0451 0.0445 0.0434 0.0419 0.0399 0.0374 0.0345 0.0311 D14 0.0354 0.0355 0.0351 0.0344 0.0332 0.0316 0.0297 0.0273 0.0246 0.0214 [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 28 FACTOR DINAMICO DE LA UNIDAD DESCARGADA D/RPM 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 Do1 1.8220 1.8476 1.8562 1.8477 1.8221 1.7795 1.7199 1.6432 1.5494 1.4386 Do2 1.4772 1.4979 1.5048 1.4979 1.4772 1.4427 1.3943 1.3321 1.2561 1.1663 Do3 1.2536 1.2712 1.2770 1.2712 1.2536 1.2243 1.1832 1.1304 1.0659 0.9897 Do4 1.0166 1.0309 1.0356 1.0309 1.0166 0.9928 0.9595 0.9167 0.8643 0.8025 Do5 0.7974 0.8086 0.8123 0.8085 0.7973 0.7786 0.7525 0.7189 0.6778 0.6292 Do6 0.6461 0.6551 0.6581 0.6550 0.6459 0.6307 0.6095 0.5822 0.5489 0.5095 Do7 0.5147 0.5218 0.5242 0.5217 0.5144 0.5022 0.4853 0.4635 0.4368 0.4054 Do8 0.4166 0.4223 0.4242 0.4221 0.4161 0.4062 0.3924 0.3747 0.3530 0.3274 Do9 0.3341 0.3386 0.3400 0.3383 0.3334 0.3253 0.3141 0.2998 0.2823 0.2617 Do10 0.2703 0.2738 0.2749 0.2733 0.2692 0.2625 0.2533 0.2415 0.2271 0.2102 Do11 0.2106 0.2132 0.2137 0.2123 0.2088 0.2033 0.1958 0.1862 0.1746 0.1610 Do12 0.1696 0.1714 0.1716 0.1700 0.1669 0.1620 0.1555 0.1473 0.1374 0.1259 Do13 0.1323 0.1333 0.1329 0.1311 0.1280 0.1235 0.1176 0.1103 0.1017 0.0917 Do14 0.1044 0.1045 0.1035 0.1013 0.0979 0.0933 0.0875 0.0806 0.0725 0.0632 NOMOGRAMA DE CARGA 0.00001.00002.00003.00004.00005.00006.00007.00000 100 0 20 40 60 80 100 120% carga V (km/h) [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 29 7. Aceleracin del Vehculo 204 . 0 04 . 1) (cv rotrotUDgj+ = =oo Donde: j : Aceleracin del vehculo automotor, en m/s2. g : Aceleracin de la gravedad = 9,81 m/s2 D : Factor dinmico del vehculo automotor. : Coeficiente de resistencia total del camino. orot: Factor que considera las masas en rotacin. Uc.v : Relacin de transmisin de la caja de velocidades. La condicin del camino a tener en cuenta ser: i = 0% Para el cual: 015 . 0 = = f ne [rpm] V(I) [Km/h] D(I) rot (I) J(I) [m/s^2]1000 3.26492828 0.618134119 11.772176 0.5026042511100 3.59142111 0.626813564 11.772176 0.5098370141200 3.91791394 0.629710055 11.772176 0.512250721300 4.24440676 0.62682359 11.772176 0.5098453691400 4.57089959 0.61815417 11.772176 0.5026209611500 4.89739242 0.603701796 11.772176 0.4905774951600 5.22388525 0.583466465 11.772176 0.4737149721700 5.55037808 0.55744818 11.772176 0.4520333921800 5.8768709 0.52564694 11.772176 0.4255327541900 6.20336373 0.488062744 11.772176 0.394213060Tabla 12: Aceleracin del Vehculo[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 30 ne [rpm] V(II) [Km/h] D(II) rot (II) J(II) [m/s^2]1000 4.027072683 0.501142256 8.094336 0.589184281100 4.429779951 0.508177649 8.094336 0.5977108861200 4.83248722 0.510524406 8.094336 0.6005550581300 5.235194488 0.508182527 8.094336 0.5977167971400 5.637901756 0.501152011 8.094336 0.5891961031500 6.040609024 0.489432859 8.094336 0.5749929761600 6.443316293 0.47302507 8.094336 0.5551074161700 6.846023561 0.451928645 8.094336 0.5295394231800 7.248730829 0.426143584 8.094336 0.4982889961900 7.651438098 0.395669887 