01022012-AutomotriZ[1]

UNIVERSIDAD NACIONAL

PEDRO RUIZ GALLO

INTRODUCCIÓN

La Ingeniería Automotriz es una rama caracterizada por su constante evolución. Desde la invención del vehículo, en el que se incursionó con Motores Otto, luego pasando por los Motores Diesel, los cuales por su alto rendimiento económico e ilimitado margen de potencia, han copado casi todo el mercado Automotriz; hasta la reciente recuperación del Motor Otto, con el uso de sistemas electrónicos en el encendido y la inyección, mas la invención ecológica en el uso del gas, son testigos de la vertiginosa evolución de la Ingeniería Automotriz.

La Formación Profesional del futuro Ingeniero Mecánico, en lo que respecta al área Automotriz, requiere de todo un bagaje de conocimientos dentro de los cuales podemos citar: el estudio de la problemática del transporte Automotriz y las alternativas de solución, el conocimiento de las cualidades de explotación, los datos y especificaciones técnicas del vehículo y sus agregados, la evaluación y manejo de los factores que influyen sobre el rendimiento, mas el análisis y cálculo de la dinámica de tracción y el planteamiento de recomendaciones para economizar combustible, por citar algunos, están incluidos en el presente Texto.

La Formación Profesional también requiere de destrezas prácticas e investigación, para lo cual conjuntamente con el Ing. Enrique Neciosup Incio hemos elaborado el Proyecto. TALLER DIDÁCTICO DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ – FIME.

Este texto hecho con vocación docente y humildad, dedico a los estudiantes de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo. El mismo servirá como Texto base para la asignatura Ingeniería Automotriz. Para llegar a el he elaborado desde 1990 diversas publicaciones, dentro de las cuales están:

Conserve su vehículo y ahorre combustible. Unidades móviles.

Evaluación y optimización del rendimiento de vehículos.

Espero que este acervo contribuya al reconocimiento y prestigio de nuestra Alma Mater.

CONTENIDO:

UNIDAD A.- GENERALIDADES Y CONCEPTOS BÁSICOS

1. Problemática y perspectivas del transporte automotriz en nuestro medio. 2. Cualidades de explotación de los automóviles.

3. Disposición general de los sistemas y agregados. Tipos. 4. Datos y especificaciones técnicas.

5. Órganos de mando y aparatos de control.

6. Rendimiento: Concepto. Factores relacionados al desarrollo del rendimiento. Optimización.

7. Selección de vehículos.

UNIDAD B.- GENERACIÓN MOTRIZ Y TRANSMISIÓN 1. Principio de funcionamiento. Estructura. Clasificación

1.1. Motor: Arranque, Lubricación. Enfriamiento. Distribución de Gases. Inyección.

1.2. Embrague.

1.3. Caja de Cambios. 1.4. Puente Posterior. 2. Balance de Tracción.

2.1. Características del motor.

2.2. Determinación de los momentos de impulsión aplicados a las ruedas motrices: Procedimiento de cálculo. Métodos.

2.3. Fuerzas de resistencia al desplazamiento del vehículo. 2.4. Balance de tracción y ecuación diferencial de marcha. 3. Dinámica de Tracción y Economía de Combustible

3.1. Balance de Potencias.

Características de Tracción: Concepto. Procedimiento en la confección de las características de tracción potencial.

3.2. Factor dinámico y característica dinámica universal: Determinación. Procedimiento. Finalidad.

3.3. Cálculo de Tracción del Automóvil

3.4. Economía de Combustible. Concepto. Procedimiento de cálculo. Importancia.

4. Combustión y uso del Gas como Combustible Alternativo 4.1 Concepto.

4.2 Resultantes de la Combustión Diesel.

4.3 Gas Natural Comprimido: Composición. Propiedades. Ventajas. Ahorro

4.4 Comparación de las Propiedades del Gas con la Gasolina. 4.5 Cuadro Comparativo del Comportamiento del Motor Otto. 4.6 Instalación de un Equipo de GNC.

UNIDAD C: SISTEMAS

1. Finalidad. Estructura. Principio de Trabajo. Tipos: 1.1. Suspensión y amortiguación.

1.2. Dirección. 1.3. Freno.

Ejemplos de Cálculo

UNIDAD D: EXPLOTACIÓN DE VEHÍCULOS: 1. Prueba:

1.1. Concepto y Metodología.

1.2. Procedimiento para determinar las cualidades de explotación. 1.3. Prueba de compresión.

1.4. Determinación del Estado Mecánico. 1.5. Determinación del Rendimiento

1.6. Sistemas automáticos en la Diagnosis de Motores. 2. Conducción:

2.1. Normas de Operación Principales.

2.2. Normas de Operación Complementarias Influencia de la velocidad sobre los gastos. Características de trabajo del vehículo.

Relación entre la carga que soporta el neumático y su duración. Distancia de parada económica.

UNIDAD A.- GENERALIDADES Y CONCEPTOS BÁSICOS

1. PROBLEMÁTICA Y PERSPECTIVAS DEL TRANSPORTE AUTOMOTRIZ DE NUESTRO MEDIO

La problemática del transporte automotriz es un tema que merece amplio y profundo análisis.

Sobre el particular se han escrito monografías, las cuales podemos sintetizar puntualizando los aspectos más importantes, siendo éstos:

1° El desequilibrio existente entre la flora automotriz y la demanda que sobre ella hay.

2° Las líneas del transporte urbano en muchas ciudades no tienen trayectorias adecuadas y coordinadas. Tampoco cuentan con paraderos oficiales, y si los tienen, no existe señalización alguna.

3° Las unidades usadas, en gran porcentaje, se encuentran en mal estado. Los factores que contribuyen a ésta preocupante situación son:

- La inexistencia, por parte del Estado, del Control Técnico de las unidades, al momento de ingresar a nuestro país.

- La falta de un Sistema Periódico de Control del Estado y del Rendimiento. - La falta de Control Periódico adecuado de Calidad de combustible y

lubricantes, por parte del Estado.

- El desconocimiento total o parcial de las Normas de Operación de la unidades, por parte de los conductores.

Los factores enumerados hacen que la conducción sea más costosa y que el tiempo de vida útil sea considerablemente menor.

4° La baja Rentabilidad de los vehículos causada por diversos defectos de diseño y problemas de Operación y Mantenimiento.

5° La contaminación ambiental, que a futuro puede destruir la ecología. 6° Nuestro país, como los países del tercer mundo solamente se ha limitado a

optar una Tecnología de Consumo (Mantenimiento, Reparación), y en el mejor de los casos, a la tecnología de Complectación o Montaje.

Expuesta la Problemática, veamos cuales podrían ser las alternativas de solución y las perspectivas inherentes:

Las medidas inmediatas a optar deben ser:

1° En la actualidad, la existencia sobredimensionada de vehículos, si bien al principio fue beneficiosa por la política de reflotamiento que era necesario, y para la regulación de los precios del pasaje, este fenómeno viene causando problemas no sólo de orden social, sino técnico por cuanto habiendo menos demanda las unidades están siendo demasiadamente exigidas, incurriendo inclusive en falta a las Normas Técnicas de Operación. Por lo tanto, el Gobierno debe dar de baja a aquellas unidades que tengan más de 20 años, sobre todo en el transporte público, por el inminente peligro del freno y la dirección, producto del elevado desgaste.

Para reflotar el parque automotriz el estado debe otorgar préstamos en cómodas cuotas.

2° Reordenar toda la infraestructura del transporte urbano y dar toda la ayuda posible a los transportistas a fin que puedan cumplir con los dispositivos actualizados.

Una iniciativa importante fue la de seleccionar zonas y vías, según el tipo de vehículo para descongestionar el tránsito Lo que falta en nuestro medio es instalar paraderos y señalizarlos. La Policía de Tránsito debe hacer cumplir la señalización de los paraderos. Nosotros los usuarios y los transportistas debemos saber que los primeros cambios, producto de estar parando a cada rato, provocan elevado consumo de combustible y desgaste del Motor.

3° Mejorar el Control de Calidad de combustibles, lubricantes, repuestos y demás insumos, mediante uso de equipos modernos y de personal altamente capacitado y probo. Las adulteraciones en la Calidad deben ser sancionadas drásticamente. debiendo ser la medida extrema la clausura del establecimiento.

