Diseño del múltiple de admisión y el sistema de frenos de un vehículo tipo fórmula.

Abstract

El presente proyecto consistió en diseñar un sistema de potencia y un sistema de frenos para un prototipo fórmula, el cual estará participando en la competencia de Fórmula SAE en Michigan para el año 2018. Para el módulo del sistema de potencia se tiene como objetivo evaluar y analizar el diseño de un restrictor tipo Venturi, el cual tiene como función principal restringir la potencia máxima que puede entregar al motor de 600cc del vehículo. Se plantearon 5 diseños en los que se varió la geometría del cono convergente y divergente (cono de entrada y de salida), manteniendo el diámetro estrangulación, el cual tiene un valor de 20mm establecido por el reglamento de la competencia. El diámetro mayor del cono convergente es igual al diámetro del cuerpo mariposa y el diámetro mayor del cono divergente tiene un diámetro igual al múltiple de admisión. De los diseños planteados del restrictor se seleccionó el que presenta menor caída de presión luego del estrangulamiento; sin embargo, no se logró alcanzar la potencia deseada, debido a que se obtuvo una potencia de 46.17𝑘𝑊 equivalente a 61.92 ℎ𝑝. A partir de la potencia obtenida se recomendó la implementación de un nuevo diseño adaptado a un airbox o el uso de un turbo cargador para llegar al rango de potencia establecido. El módulo de frenos tiene como objetivo diseñar dos sistemas independientes, que fueran capases de detener el vehículo en caso de que un sistema de ellos falle, ambos sistemas deben ser accionados por un mismo actuador. En función de esta condición se procedió a realizar un análisis dinámico del proceso de frenado. A partir del análisis dinámico se determinaron las fuerzas implicadas en el proceso de frenado. Determinadas las fuerzas de frenado se obtuvo la distancia requerida para ello, dicha distancia se calculó para una velocidad mínima de 60km/h y una máxima de 100km/h, obteniendo una distancia de 18.16𝑚 y de 50.47𝑚 respectivamente. Se obtuvo un factor de seguridad de 4 para el sistema de frenos, tomando como referencia los pesos de vehículos construidos en competencias anteriores. (Argumedo, 2010).