8.094336 0.461356137Tabla 12: Aceleracin del Vehculone [rpm] V(III) [Km/h] D(III) rot (III) J(III) [m/s^2]1000 4.74529949 0.42528383 6.120516 0.65760541100 5.21982944 0.43125273 6.120516 0.66717241200 5.69435939 0.4332425 6.120516 0.67036161300 6.16888933 0.43125312 6.120516 0.667173011400 6.64341928 0.42528459 6.120516 0.657606621500 7.11794923 0.41533693 6.120516 0.641662451600 7.59247918 0.40141012 6.120516 0.619340481700 8.06700913 0.38350417 6.120516 0.590640711800 8.54153908 0.36161908 6.120516 0.555563151900 9.01606903 0.33575484 6.120516 0.5141078Tabla 12: Aceleracin del Vehculone [rpm] V(IV) [Km/h] D(IV) rot (IV) J(IV) [m/s^2]1000 5.85115156 0.344892036 4.381584 0.7386006681100 6.43626671 0.349729834 4.381584 0.7494320941200 7.02138187 0.351340251 4.381584 0.7530376831300 7.60649702 0.349723288 4.381584 0.7494174371400 8.19161218 0.344878944 4.381584 0.7385713561500 8.77672734 0.336807219 4.381584 0.7204994391600 9.36184249 0.325508113 4.381584 0.6952016871700 9.94695765 0.310981627 4.381584 0.66267811800 10.5320728 0.29322776 4.381584 0.6229286771900 11.117188 0.272246512 4.381584 0.575953419Tabla 12: Aceleracin del Vehculo[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 31 ne [rpm] V(V) [Km/h] D(V) rot (V) J(V) [m/s^2]1000 7.45879013 0.27052962 3.096356 0.8095792511100 8.204669143 0.274319294 3.096356 0.8215858511200 8.950548156 0.275576691 3.096356 0.8255695851300 9.696427169 0.274301809 3.096356 0.8215304521400 10.44230618 0.270494649 3.096356 0.8094684541500 11.18818519 0.26415521 3.096356 0.789383591600 11.93406421 0.255283494 3.096356 0.7612758591700 12.67994322 0.243879499 3.096356 0.7251452631800 13.42582223 0.229943226 3.096356 0.68099181900 14.17170125 0.213474674 3.096356 0.628815471Tabla 12: Aceleracin del Vehculone [rpm] V(VI) [Km/h] D(VI) rot (VI) J(VI) [m/s^2]1000 9.20473756 0.21918032 2.390244 0.837993521100 10.1252113 0.22224373 2.390244 0.850566311200 11.0456851 0.22325447 2.390244 0.854714571300 11.9661588 0.22221255 2.390244 0.850438321400 12.8866326 0.21911796 2.390244 0.837737551500 13.8071063 0.2139707 2.390244 0.816612251600 14.7275801 0.20677077 2.390244 0.787062441700 15.6480539 0.19751818 2.390244 0.74908811800 16.5685276 0.18621292 2.390244 0.702689251900 17.4890014 0.172855 2.390244 0.64786587Tabla 12: Aceleracin del Vehculone [rpm] V(VII) [Km/h] D(VII) rot (VII) J(VII) [m/s^2]1000 11.5506534 0.174606294 1.897476 0.8251686691100 12.7057187 0.177035156 1.897476 0.8377259491200 13.8607841 0.177827066 1.897476 0.8418201421300 15.0158494 0.176982023 1.897476 0.837451251400 16.1709148 0.174500028 1.897476 0.8246192721500 17.3259801 0.170381081 1.897476 0.8033242071600 18.4810454 0.164625181 1.897476 0.7735660561700 19.6361108 0.157232329 1.897476 0.7353448191800 20.7911761 0.148202524 1.897476 0.6886604961900 21.9462415 0.137535767 1.897476 0.633513087Tabla 12: Aceleracin del Vehculo[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 32 ne [rpm] V(VIII) [Km/h] D(VIII) rot (VIII) J(VIII) [m/s^2]1000 14.26120673 0.141334555 1.6025 0.7733803311100 15.6873274 