4° Crear Sistemas de Control Ecológico de Vehículos.

Constituye una alternativa importante la importación o adaptación de motores a gas, por ser un combustible limpio y por su bajo precio.

5° Mejorar el nivel de conocimiento a todo el personal vinculado al transporte colectivo o individual.

- Brindándole información especializada.

- Adiestrándolo e inculcándole disciplina en el cumplimiento de las Normas de Operación (conductores), Reparación y Mantenimiento (mecánicos)

Respecto a los conductores, se debe fundar una Escuela de Choferes, quienes por espacio de 1 año deben recibir la preparación técnico-práctica, y el adiestramiento del caso. Esta iniciativa es un reto para la FIME.

6° Implementar un Sistema de Control de Calidad de las unidades. Por ejemplo, se puede instalar un Banco de Pruebas de Automóviles en la Aduana u otro lugar adecuado.

El control debe efectuarse según los Datos y las Especificaciones Técnicas que el fabricante (o representante) debe entregar como garantía de la calidad de su producto.

7° Para las grande Urbes, adoptar el Sistema de Transporte Eléctrico (tranvías, trolebuses). Al respecto, cabe sugerir que "no necesariamente" las vías o pistas para los tranvías deben ser aéreas.

Claro está, para satisfacer las necesidades de energía de este tipo de flota, se deben de hacer realidad los grandes proyectos Hidroenergéticos, Nucleares y otros. El Transporte Ferroviario y Marítimo son soluciones totalmente viables para nuestro medio.

8° En cuanto refiere a la formación profesional de los alumnos de las Universidades, se debe implantar la obligatoriedad de la signatura Ingeniería Automotriz, por las siguientes razones:

- El Transporte Automotriz maneja más del 30% de la economía nacional. - Por cuanto numerosas empresas cuentan con flota, existe un amplio

espectro de trabajo para los egresados de la FIME como Jefes de Mantenimiento.

- Otras fuentes de trabajo en el Sector Automotriz pueden ser:  Revisión Técnica.

 Escuela de Chóferes

 Capacitación en todos los niveles  Control de calidad

 Instituciones reguladoras del transporte, etc.

9 ° Es notable el alejamiento entre instituciones que en forma directa o indirecta tienen que ver con el sector Automotriz.

Los problemas actuales requieren de un trabajo conjunto de las Instituciones a través de sus potenciales intelectuales.

Las Instituciones llamadas a resolver los problemas del sector automotriz son: - La Universidad

- Los Municipios

- El Colegio de Ingenieros - La Dirección de Tránsito - La Cámara de Comercio

10° En cuanto a las perspectivas de la Industria Automotriz, o Industria en general, se puede crear un Ministerio de Fabricación de Máquinas bajo convenio con las potencias industriales. Esto seria el inicio de una liberación tecnológica, aparte que reduciría radicalmente el precio de las maquinarias.

2. CUALIDADES DE EXPLOTACIÓN

Las Cualidades de Explotación son el conjunto de bondades y limitaciones que tiene cada vehículo.

Las Cualidades de Explotación se pueden clasificar en :

2.1 CUALIDADES CINEMÁTICO-DINÁMICAS • Velocidad máxima y mínima de movimiento • Recorrido y tiempo de rodadura libre del vehículo. • Índices de tracción, como característica externa. • Recorrido, tiempo e intensidad de aceleración. • Recorrido, tiempo e intensidad de frenado.

Debido a que el impulso del vehículo creado por la fuerza tangencial de tracción (Ptg) es diferente para las velocidades y condiciones de caminos diversos, últimamente se vienen creando Sistemas Computarizados de Adherencia, los cuales:

• Detectan el tipo de camino.

• Seleccionan y ordenan las mejores variantes dinámicas a fin que tanto, la adherencia como la Ptg sean las apropiadas.

2.2 CUALIDADES ECONÓMICAS

Principalmente determinan el consumo de combustible (Qs) del motor (ó su equivalente Rendimiento Económico, Km/G) ligado a la unidad.

Este parámetro se mide a través de la conocida fórmula:

QS = ge Ne (Lit /100 km)……….(1)

10γV

ge – Consumo específico de combustible, gr /CV. hr Ne – Potencia efectiva del motor, CV

γ – Densidad del combustible, gr / cm3

V – Velocidad del vehículo, Km/hr

Densidades:

Gasolina : 0.68 a 0.78 gr/cm3 Petróleo : 0.83 a 0.89 gr/cm3

Debido a que Qs puede ser también determinado en forma experimental, la fórmula expuesta nos permitiría calcular el Consumo Especifico de Combustible (ge).

Las diferentes pruebas se realizan bajo diferentes regímenes de carga y velocidad debiendo éstos mantenerse constantes durante el tramo de prueba. Cabe, como referencia señalar que dentro de los aparatos de medición para pruebas en la actualidad tienen mayor perspectiva:

- El electroregistrador multicanal.

- El oscilógrafo magneto - eléctrico, entre otros.

2.3 CUALIDADES AUXILIARES

Que evalúan las funciones que son de tipo auxiliar, ejecutadas por los sistemas diversos; asimismo las cualidades a las que se recurre esporádicamente. AI lado derecho están los parámetros que los caracterizan.

TRAFICABILIDAD : Los esfuerzos de tracción bajo extremas

condiciones de configuración y consistencia del camino.

La resistencia a la rodadura. DIRIGIBILIDAD : Radio mínimo de giro.

Fuerza de adherencia en sentido transversal. Fuerza de giro.

ESTABILIDAD :

ESTABILIDAD

LONGITUDINAL : Angulo estático limite de ascenso. Angulo estático limite de descenso. ESTABILIDAD

TRANSVERSAL : Angulo estático limite, de inclinación transversal con desplazamiento rectilíneo.

ESTABILIDAD : Fuerza centrífuga resultante que es función de: TRANSVERSAL CON La velocidad angular de giro del vehículo DESPLAZAMIENTO alrededor del centro de giro.

CURVILÍNEO : Radio de giro del centro de gravedad. Componente lateral del peso del automóvil. Inclinación de la carretera.

Respecto a la Estabilidad, la inclusión de sistemas de suspensión de Regulación automática programada, viene a constituir la mejor alternativa de solución a los problemas de estabilidad.

SUAVIDAD : La frecuencia, amplitud y velocidad de oscilación.

La aceleración y velocidad de variación de las aceleraciones.

Sobre los procedimientos, los aparatos de prueba, las condiciones y recomendaciones particulares para la determinación de las Cualidades de Explotación se tratará en la UNIDAD D.

3. DISPOSICION GENERAL DE LOS SISTEMAS Y

AGREGADOS

La Disposición General es la ilustración esquemática de la estructura global del vehículo.

En el caso particular el vehículo tiene las siguientes características: - Tracción posterior, 4 x 2.

- Caja de cambios de engranajes desplazables. - Embrague de discos. - Motor Diesel. - Dirección hidráulica. - Freno neumático.

LEYENDA

3. Neumáticos gemelos motrices 4. Mando luces direccionales 5. Acelerador 6. Pedal de freno 7. Pedal de embrague 8. Rueda directriz 9. Servo de dirección 10. Compresor 11. Radiador 12. Ventilador 13. Bomba de agua 14. Tobera (Inyector) 15. Bomba de Inyección 16. Múltiple de escape 17. Silenciador 18. Tanque de combustible 19. Muelles 20. Semieje 21. Árbol de transmisión

TIPOS

La clasificación de los Agregados y Sistemas del Automóvil concernirá a :

I. GENERACION MOTRIZ – TRANSMISIÓN II. DIRECCIÓN

III. FRENO

IV. SUSPENSION Y AMORTIGUACION

I. GENERACION MOTRIZ - TRANSMISION

MOTOR

1. Tipo de Combustión

a. Externa (motor de carburador) ... C b. Interna (motor DIESEL)... D - Con Precámara ... DP - Combustión Directa ... DD - Con cámara de Turbulencia... DT - Con Célula de Energía ... DC Aparte del motor de movimiento alterno, podríamos incluir como agregado de fuerza motriz, a la Turbina ... Tu

2. Según Número de Tiempos

a. De Dos Tiempo ... 2 b. De Cuatro Tiempos... 4

3. Tipo do Encendido

a. Por Autoignición ... DD, DP, DT, DC b. Por Chispa

- Encendido Convencional ... EC - Encendido Electrónico... EE

4. Según la Potencia (Ne) o según la Frecuencia de Rotación(n)

Ne (Kw) n (RPM) Alta Mayor de 200 Mayor de 3,000 Mediana : 100 - 200 2,000 - 3,000 Baja Menor de 100 Menor de 2,000

Ne se puede expresar en Kw = 1.34 HP.

5. Según el par motor, expresado en Kg f-m 1 Nm = 0.102 Kg f-m

6. Disposición de los Cilindros a. En Línea

- Normales ... L - De Embolos Opuestos ... EO - En Estrella ... Es b. En “V”... V 7. Tipo de Transmisión de Fuerza

a. De Embolo Buzo ... EB b. De Cruceta ... Cr c. De Embolo Rotativo ... ER 8. Tipo de alimentación - Aire

a. Aspiración Natural ... AN b. Aspiración Forzada o Sobrealimentada o Turbo alimentada ... T

9. Tipo de Enfriamiento

a. Aire ... A b. Liquido Refrigerante (agua)... Ag

10. Tipo de Combustible

a. Sólido ... S b. Liquido: Gasolina ... (Octanaje) Petróleo (D-1)(D-2) c. Gaseoso (GLP) (GNC) ... G d. Otros ...

11. Tipo de Bombeo del Combustible

a. Bombeo Mecánico ... BM b. Bombeo (inyección) Electrónico ... BE

12. Tipo de Enfriamiento del Aire de Admisión

a. Sin Enfriamiento ... SE b. Con Enfriamiento Intermedio (INTERCOOLER)... I

Debo mencionar que esta clasificación considera los términos y conceptos modernos; también hago la salvedad, que ésta ha sido confeccionada bajo criterio personal. Utilizando esta simbología se puede nomenclaturizar a los Motores con fines de identificación. Veamos el siguiente ejemplo:

La simbología conjunta del Motor SCANIA DSC 1123 sería:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 DD 4 362 1900 166 1100 L 127 145 T Ag D 2 BM I 142 NOTA:

En el espacio 4 se anotará la Potencia y su RPM correspondiente. En el espacio 7 se indicará la relación diámetro / carrera el pistón.

El espacio 13 será para anotar una cualidad ergo económica, como el consumo especifico de combustible ge (gr/cv.h).

EMBRAGUE

2. Según tipo de mando o Accionamiento a. Mecánico

b. Hidráulico c. De Vacío d. Eléctrico

CAJA DE CAMBIOS

1. Según Tipo de Contacto de los Cuerpos Sólidos a. Sistema de Engranajes Desplazables.

b. Sistema Planetario.

2. Según Grado de Automatización. a. Manual

b. Semiautomático c. Automático

CONVERTIDOR DE PAR

El Convertidor de Par es la conjugación del Embrague con la Caja de Cambios en un solo agregado.

Su clasificación se hará por los nombres más conocidos de los sistemas: a. S. Cruis - O - Matic

b. S. Dynaflow de Una Turbina c. S. Dynaflow de Doble Turbina d. S. Super - Turbina - Drive e. S. Hydramatic 61-05

Los rubros II, III y IV pueden clasificarse en el siguiente cuadro:

MECÁNICA HIDRÁULICA NEUMÁTICA

DIRECCIÓN FRENO

SUSPENSIÓN AMORTIGUACIÓN

4. DATOS Y ESPECIFICACIONES TECNICAS (DET)

CONCEPTO

Los DET son parámetros de trabajo del Automóvil como Unidad, de sus Sistemas y Agregados que la conforman; asimismo de su Estructura.

Esta información nos permite establecer el carácter y amplitud de los parámetros e índices que identifican tal o cual Cualidad de Explotación del Automóvil.

Desde este punto de vista, el concepto sobre los DET puede abarcar cuatro etapas en la Industria Automotriz.

1. Etapa de Cálculo y Diseño.

Donde los DET se dan como parámetros iniciales hacia el logro del objetivo trazado por las Cualidades de Explotación que pueden ser, de orden:

- Técnico-económico: Como el Rendimiento o el Consumo de Combustible - General: Destinado a establecer los requisitos indispensables para el

funcionamiento normal del automóvil.

- Propio: Vinculado al tipo de Automóvil dentro de su Clasificación General. - Especial Que lo distingue de otra Unidad de su mismo tipo.

Por tal razón, las Cualidades Especiales intervienen en la citada etapa como elemento principal.

2. Etapa de fabricación.

Como es de conocimiento, la Unidad Automotriz está conformada por Sistemas, los cuales a su vez están conformados par Agregados, existiendo en consecuencia, una estrecha relación entre estos 3 objetivos.

Por ejemplo, la Velocidad del Automóvil depende - aparte del sistema de Transmisión - del régimen del Motor.

En este caso, la Especificación Técnica como la Potencia del Motor (y la Frecuencia de Rotación íntimamente vinculada a ella) intervienen coma parámetro final, para cuyo logro deberán cumplirse (ejecutarse) los parámetros de tipo constructivo establecidos en la 1ra. etapa.

3. Etapa de Selección

Donde los DET determinarán la calidad del vehículo en comparación con otros.

4. Etapa de Explotación

La cual podría subdividirse en dos etapas:

- Prueba: Donde los DET intervienen para verificar si la fabricación corresponde al diseño.

- Explotación Propiamente Dicha: Que utiliza a los DET como Patrón de referencia para efectos de determinar el Rendimiento de la Unidad, transcurrido cierto periodo de su explotación.

IMPORTANCIA

El conocimiento de los DET nos permite:

a. ESTABLECER las bondades y limitaciones de un Automóvil, a través de ciertos índices o parámetros como la Velocidad máxima o la Capacidad. b. COMPARAR al Vehículo con otro de su género o similar.

El Consumo Especifico de Combustible, por ejemplo, puede establecer clara ventaja de un Vehículo sobre otro.

c. CALCULAR parámetros en función a otros ya conocidos. d. DETERMINAR el Rendimiento.

e. REALIZAR un Control de las Unidades importadas al momento de su recepción en nuestra Aduana.

f. HACER que la Revisión Técnica periódica tenga el nivel acorde a las exigencias establecidas por la Institución competente.

g. OPERAR adecuadamente el vehículo.

h. ADAPTAR otros Sistemas o Agregados. Por ejemplo, la sustitución de un Motor de Carburador por un Diesel.

i. PLANTEAR perspectivas de desarrollo a través de un estudio profundo del comportamiento del Automóvil y de otros fenómenos inherentes a él.

DATOS TECNICOS

Cuadro N° 1 N° DENOMINACIÓN Unidad Cant.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tara en asfalto (máxima) Tn Peso del Automóvil

Total (bruto) Kg

Propio (seco) Kg

Velocidad Máxima Km/h a. Bajo carga total, por terreno horizontal y asfaltado

b. Posible Distancia de Parada mínima, bajo carga (peso) total, a

determinada velocidad, por terreno horizontal asfaltado. M Consumo de combustible (de Control), por c/100 Km o Lit./100 Km Rendimiento Económico Km/Gl Dimensiones: Largo mm Ancho mm Altura mm Batalla mm Radio Mínimo de Giro M Holgura (luz) para tránsito o distancia

mínima al suelo mm Capacidad de Tracción : Remolque : Peso Kg Tara Tn Parámetros dinámicos: Tipo de Tracción Factor dinámico

Las Especificaciones Técnicas son los parámetros de funcionamiento y detalles de diseño de los agregados.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL MOTOR

Cuadro N° 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Marca. Modelo. Serie. Año de Fabricación Tipo:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

N° DENOMINACION Unidad Cantidad

Nenominal a ...RPM CV (HP) (KW) Mmáximo a ……… RPM Kgf-M (N – M) nmínimo o Ralentí : RPM Cilindrada Lit, cm3 Relación de Comprensión Presión de Comprensión Kg/ cm2 Presión del aceite (Régimen nominal) Kg/ cm2 Presión del sistema de frenos Kg/ cm2 Consumo específico de combustible gr / HP - Hr Consumo admisible de aceite lit /1,000 Km Dimensiones nominales mm

Peso del Motor Kg Combustible recomendable

EMBRAGUE

Tipo ... Marca ... Modelo ... Juego libre: Palanca de embrague ...(mm). Pedal ...(mm).