0.143283877 1.6025 0.785313471200 17.11344807 0.14390567 1.6025 0.7891198891300 18.53956875 0.143199933 1.6025 0.7847995871400 19.96568942 0.141166665 1.6025 0.7723525661500 21.39181009 0.137805868 1.6025 0.7517788241600 22.81793076 0.133117541 1.6025 0.7230783631700 24.24405144 0.127101684 1.6025 0.6862511811800 25.67017211 0.119758297 1.6025 0.641297281900 27.09629278 0.11108738 1.6025 0.588216658Tabla 12: Aceleracin del Vehculone [rpm] V(IX) [Km/h] D(IX) rot (IX) J(IX) [m/s^2]1000 17.7672841 0.11333471 1.402404 0.687864181100 19.5440125 0.1148763 1.402404 0.698647821200 21.320741 0.11535013 1.402404 0.701962341300 23.0974694 0.1147562 1.402404 0.697807721400 24.8741978 0.11309451 1.402404 0.686183991500 26.6509262 0.11036506 1.402404 0.667091131600 28.4276546 0.10656785 1.402404 0.640529141700 30.204383 0.10170288 1.402404 0.606498021800 31.9811114 0.09577015 1.402404 0.564997791900 33.7578398 0.08876966 1.402404 0.51602842Tabla 12: Aceleracin del Vehculone [rpm] V(X) [Km/h] D(X) rot (X) J(X) [m/s^2]1000 21.9178382 0.091690745 1.278144 0.5886161591100 24.109622 0.092902208 1.278144 0.5979143631200 26.3014059 0.093244471 1.278144 0.6005413041300 28.4931897 0.092717537 1.278144 0.5964969831400 30.6849735 0.091321405 1.278144 0.5857813981500 32.8767573 0.089056074 1.278144 0.568394551600 35.0685411 0.085921545 1.278144 0.5443364391700 37.260325 0.081917817 1.278144 0.5136070651800 39.4521088 0.077044892 1.278144 0.4762064281900 41.6438926 0.071302768 1.278144 0.432134528Tabla 12: Aceleracin del Vehculo[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 33 ne [rpm] V(XI) [Km/h] D(XI) rot (XI) J(XI) [m/s^2]1000 27.99975143 0.071443758 1.185924 0.466904511100 30.79972657 0.072322658 1.185924 0.47417481200 33.59970171 0.07251455 1.185924 0.4757621371300 36.39967686 0.072019434 1.185924 0.4716665221400 39.199652 0.07083731 1.185924 0.4618879551500 41.99962714 0.068968178 1.185924 0.4464264351600 44.79960229 0.066412037 1.185924 0.4252819631700 47.59957743 0.063168889 1.185924 0.3984545391800 50.39955257 0.059238732 1.185924 0.3659441631900 53.19952772 0.054621568 1.185924 0.327750835Tabla 12: Aceleracin del Vehculone [rpm] V(XII) [Km/h]D(XII) rot (XII) J(XII) [m/s^2]1000 34.5029195 0.05752882 1.1361 0.367228031100 37.9532115 0.05814776 1.1361 0.37257241200 41.4035034 0.05820019 1.1361 0.373025151300 44.8537954 0.05768612 1.1361 0.368586261400 48.3040873 0.05660555 1.1361 0.359255741500 51.7543793 0.05495848 1.1361 0.34503361600 55.2046712 0.0527449 1.1361 0.325919821700 58.6549632 0.04996483 1.1361 0.301914421800 62.1052551 0.04661825 1.1361 0.273017381900 65.5555471 0.04270517 1.1361 0.23922872Tabla 12: Aceleracin del Vehculone [rpm] V(XIII) [Km/h]D(XIII) rot (XIII) J(XIII) [m/s^2]1000 43.4792888 0.044885551 1.100516 0.2663998091100 47.8272177 0.04521577 1.100516 0.2693433841200 52.1751466 0.045081116 1.100516 0.2681430771300 56.5230754 0.044481588 1.100516 0.2627988881400 60.8710043 0.043417187 1.100516 0.2533108161500 65.2189332 0.041887912 1.100516 0.2396788611600 69.5668621 0.039893764 1.100516 0.2219030241700 