CAJA DE CAMBIOS

Tipo ... Marca ... Modelo ...

Relaciones de Transmisión 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª 7ª 8ª Marchas Atrás Velocidades correspondientes Km / h PUENTE POSTERIOR

Tipo: Transmisión Reductor Central ... Transmisión Terminales ... Relación de Transmisión ...

FRENO

Compresor: Tipo ... Marca ... Juego libre : Pedal ... (mm) Horquilla de Accionamiento ...(mm)

DIRECCION

Tipo del mecanismo directriz ... Relación de transmisión ... Angulo máximo de giro de las ruedas directrices ... ... (°)

SUSPENSIÓN Neumáticos: Tipo ... Presión: Delanteros ... (Kg/cm2) Posteriores ... (Kg/cm2) INSTALACION ELECTRICA Tensión Nominal... (v). Generador : Marca ... Tipo de Corriente ... Arrancador: Potencia ... (HP) Tipo de Accionamiento ...

TIPOS Y VOLUMENES DE LUBRICANTES

Cuadro N° 3

Agregado Propiedad Temperatura (°C) Tipo Capacidad Gl Caja de Cambios Puente Posterior Dirección Motor

5 . ORGANOS DE MANDO Y APARATOS DE CONTROL

Los órganos de Mando son aquellos a través de cuya maniobra podemos: - Encender el motor

- Iniciar la marcha

- Dar el régimen de trabajo

- Variar la dirección de desplazamiento

- Detener el vehículo, en forma provisional o total, entre otras funciones.

Los Aparatos de Control nos indican la funcionalidad de los diversos sistemas e ilustran las variaciones de sus parámetros:

- Velocidad del vehículo - Kilometraje

- Presión de los neumáticos Motor:

- Presión de lubricación

- Temperatura del refrigerante - Frecuencia de rotación - Carga eléctrica

Nivel de combustible, etc.

Dada la coincidencia relativa entre los diversos tipos de Automóviles equipados con Motor DIESEL y la diversidad de modelos y firmas, convengo adecuado enumerar algunos órganos de Mando y aparatos de Control:

Órganos de Mando 1. Timón 2. Palanca de Cambios 3. Pedales: Acelerador Freno Embrague 4. Mando Manual: Freno de Estacionamiento Freno del Remolque Ralentizador

5. Mando:

De parada del Motor Para la supermarcha

De la calefacción y ventilación 6. Acelerador de Mano

7. Válvulas:

De toma de aire, freno de estacionamiento De bloqueo, freno de estacionamiento 8. Conmutador para el limpia y lava parabrisas 9. Palanca para Intermitentes:

Luces de carretera y cruce Luz de ráfaga 10. Interruptores Luces de advertencia Toma de fuerza Blocaje de diferencial Aparatos de Control 1. Tacógrafo Velocímetro Contómetro Reloj y Registrador 2. Tacómetro

3. Manómetro de aire, de aceite 4. Termómetro 5. Indicador de combustible 6. Luces de advertencia Frenos de estacionamiento Sistema de frenos Sistema de refrigeración Presión de aceite Carga

Con respecto a este tema. Debo anotar las observaciones que atañen a la Flota Automotriz de nuestro medio:

1° La mayoría de los Automóviles (de preferencia livianos) no cuentan con los Aparatos de control indispensables.

Esta notable deficiencia, en muchos casos, es "arreglada" con una buena campaña publicitaria montada por los FABRICANTES o REPRESENTANTES COMERCIALES.

En consecuencia, la competencia por el mercado no se basa en la calidad o cualidad del Automóvil, sino en la publicidad, la cual, se hace "más efectiva" si es mayor el desconocimiento o falta de preparaci6n por parte de los propietarios y/o conductores.

Frente a este problema, el ITINTEC como organismo del estado, debe Establecer los “requisitos mínimos" con los que debe cumplir un Automóvil para poder ser importado. Asimismo, debe encargarse del Control.

A. Criterio personal, para los Aparatos sugeriría los siguientes, como mínimo: 1) Velocímetro.

2) Contómetro 3) Tacómetro

4) Manómetro : Aire, Aceite 5) Termómetro

6) Amperímetro

7) Indicador de combustible

8) Luz de Advertencia: Sistema de frenos

Motor: Sistema de refrigeración Sistema de lubricación.

2° Algunas firmas en sus últimos modelos han incursionado, Sistemas Automatizados de Control, lo que implica que muchos aparatos no figuren en el Tablero.

Las ventajas de esta variante son:

- Menos "exigencia" del nivel de preparación del conductor.

- La posibilidad que ocurra alguna avería se reduce a la totalidad, pues, cuando algún parámetro sobrepasa su valor normal, el sistema automático se encarga de parar el Motor, el conductor no podrá arrancar su máquina y necesariamente tendrá que ordenar reparación.

Las desventajas podrían ser:

- El deterioro de este sistema puede ocasionar: Averías impredecibles.

Paralización total o parcial de los diversos agregados y/o sistemas y de la unidad en conjunto, cuando esto no sea necesario.

- La imposibilidad de “prevenir" algún desperfecto.

- La preparación especializada del Personal de Servicio, lo que hace más costoso el Mantenimiento.

3° Quizás la observación más saltante, es que la mayoría de los conductores vienen mostrando una indiferencia preocupante respecto a la operatividad de los Aparatos de su Tablero de Control.

Considerando esta realidad, cabe la sugerencia de instalar un "'ojo mágico" en el tablero de Control.

Este aparato está conectado a todos los sistemas y sus aparatos. Por ello cuando surge cualquier desperfecto, éste se encenderá a la vez que lo hará la Luz de Advertencia correspondiente. En caso extremo, si la Luz de Advertencia no funciona, la Luz del “ojo mágico" si encenderá.

4° La operatividad de los Aparatos de Control es útil para evaluar el Rendimiento del vehículo; inclusive para dar cumplimiento correcto al Plan de Mantenimiento. En este caso, el Contómetro (Odómetro) juega un rol importantísimo.

Aguardo la esperanza, que los propietarios y conductores, con la ayuda de este acervo, entiendan la enorme importancia de tener en total estado operativo su Tablero de Control.

6. RENDIMIENTO

CONCEPTO

Es la relación entre la energía resultante que puede manifestarse bajo las formas de trabajo, potencia, par, calor y la energía inicial o de entrada.

También puede establecerse otro concepto:

Rendimiento Relativo.- Como relación entre las energías resultantes (o efectivas), tomadas estas en 2 instantes:

1. En el momento del inicio de la explotación.

2. Después de transcurrido cierto tiempo arbitrario, de la vida útil.

Para obtener la información de 1 serán suficientes los datos y especificaciones. Para la 2da. se deberá someter la unidad o agregado a pruebas de laboratorio y/o campo.

FACTORES

Dada la practicidad del Texto a continuación se enumerarán los principales factores que influyen sobre el Rendimiento del Automóvil.

A. Factores Internos

1. Estado del Motor, que es principal factor.

2. Rendimiento de todos los agregados que conforman el Sistema de Transmisión. Su valor es aproximadamente constante.

3. Calidad y estado de Lubricantes y Combustible, cuyos parámetros y propiedades están normados. Además, respecto al Combustible debemos recordar los indicadores:

Número de Cetano : Es el poder "autoinflamación". Número de Octano : Es el poder “antidetonación".

B. Factores Externos

4. Condiciones Ambientales: Temperatura.

Las temperaturas extremas tienen influencia negativa sobre el rendimiento. Considerando nuestro medio, estas pueden ser menor de 0°C o mayor de 40°C

Motor

0 - 10 °C deficiente intercambiabilidad de los detalles e insuficiente grado termodinámico para la quema o explosión de la mezcla, entre otros.

Más de 40°C, disminución de la densidad del aire y pérdida de viscosidad del lubricante, principalmente

Sistema de Transmisión

0 - 10 °C, elevada viscosidad del lubricante, lo que genera resistencia al movimiento de los engranajes.