73.914791 0.037434743 1.100516 0.1999833051800 78.2627198 0.034510848 1.100516 0.1739197031900 82.6106487 0.031122079 1.100516 0.143712219Tabla 12: Aceleracin del Vehculo[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 34 ne [rpm] V(XIV) [Km/h] D(XIV) rot (XIV) J(XIV) [m/s^2]1000 53.47952523 0.035420203 1.08 0.18551100 58.82747775 0.035463529 1.08 0.18591200 64.17543028 0.035107468 1.08 0.18261300 69.5233828 0.034352018 1.08 0.17581400 74.87133532 0.033197181 1.08 0.16531500 80.21928784 0.031642954 1.08 0.15121600 85.56724037 0.02968934 1.08 0.13341700 90.91519289 0.027336338 1.08 0.11211800 96.26314541 0.024583947 1.08 0.08711900 101.6110979 0.021432168 1.08 0.0584Tabla 12: Aceleracin del Vehculo00.10.20.30.40.50.60.70.80.90 20 40 60 80 100 120J (m/s2) V (Km/h) CURVAS DE ACELERACION J1J2J3J4J5J6J7J8J9J10J11J12J13J14[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 35 a) EL TIEMPO DE ACELERACIN DEL VEHCULO DESDE SU REPOSO HASTA SU MXIMA VELOCIDAD. Para calcular los tiempos se utilizara el mtodo grafo- analtico aproximado. Su esencia consiste en lo siguiente: las curvas de las aceleraciones se dividen en unas series de segmentos, a los cuales corresponden en el eje de las abscisas para cada curva determinados intervalos de velocidad; se adopta que en los lmites de un intervalo el automvil se acelera con aceleracin media constante.

Donde:

: Aceleracin en los puntos finales del intervalo m/s2, correspondiente al tiempo de aceleracin por cada i-esimo intervalo.

Y la duracin total de aceleracin en segundos desde la velocidad mnima hasta la mxima.

b) DISTANCIA DE ACELERACIN RECORRIDA POR EL AUTOMVIL DESDE EL REPOSO HASTA LA Vmx (Sac) Para determinar la distancia de aceleracin recorrida por el automvil; es de forma anloga se toma de los lmites de cada intervalo de velocidades el automvil se desplaza uniformemente a la velocidad media en m/s.

[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 36 Donde:

(

)

0200400600800100012001400160018002000051015202530354045500 20 40 60 80m S V (Km/h) TIEMPO DEACELERACIONDISTANCIA TOTAL DEACELERACION[TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 37 8. El Consumo de Combusti bl e del Veh cul o Automotor Como ndice fundamental de la economa de combustible de un automvil, se considera la cantidad de combustible en litros que consume cada 100 Km. de recorrido en movimiento uniforme, bajo determinadas condiciones de camino. Tenemos: tr c es 36P gQ = + g k k ge N= ' ' ' k fnneN' = |\

|.| k fNNeN' ' = |\

|.| Dnde: Qs : Consumo de combustible, en lt/100km. PT + : Fuerza traccional requerida, en kN. c : Densidad del combustible, en kg/lt. c = 0,865 kg/lt tr : Rendimiento de la transmisin. tr = 0,9 ge : Consumo especifico de combustible correspondiente al rgimen dado de funcionamiento del motor, en gr/kw-h. gN : Consumo de combustible efectivo del motor en el rgimen de mxima potencia. Asumimos gmin = 190 gr/kw-h k : Coeficiente que considera la dependencia del consumo especfico de combustible en funcin de la velocidad de giro del cigeal. k : Coeficiente