Más de 40°C, relativa pérdida de viscosidad y de otras propiedades, lo que a la larga significará incremento de rugosidad de la superficie de contacto, debido a la fricción.

Altura

1% de disminución de potencia por cada 100 m de altura sobre el nivel del mar (ASNM) . En el Dib. 2 se puede apreciar las pérdidas ocasionadas tanto por la °T, como por la ASNM.

4.3. Condiciones Topográficas

 Tipo de camino (consistencia y estado).  Pendiente o ángulo de inclinación.

4.4. Interacción entre los Neumáticos y el Camino

En la que la elección del tipo de neumáticos (radial o axial) y la presión de estos mas su estado son factores influyentes.

C. Factor Humano

5. Peso del conductor. De mayor importancia para los automóviles livianos. 6. Nivel de preparación y habilidad. Para que el nivel sea técnicamente aceptable,

deberá éste conocer y cumplir las Normas de Operación.

D. Factor Propio

7. Peso del vehículo.- Que enmarca la tendencia a emplear en su fabricación materiales de menos peso, pero al mismo tiempo más resistentes.

8. Perfecci6n de su aerodinamismo. 9. Perfecci6n de la combusti6n del motor.

10. Perfección del diseño y acabado de las superficies de los detalles de la transmisión.

Temperatura (OC)

Dib. 2 : Característica de la influencia de altura sobre el nivel del mar y la temperatura del medio ambiente sobre la N del motor.

INSTRUCCION:

Para establecer la influencia que ejercen la altitud y la temperatura sobre el comportamiento del motor, proyectar desde el eje de abcisas hacia la línea de corrección correspondiente y luego hacia el eje de ordenadas, determinando así el % de pérdida de potencia del motor.

Respecto a la corrección de altitud:

 La línea superior corresponde a motores de aspiración natural.

 La línea de rayas intermitentes corresponde aproximadamente a motores sobre alimentados (turboalimentados).

De aquí la gran ventaja de los motores turboalimentados sobre los aspirados, en lo que refiere a operación en alturas.

En realidad, los Motores turboalimentados fueron diseñados para incrementar la potencia, pero se dio el caso que en nuestras alturas la turboalimentación sirvió para compensar en gran parte la falta de oxigeno.

Otro mecanismo interesante es el enfriamiento intermedio del aire de admisión (intercooler), destinado a resolver problemas de temperatura del medio ambiente.

OPTIMIZACIÓN DEL RENDIMIENTO DEL VEHÍCULO

CAPACIDAD DE CARGA (Gcu)

La evaluación de la tara se efectúa a través del coeficiente de capacidad de carga

ƞ

ƞ

ƞ

ƞ

OPTIMIZACION

La optimización de la capacidad de carga parte de la buena elección del material con que están hechos los diversos agregados y estructuras.

Si bien las fundiciones maleables y los aceros responden a las exigencias de trabajo del vehículo, el problema es el peso.

Existen muchos elementos ligeros como Al, Si, Mg, Zn, Mn, Tu, Ti, y Mo, los cuales agregados al acero nos permitirían mejorar

ƞ

El problema es el costo del material, lo cual obviamente implica el incremento del precio del vehículo, pero a largo plazo el beneficiado seria el usuario dado que esto redundaría en los siguientes beneficios:

a. Menos costos operativos.

Si calculamos el costo del transporte de cada tonelada de carga útil: 1 Pre c

.

ƞec

CTr = + k --- (3) Gcu

K - Factor que involucra variables que influyen sobre los costos operativos, excepto el consumo de combustible y la tara .

b. Mayor tiempo de vida útil:

El peso total del vehículo en el caso más generalizado es:

Gtot = Gcu + Go + Grem --- (4) Grem = Peso del remolque

Cuanto menor es Go, tanto mayor serán Gcu y Grem, y por consiguiente se aprovechará mejor la potencia al Motor.

La potencia del motor se calcula mediante la siguiente formula (Fundamentos en la Teoría y Cálculo de Automóviles y Tractores, Chudakov D.A.):

Ne = [ ΨGtot + Pw] V --- (5)

270 ƞtr

Ψ - coeficiente de resistencia del camino Pw - fuerza de resistencia del aire, Kg-f. V - velocidad, Km/Hr.

ƞtr - rendimiento de la transmisión.

VELOCIDAD (V)

Como todos sabemos, la velocidad es medida por el velocímetro. Es importante que el velocímetro este operativo porque, entre otras cosas, podemos constatar si estamos viajando a la "velocidad de crucero", que por supuesto no es la máxima, sino más bien, es la recomendable desde el punto de vista ergo econ6mico; es decir, donde el consumo especifico de combustible es mínimo.

OPTIMIZACIÓN

Recurriendo nuevamente a la formula 5 tendremos: V = 270Neƞtr_

ΨGtot + Pw

En términos más teóricos: V = f (Ne, ƞ

tr,

Para optimizar la velocidad, bajo la misma potencia de motor, se deberá: - Perfeccionar el diseño y fabricación de los elementos de la transmisión. - Reducir el peso propio.

- Reducir la fuerza de resistencia del aire, dando mejor aerodinamismo al vehículo.

AERODINAMISMO

Se puede conceptuar al aerodinamismo como la virtud de las superficies del vehículo de penetrar fácilmente el aire.

E! aerodinamismo se evalúa a través de la fuerza de resistencia del aire Pw. Según Chudakov D.A. Pw depende estructuralmente de tres factores:

a. Resistencia frontal que ejerce el aire comprimido por el vehículo en marcha. b. Resistencia creada por los remolinos de aire alrededor del automóvil en

marcha.

C. Rozamiento del aire por las superficiales del carro.

La filosofía de diseño de las superficies es evitar formación de remolinos los cuales se originan por gradientes de presión.

Se estima que la forma ideal de la superficie aerodinámica es la gota de agua. El primer diseño comercial aerodinámico pienso que fue el Volkswagen "escarabajo", y a partir de él se desarrollaron los actuales modelos.

Por lo contrario, las, superficies planas verticales sin bordes pronunciados, como las de los camiones F10 y F12 tienen marcados problemas de aerodinamismo, dado que al aire al impactar sobre la nariz incrementa Pw por las razones siguientes:

• El aire “impacta frontalmente" con la superficie

• El “aire rebotado" incrementa la superficie frontal de manera virtual. Pw = KwFV2 , kg.f ……… (6)

13

F - superficie frontal, m2 V - velocidad km/h

kw - coeficiente aerodinámico, kgf.seg2/m4 Kwautos : 0.015 - 0.020

Kwcamionetas : 0.020 - 0.025 Kwcombis : 0,025 -- 0.030 Kwomnibuses : 0.030 - 0.035 Kwcamiones : 0.030 - 0.050

Existe un tremendo error al señalar a las “combis" como "camionetas de tipo rural", por que sencillamente la camioneta es un camión pequeño; así también la furgoneta es un furgón pequeño. En realidad el término correcto es microbús.

Fig 3a. Perfiles

OPTIMIZACIÓN a. Forma

Al señalar que la gota de agua era la forma ideal, se debe tener en cuenta que los ovalamientos no solo se deben dar en el plano vertical, sino también en el plano horizontal. La idea es evitar cambios bruscos de sección.

Dib. 4.- La gota de Agua

A diferencia de los Fórmula 1, los autos comerciales tienen que considerar espacios tanto para los pasajeros como para el equipaje.

La mayoría de las recomendaciones ya se han ejecutado, quedando algunas en proceso de investigación.

b. Superficies:

Los modernos diseños tienen cambios radicales, al extremo de no permitir inclusive los pequeños cambios de sección, que anteriormente se daban en las ventanas.

La filosofía actual del diseño y fabricación de las superficies es "cero gradiente y cero rugosidad".

Si bien los cambios de sección en la forma del vehículo generan "macro turbulencia", los pequeños detalles y la rugosidad generan “microturbulencia", entonces nace la filosofía "turbulencia cero".