que considera la dependencia del consumo especifico de combustible en funcin del grado de utilizacin de la potencia. La caracterstica econmica del consumo de combustible, es la grfica de la funcin: Qs = f( Va, ) Las curvas caractersticas de consumo de combustible, las evaluaremos para 3 condiciones de camino en 14 marcha: a. 1 = 0.015 b. 2 = 0.02812 c. 3 = 0.04125 [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 38 ne [rpm] nN [rpm] ne/nN Kn P1 [N] Pw [N] Pj [N] PT1 [N] J(I) [m/s^2] UN1 KUN1 geN ge.min ge1 QS1 1000 1900 0.53 0.97 4142.27 639.98 5639.07 10421.32 0.1855 0.46 0.95 1.10 190 192.29 32.81 1100 1900 0.58 0.96 4142.27 774.38 5651.03 10567.69 0.1859 0.47 0.94 1.10 190 188.82 33.12 1200 1900 0.63 0.95 4142.27 921.57 5552.71 10616.55 0.1826 0.48 0.93 1.10 190 184.95 33.42 1300 1900 0.68 0.95 4142.27 1081.57 5344.09 10567.93 0.1758 0.49 0.91 1.10 190 180.82 33.70 1400 1900 0.74 0.94 4142.27 1254.37 5025.18 10421.82 0.1653 0.52 0.89 1.10 190 176.55 34.00 1500 1900 0.79 0.95 4142.27 1439.96 4595.98 10178.21 0.1512 0.55 0.87 1.10 190 172.33 34.33 1600 1900 0.84 0.95 4142.27 1638.36 4056.48 9837.11 0.1334 0.59 0.85 1.10 190 168.43 34.74 1700 1900 0.89 0.97 4142.27 1849.55 3406.70 9398.52 0.1121 0.64 0.82 1.10 190 165.38 35.36 1800 1900 0.95 0.98 4142.27 2073.54 2646.62 8862.44 0.0871 0.70 0.80 1.10 190 164.33 36.45 1900 1900 1.00 1.01 4142.27 2310.34 1776.25 8228.86 0.0584 0.78 0.80 1.10 190 167.99 38.68 ne [rpm] nN [rpm] ne/nN Kn P2 [N] Pw [N] Pj [N] PT2 [N] J(I) [m/s^2] UN2 KUN2 geN ge.min ge2 QS2 1000 1900 0.53 0.97 6540.65 639.98 5639.07 12819.70 0.19 0.56 0.86 1.10 190.00 175.35 44.93 1100 1900 0.58 0.96 6540.65 774.38 5651.03 12966.06 0.19 0.56 0.86 1.10 190.00 172.73 45.09 1200 1900 0.63 0.95 6540.65 921.57 5552.71 13014.93 0.18 0.57 0.85 1.10 190.00 169.98 45.26 1300 1900 0.68 0.95 6540.65 1081.57 5344.09 12966.31 0.18 0.59 0.85 1.10 190.00 167.21 45.48 1400 1900 0.74 0.94 6540.65 1254.37 5025.18 12820.19 0.17 0.61 0.83 1.10 190.00 164.62 45.79 1500 1900 0.79 0.95 6540.65 1439.96 4595.98 12576.58 0.15 0.63 0.82 1.10 190.00 162.45 46.26 1600 1900 0.84 0.95 6540.65 1638.36 4056.48 12235.48 0.13 0.67 0.81 1.10 190.00 161.07 47.00 1700 1900 0.89 0.97 6540.65 1849.55 3406.70 11796.89 0.11 0.71 0.80 1.10 190.00 161.09 48.23 1800 1900 0.95 0.98 6540.65 2073.54 2646.62 11260.81 0.09 0.76 0.80 1.10 190.00 163.63 50.29 1900 1900 1.00 1.01 6540.65 2310.34 1776.25 10627.24 0.06 0.83 0.81 1.10 190.00 170.86 53.96 [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 39 ne [rpm] nN [rpm] ne/nN Kn P3 [N] Pw [N] Pj [N] PT3[N] J(I) [m/s^2] UN3 KUN3 geN ge.min ge3 QS3 1000 1900 0.53 0.97 8939.02 639.98 5639.07 15218.07 0.19 0.63 0.82 1.10 190.00 167.32 57.19 1100 1900 0.58 0.96 8939.02 774.38 5651.03 15364.43 0.19 0.63 0.82 1.10 190.00 165.10 57.22 1200 1900 0.63 0.95 8939.02 921.57 5552.71 15413.30 0.18 0.64 0.82 1.10 190.00 162.96 57.33 1300 1900 0.68 0.95 8939.02 1081.57 5344.09 15364.68 0.18 0.65 0.81 1.10 190.00 161.03 57.58 1400 1900 0.74 0.94 8939.02 1254.37 5025.18 15218.56 0.17 0.67 0.81 1.10 190.00 