Detalles:

Hemos considerado la optimización tanto de la forma como del acabado de las superficies pero el incesante incremento de velocidad de los nuevos- diseños de vehículos, no solo de autos, sino hasta camiones, obliga a los ingenieros a buscar mas alternativas que permitan mejorar kw:

a. Tapas de aro. - Que en lo posible no deben tener altos relieves.

b. Parachoques aerodinámicos.- Donde la forma ovalada corta mejor el viento, y la fuerza Fe (Fig. 5.a) prácticamente "eleva" al vehículo.

c. Deflectores superiores

d. Deflectores laterales verticales

e. Deflectores laterales horizontales, con respiraderos f. Espejos retrovisores aerodinámicos

g. Aliviadores de cambio brusco de presión.

En el mercado de omnibuses y camiones resultan interesantes el modelo IRIZAR y el Perfil de los últimos camiones Ford, Scania y Kenworth.

Fig. 5a. Fuerza elevadora del vehículo R-Resultante Fw- Fuerza que tiene la direcci6n de Pw Fe - Fuerza "elevadora".

Pw

Pw VOLVO

SCANIA

Vista Frontal Vista Superior

Fig. 5b. Incremento virtual de la superficie de los modelos planos de los camiones VOLVO F10 y F12

Fig. 5c Disminución de la "superficie virtual" do los camiones planos de SCANIA.

Los modelos de camiones F10 y F12 de Volvo tienen problemas de aerodinamismo dado que la superficie frontal carece de bordes pronunciados. Representa una alternativa interesante el diseño de los últimos modelos de Scania, principalmente en sus modelos 124G y R400, de nariz plana, el cual se distingue por sus pronunciados bordes laterales y superior. Algo parecido hace Volvo con su modelo FH 12.

RENDIMIENTO ECONÓMICO

Mayormente el rendimiento de los vehículos está relacionado al consumo de combustible recorriendo un determinado tramo.

Para optimizar el Rendimiento Económico se debe:

DISEÑAR : - Motores con mejor turbulencia, con mejor admisión de aire y una inyección capaz de combustionar mejor el combustible con el comburente.

- Transmisiones cada vez más eficientes. - Superficies aerodinámicas.

- Estructuras livianas.

OPERAR : - Operar a velocidades adecuadas.

- Evitando zonas de alto congestionamiento.

- Utilizando al máximo la inercia, durante el frenado. - Cuando la temperatura del medio ambiente no sea

demasiado alta .

MANTENER : - En perfecto estado el vehículo, teniendo importante incidencia el afinamiento del motor y el estado del purificador y otros filtros.

- La presión de los neumáticos a nivel optimo. USAR : - Combustibles y lubricantes de calidad. Así mismo

buscar otros tipos de combustible más ecológicos como el gas, el agua, etc., u otras fuentes de energía como las energías eléctrica, solar, etc.

7. SELECCIÓN DE VEHÍCULOS

En estos últimos años se viene observando un considerable incremento del mercado de vehículos en nuestro medio.

La cantidad y variedad de unidades, exige del comprador un buen criterio selectivo, pues, en la medida que este tenga la información y preparación del caso, podrá adquirir el vehículo que no sólo satisfaga sus exigencias subjetivas, sino también estará en capacidad de comprar un carro altamente redituable. En Ingeniería Automotriz se considera un automóvil altamente redituable a aquel que tiene un comparativo mayor Rendimiento Económico y un menor Costo de Inversión (precio); teniendo también en consideración otros índices, factores y parámetros como durabilidad, capacidad de carga, existencia de repuestos y servicios, entre otros

Debido a la diversidad de vehículos, así coma a la cantidad de parámetros e índices que los distinguen, es necesario conocer varios métodos y que así mismo éstos contengan el mayor bagaje de criterios selectivos.

El presente tema está destinado a comparar cualesquiera tipo, de vehículos, con el objeto de seleccionar aquellos que más convienen al cliente.

Por su orientación y asidero práctico, determina cuantitativamente (cifras, números) qué automóvil es mejor, considerando los aspectos tanto TECNICO, como ECONOMICO, porque un vehículo, como cualquier máquina, es una INVERSION.

Para lograr el objetivo trazado, se dan fórmulas reconocidas y utilizadas en el Mercado Mundial; también se plantean otras, que deben ser materia de análisis por los organismos competentes. Este estudio tiene la aprobación del Centro de Investigación de la FIME-UNPRG.

La Comparación, que será la forma metodológica, se puede efectuar en forma manual, recurriendo a la Informática, para lo cual se puede diseñar un Programa que simultáneamente puede comparar numerosas marcas y modelos. Para tales efectos el comprador deberá recabar los Datos y Especificaciones Técnicas que el vendedor brindará en una proforma firmada y sellada, después de mostrar el Catálago.

Expuesto cada método, se ha resuelto un ejemplo, a fin que el lector pueda tener una idea más clara y esté en capacidad de seleccionar por si mismo; caso contrario, deberá recurrir a los Servicios Profesionales del especialista autorizado. La adecuada aplicación de este Instructivo orientador hará de nuestro Parque Automotriz un mercado ALTAMENTE COMPETITIVO y contribuirá a la Economía Nacional, pues, su concepción y métodos prefieren a los vehículos de Alto Rendimiento Económico y a la vez de mejor precio.

La comparación se puede dar:

1° Entre vehículos Otto (gasolineros) 2° Entre vehículos Diesel y Otto. 3° Entre vehículos Diesel

Dado que el futuro inmediato del Transporte Automotriz mundial es el uso del gas, y que la adaptación más fácil es en los Motores Otto, desarrollaremos un ejemplo de selección entre vehículos Otto.

CUADRO COMPARATIVO DE DATOS Y ESPECIFICACIONES Comparación entre Vehículos Otto

METODOS DE COMPARACION

La comparación, tal como fue señalado antes, puede efectuarse en dos niveles: A. Comparando motores.

B. Comparando Vehículos.

A. COMPARACION DE MOTORES

Para que un motor sea mejor que otro u otros, debe ser mas: FUERTE.- Osea, que su Par sea mayor.

POTENTE.- Es decir, que pueda realizar más trabajo por unidad de tiempo. ECONÓMICO- Que comparativamente su Consumo de Combustible sea menor.

Veamos dos métodos de evaluación:

a. Calculando el Consumo Específico de Combustible de los Motores, independientemente del vehículo.

Fórmula: 1000 G

ge = --- (gr/CV.h) ---(7) Ne

donde : G = Consumo horario (balanza milimétrica) Kg/h. Ne = Potencia efectiva, CV.

Para determinar ge se hace la Prueba de Consumo, para lo cual se debe contar con el equipo necesario y la Característica del Motor.

La frecuencia de rotación (n, RPM) se registra con Tacómetro.

EJEMPLO:

Después de haber realizado la Prueba de Consumo durante una hora, se obtuvieron los siguientes datos:

MOTOR A: G =12.60 Kg (o 17.26 lit, o 4.56 G1) MOTOR B : G = 12.47 Kg (o 17.03 lit, o 4.52 G1)

Aplicando la fórmula: 1000 x 12.60 MOTOR A : ge = --- = 210 gr/CV.h 60 1000 x 12.47 MOTOR B : ge = --- = 215 gr/CV.h 58

MEJOR : Motor A, por que en cada hora, por cada CV, consume 5 gr menos que el Motor B.

EI comparativo mayor ge del Motor B puede ser a que éste, aparte de sus funciones vitales o indispensables, cuando trabaja el Motor complectado al vehículo es fuente de energía para:

 aire acondicionado.

 mando hidráulico de la dirección.  turboembrague.

Que también son factores disminuyentes de la Potencia del Motor. Defectos de diseño o fabricación pueden también contribuir a ello.

b- Unificando los parámetros más representativos con el fin de obtener un resultado numérico.

Una forma de comparar numéricamente es sumando algebraicamente Ios parámetros, multiplicando éstos por coeficientes, por ejemplo en un rango de cero a dos.

Los parámetros que pueden ser considerados como Ios más representativos son:

 Par Motor, M (Kgf.m)

 Potencia efectiva, Ne (CV)  Consumo especifico de combustible, ge (gr/CV.h)

 Masa, m (Kg)

La suma algebraica de estos parámetros dará un resultado adimensional que será asignado por puntos.

Para ello se asignarán coeficientes de tal modo que se podrá suprimir toda y cada una de las unidades de Ios parámetros correspondientes.

Los valores de Ios coeficientes teniendo en cuenta la magnitud de su importancia serían:

* Coeficiente del Par, CM. = 2.0 / K.gf.m * Coeficiente de Potencia, CNe.= 1.8 / CV * Coeficiente del Consumo específico de

Combustible Cge = - 0.3 CV. h/gr * Coeficiente de Masa, Cm = - 0.1 / Kg

Los valores de los coeficientes son resultado de pruebas de cálculo efectuado de sobre diversos tipos de, Motor existentes en el Mercado Mundial.

FUNDAMENTO:

 El Motor debe tener buen Par para poder adaptarse y superar la sobrecarga; aparte que el máximo valor del Par se efectúa a menos RPM que la correspondiente a la Potencia Máxima, lo que significará mejor aprovechamiento del combustible (al régimen del Par máximo).

 Un valor elevado de ge significa que el consumo de combustible es excesivo respecto a la Potencia que el Motor debiera desarrollar.

 La masa del Motor es un factor que también deberá tomarse en cuenta, más aún si se compararía Motores Otto con Motores Diesel.

FORMULA :

M.Cr1 + Ne.CNe, - ge.Cge - m.Cm ---(8) EJEMPLO :

MOTOR A : 9.1x 2.0+60 x l.8 – 210 x 0.3 – 110 x 0.1= 52.2 MOTOR B : 8.8x2.0 + 5Bx1.8 – 215 x 0.3 – 105 x 0.1 = 47.0 MEJOR : Motor A. Su ventaja sobre el Motor B es 5.2 puntos.

Este método aparte de determinar cuantitativamente la ventaja de un motor -ya sea el otro de su mismo principio de funcionamiento o de principio diferente (Diesel vs. Otto, segundo caso)- nos permitiría establecer hasta que punto el Diesel puede dentro de la factibilidad técnica completar un vehículo liviano. Este punto, al comparar un Diesel con Otto llegaría cuando la diferencia de los resultados sería CERO. Si desde este punto seria factible sustituir al Otto por el Diesel, se deberá considerar la resistencia del chasis (soportes del Motor), así como la capacidad del sistema de amortiguación y suspensión.

La limitaciones del Diesel son su masa y volumen. NOTA:

Si no hubiera información sobre, ge y/o m. no incluir en la fórmula, aunque no sería la solución más correcta; en todo caso, si se aplicara esta modalidad o variante, la ventaja del mejor sería bastante relativa.

B. COMPARACION DE VEHICULOS.

1. Cálculo de la Diferencia de los ge, relacionados al trabajo del Motor vinculado al vehículo.-

Aunque este ge figura en Ios datos que algunas firmas incluyen en su Catálago, es importante saber cómo éste se calcula y de qué parámetros depende.

Este tratamiento nos permite efectuar un análisis fundamentado de Ios fenómenos que influyen sobre Q.

FORMULA : ge = 10 Q V ɣ (gr/CV.h) Ne EJEMPLO : VEHICULO A : ge = 213 VEHICULO B : ge = 220

MEJOR: Vehículo A, con un ventaja de 7 gr/CV.h.

Comúnmente, el estudio y la determinación de ge se realiza bajo las condiciones de desplazamiento uniforme, con la marcha directa, teniendo disposición horizontal el camino, entre otras. Bajo las citadas condiciones se calcula Ne (aunque, esta es información que el fabricante debe dar):

……… (9)

PΨ+W : Factor que representa a los elementos, resistivos, tales como el tipo de

camino y fuerza del aire que se opone desplazamiento del vehículo, Kgf.

η

Como se puede observar, éste ge será siempre mayor que el ge del Motor solo. Esto se debe a la influencia de Q y

η

De otro lado, sobre Q y Pφ+W influyen considerablemente:

 La habilidad y grado de preparación del conductor.  Las condiciones topográficas como:

- Traficabilidad.

- Estado, configuración y disposición del camino - Grado de congestionamiento del tránsito.  Presencia de lluvia y viento.

 Temperatura y altura del medio ambiente.  Aerodinamismo del vehículo.

2. Cálculo de la economía obtenida al utilizar el vehículo elegido adecuadamente.- Para hacer este cálculo consideraremos que los vehículos han de recorrer en promedio 100000 Km.

La información de entrada necesaria para realizar cálculo se presenta en el siguiente cuadro:

CUADRO N° 5 CONCEPTO SÍMBOLO UNIDAD A B

Consumo de combus

tible en 100000 Km. Q10 5 Gl 2242 2242 Precio por galón PrecG1 S/. 10.0 10.0 Precio de catálogo

del vehículo Prec veh $ 18500 20000 Cilindrada cil cc 1130 1078

FORMULACION

Se calcula la economía realizada a los 100000 Km. La economía es la diferencia de Ios Costos Totales (CT):

CT = Q10 5 x Prec Gl + Precveh ---(10)

Si se comparan más de dos vehículos se confeccionará una lista de prioridad donde aquellos vehículos que tengan menor CT serán Ios primeros, mientras aquellos de mayor CT serán los últimos.

EJEMPLO: Costos Totales:

VEHICULO A : 2242 x 10 + 59200 = 81620 VEHICULO B : 2242 x 10 + 64000 = 86420

MEJOR : Vehículo A, con una economía de S/. 4800 en 100000 Km, o su equivalente, 2 años.

NOTA: Las cantidades de distancia recorrida o su tiempo de uso equivalente pueden ser menores pero siempre se debe tener en cuenta que cuanto mayor es la distancia (o tiempo) tanto. Más clara es la diferencia comparativa.

3. Comparación de los Precios de Reventa (PR).-

EI Precio de Reventa depende de la Depreciación tanto por uso (kilómetros recorridos) como por tiempo (años, desde su fabricación); además de la cilindrada del Motor.

De una forma referencial y con las limitaciones ello presupone, se puede determinar el Valor Residual mediante la Tabla de Depreciación.

La comparación de los Precios de Reventa puede tener como referencia cualquier kilometraje o tiempo. En este caso, consideramos dos años.

FORMULACIÓN:

PR = Precveh x 0.01 VRP

VRP: Valor Residual Porcentual EJEMPLO

FRA = 59200 x 0.01(70) = S/. 41440 PRB = 64000 x 0.01(70) = S/. 44800 MEJOR : Vehículo B, en S/. 3360

TABLA DE DEPRECIACION VALOR RESIDUAL PORCENTUAL

Cuadro N° 6 TVU Años CILINDRADA, cm3 500 a 1000 1000 a 2000 2000 a 5000 5000 a 10000 10 000 a más 01 80 75 70 80 85 02 73 70 63 74 80 03 65 63 56 67 75 04 58 57 50 62 70 05 50 50 45 57 65 06 40 43 38 52 60 07 30 35 35 46 55 08 20 25 30 42 52 09 18 20 27 37 48 10 16 18 24 33 45 11 14 16 22 30 42 12 12 14 20 25 38 13 10 12 18 23 35 14 9 11 16 22 33 15 8 10 15 20 32

4. Cálculo del Costo del Transporte de cada Tonelada de Carga Útil (CTr).-

Para lograr este objetivo se fija una distancia para que respecto a ella se pueda calcular los precios relativos de los diversos conceptos o rubros referidos a los gastos. Como en el caso anterior, la distancia referida será 100000 Km; esta distancia se elige arbitrariamente.

Los rubros difieren según el tipo de empresa; por ejemplo, para una empresa de transportes o un transportista individual que no tienen taller mecánico ni garaje propio, Ios rubros serán :

- Repuestos, accesorios y pertenencias. - Combustible, lubricantes e insumos.

- Mano de obra por Mantenimiento y Reparación. - Estacionamiento y guardianía.

- Salarios. - SOAT.

- Amortización, tributos, etc.

Por cuanto aquí el tema está planteado en términos de comparación respecto al Consumo de Combustible, excluiremos Ios detalles de Ios demás conceptos.

FORMULA

1/ηec x PrecGl

CTr = --- + K ---(11) Gcu

ηec = Rendimiento económico, km/Gl .

K = Constante general que toma en cuenta los diversos conceptos, exceptuando al Consumo de combustibles.

K puede ser diferente, similar o igual para todos los vehículos que se comparan. Para aplicar esta fórmula, si consideramos que los demás gastos podemos manejar, asignaremos igual valor a K.