159.50 58.01 1500 1900 0.79 0.95 8939.02 1439.96 4595.98 14974.96 0.15 0.69 0.80 1.10 190.00 158.64 58.75 1600 1900 0.84 0.95 8939.02 1638.36 4056.48 14633.86 0.13 0.72 0.80 1.10 190.00 158.83 59.94 1700 1900 0.89 0.97 8939.02 1849.55 3406.70 14195.27 0.11 0.76 0.80 1.10 190.00 160.65 61.84 1800 1900 0.95 0.98 8939.02 2073.54 2646.62 13659.18 0.09 0.81 0.80 1.10 190.00 165.11 64.88 1900 1900 1.00 1.01 8939.02 2310.34 1776.25 13025.61 0.06 0.86 0.83 1.10 190.00 173.91 69.81 [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 40 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES a) Conclusiones: - La pendiente mxima que puede vencer este vehculo es de 78,59%, o lo que es lo mismo un ngulo de inclinacin de 38.74 grados - Vemos que la fuerza que ejerce el aire en el rea frontal del vehculo es grande a comparacin a otros vehculos convencionales - La caja de transmisin del vehculo se acopla perfectamente a este ya que no existe marginalidad alguna entre ella y el motor - La aceleracin mxima del vehculo se encuentra en la sexta marcha de la caja de velocidades, y en comparacin con otros vehculos que tienen su aceleracin mxima en la primera marcha, vemos que est especialmente diseado para trabajos de carga pesada. - El factor dinmico encontrado est dentro de los parmetros normalizados para vehculos de carga pesada, por lo cual afirmamos que posee gran estabilidad y podr cumplir con la labor para el que lo necesitamos - En primera carretera vemos que las velocidades son mximas en comparacin a las dos siguientes, ya que en las otras dos existe una mayor resistencia a la rodadura - El consumo mnimo se da entre los 30 y 80 km/h, lo que nos da una gran variedad de velocidades para su explotacin. - En comparacin con las otras carreteras, vemos que como disminuyen las velocidades, tambin hay disminucin de los consumos. - La velocidad mxima de nuestro vehculo es de aproximadamente 101 Km/h, lo que nos dice que no necesitamos tanta la velocidad, si no que ms til es la fuerza que necesitaremos de l. b) RECOMENDACIONES: - Realizar estudios con otros tipos de vehculos de diferente peso bruto vehicular, con la finalidad de obtener mejores precisiones, al variar los parmetros de diseo del sistema de propulsin de la unidad vehicular. [TOYOTA YARIS SEDAN 2008] Ingenieria Automotriz Universidad Nacional de Trujillo | Ing. Javier Bacilio Quiroz 41 - Realizar estudios de investigacin con otras cajas de velocidades y con otros tipos de vehculos. - Conducir pruebas de campo y en distintas condiciones de terreno con el fin de precisar la evaluacin experimental con otras unidades vehiculares 9. BIBLIOGRAFA 1. Chudakov D.A., Fundamentos de la teora y el clculo de tractores y automviles. Edit. MIR, Mosc, 1977. 2. Holman J.P., Mtodos experimentales para ingenieros. Edit. McGraw Hill, Mexico, 1992. 3. Jovaj M.S., Stepanov Yu.A, otros, Motores de automvil. Edit. MIR, Mosc, 1982. 4. Liljedahl John B., otros, Tractores, diseo y funcionamiento. Edit. Limusa, Mxico, 1984. 5. Lukanin V.N., Motores de combustin interna. Edit. MIR, Mosc, 1988.