EJEMPLO: 1 x 10. 0 VEHICULO A : 44.6 + K = 0.448 + K (S/. por Tn) 0.50 1 x 10. 0 VEHICULO B : 44.6 + K = 0.467 + K (S/. por Tn) 0.48 MEJOR : Vehículo A.

La economía realizada por este vehículo (respecto a que si hubiera comprado el otro carro) es S/. 0.019 por cada tonelada que transporta; lo que significa que la economía seria S/. 1900 al transcurso de 100,000 Km, o 2 años.

5. Calculando el Consumo de combustible referido a cada Tonelada – Kilómetro. (q) FORMULA : q Gcu Q . 100  (lit/ Tn – Km)---(12) EJEMPLO: VEHICULO A : 8.50 = 0.170 100 X 0.50 VEHICULO B : 8.50 = 0.177 100 X 0.48

MEJOR : Vehículo A, porque gasta 0.007 litros menos que el B por cada tonelada – kilómetro .

El método 4 es más adaptable al sistema americano mientras que el método 5 se adecua mejor al sistema europeo y asiático.

6 - Calculando el Rendimiento Económico relacionado a la Carga. (ηec – car).- FORMULA ηec – car = Qvac ---. (13)

Qcu

Qcu = Consumo necesario para superar las resistencias relacionadas con la utilización de capacidad de carga.

Esta relación dará un resultado adimensional.

Es lógico suponer que Qvac será siempre menor que Qcu. EVALUANDO :

“El vehículo de mejor Rendimiento será aquel cuyo Motor resista y sobrelleve las cargas energéticas sin que se produzca alteraciones en su funcionamiento; también, sin que la carga signifique un desproporcional consumo de combustible” La carga energética varia directamente proporcional a:

- La cantidad de carga a transportarse. - La velocidad.

- La pendiente del camino, así como su consistencia.

Si no existe información sobre este parámetro, determinar experimentalmente. Debido a la dificultad para obtener esta información, considerar este método opcional.

7. Unificando los parámetros más representativos que identifican el comportamiento Técnico – Económico del vehículo a través de una SIMPLE SUMA.-

Los parámetros más representativos son:

- Capacidad, Gcu (Kg, Tn)

- Velocidad, V (Km / h)

- Rendimiento económico relacionado

al consumo de combustible, ηec (Km/G1)

Aplicando el mismo criterio que para el método b tendremos los siguientes coeficientes :

- Coeficiente de Capacidad, KGcu = 1 /Kg - Coeficiente de Velocidad, Kv = 0.5 h/Km - Coeficiente de Rendimiento

El Coeficiente de Velocidad tiene valor 0.5 debido a que por cuestiones técnicas (como, el desgaste acelerado y el excesivo, consumo de combustible, propios de velocidades altas) y principalmente por razones de seguridad, la velocidad que el carro no debe superar al del régimen económico, ni debe ser causa de accidentes.

También se podrá observar que se ha dado igual importancia a la Capacidad y al Rendimiento Económico, esto queda a criterio del analista.

FORMULA : Gcu + KGcu + V Kv + ηec +

K

VEHICULO A : 500 x 1 + 133 x 0.5 + 44.6 x 1 = 611.1 VEHICULD B : 480 x 1 + 150 x 0.5 + 44.6 x 1 = 599.6 MEJOR : Vehículo A, en 11.5 puntos.

NOTA:

La velocidad puede no ser incluida, puesto que todos los autos modernos desarrollan más de 100 Km/h y los vehículos pesados, más de 80 Km/h, sumando a esta consideración el estado y calidad de nuestras carreteras.

8. Calculando el tiempo de recuperación del capital. (t) .-

Este índice es vitalmente importante debido a que el Vehículo podrá rendir utilidades netas sólo a partir del momento en que haya recuperado su inversión. De ahí que: "Cuanto más rápido el vehículo recupera su inversión, tanto mejor es”: FORMULA :

t = Precveh ---(15) Ud

La Utilidad Diaria (Ud) es la diferencia entre lo que se recaba y lo que se gasta, brindando un servicio cada día:

Ud = Ingreso – Gastos

Por ejemplo, si un sedán tiene capacidad para 5 pasajeros y realiza diez viajes por día (cada viaje tiene dos recurridos, uno de ida y otro de vuelta), estando el pasaje a S/.0.50 y llegando a S/.20.00 sus gastos operativos y otros, la Utilidad Diaria será:

COMPRA AL CONTADO:

EJEMPLO: Consideraremos que ambas carros tienen capacidad para cinco pasajeros y que las Utilidades Diarias llegan a S/. 30.00, cada auto.

VEHICULO A : 59200 = 1979 días 30

VEHICULO B : 64000 = 2133 días 30

MEJOR : Vehículo A, pues, cuando el vehículo B haya recuperado su inversión, el auto A ya habrá generado S/. 4620 en UTILIDAD NETA, en Ios 154 días que llevaría de ventaja.

Para resolver este caso se consideró que Ios carros parten con 5 cinco pasajeros y llegan al paradero final con el mismo número; Io cierto es que a veces parten con menos pasajeros, pero en la ruta suben más y bajan otros, y así reiteradamente. La consideración hecha en el ejemplo puede ser el promedio del ingreso. COMPRA A PLAZOS: FORMULA: t = Prec veh N . Ud N - Número de letras.

EJEMPLO : Si ambas unidades tuvieran que pagarse en 36 partes o letras y se diera un recargo del 10 % por pago a plazos (aunque esto es algo más complejo); considerando una Utilidad Diaria de S/. 30.00

VEHICULO A : 59752 = 55 días 36 X 30

VEHICULO B: 64640 = 59 días 36 x 30

MEJOR: Vehículo A, porque este estará en la posibilidad de pagar su letra cada 55 días, mientras que B cada 59 días.

En cuanto al monto de las letras, la primera constituye entre el 30 y 70 % del Precio el carro, siendo lo más conveniente para el cliente que este monto sea el menor posible.

En el problema resuelto las letras tienen, mismo valor.

COMPARACION ENTRE VEHÍCULOS USADOS Y NUEVOS

Los carros usados generalmente se compran al contado. Las Utilidades Diarias que estos dan son menores debido a que:

- Consumen más combustible y lubricante. - Tienen depreciación por tiempo y desgaste.

- Exigen reparaciones en el momento menos previsto. - Tienen elevado costo de mantenimiento.

Teniendo presente estas consideración procederemos a calcular las Utilidades Diarias.

VEHICULO A, nuevo : Ud = 50 - 20 = S/. 30.00 VEHICULO A, usado : Ud = 50 - 30 = S/. 20.00

De acuerdo a la Tabla de Depreciación, si el segundo tuviera 2 años de uso el Valor Residual sería 70 %, entonces el Precio Reventa sería S/.41,440.00

t = 41440/20 = 2072 días

Con Io que se demuestra que un carro usado destinado como medio de ingreso puede no ser buena inversión.

ALGUNAS RECOMENDACIONES PARA LA EVALUACIÓN

Al alimentar los Datos y Especificaciones de los vehículos al Sistema, esta Ios procesará y dará los resultados parciales correspondientes a cada método.

La computadora puede estar también en la capacidad de dar el RESULTADO FINAL, pero, eso debe ser minuciosamente analizado y descrito. Por ello, después de la CONCLUSION se debe CATEGORIZAR la ventaja con la siguiente escala:

1. Abrumadora Cuando todos los métodos unívocamente indican que uno de Ios vehículos es mejor.

2. Clara Cuando seis métodos indican aquel carro es mejor.

3. Considerable Cuando cinco métodos dan resultado favorable a uno de Ios automóviles.

4. Ligera Cuando cuatro métodos favorecen a uno y desde luego tres métodos favorecen al otro u otros.

5. Relativa. Cuando gana una de Ios coches pero no habiéndose utilizado todos Ios métodos par falta de información.

NOTA :

Cuando se aplique cualquier método, si una de Ios vehículos tiene la información requerida, y el (Ios) otro (s) carro no, declarar como mejor al primero. Si. ninguna de las unidades que se comparan no tiene información para aplicar tal o cual método, no considerar ese método; exigir esa información al fabricante seria lo más recomendable.