Download Análisis de la Velocidad Rotacional y Fuerza de Empuje en una Camioneta Toyota Hilux 1GD and more Quizzes Material Engineering in PDF only on Docsity!
Caso HILUX: La camioneta más importada de TOYOTA en el Perú El vehículo para analizar es una camioneta HILUX del fabricante Toyota, motor 1GD de transmisión manual mecánica (6MT). Se adjunta la SPECS, analice lo siguiente:
TOYOTA HILUX 4X4 D/C 1GD (Camioneta a realizar)
a) En una vía horizontal, determine la velocidad rotacional alcanzada en los neumáticos en cada marcha, para esto utilice el video https://www.youtube.com/watch?v=cO1JRiidDSs, si se utiliza originalmente el neumático 265/60R17. Considere las marchas que se indican en el video. Referencia (Según Video) DISTANCIA TIEMPO 0 – 100 KPH 11 s RELACIONES DE CAMBO DE UN MOTOR 1GD 1ra marcha 4. 2 ra marcha 2. 3 ra marcha 1. 4 ta marcha 1. 5 ta marcha 0. 6 ta marcha 0. Reversa 4. 265/60R
Altura desde el suelo hasta la mitad del neumático completo El neumático 265/60R17 tiene las siguientes dimensiones: Ancho del neumático: 265 mm Relación de aspecto (60): El 60% del ancho es la altura de la pared lateral. Diámetro del rin: 17 pulgadas (esto equivale a 431.8 mm). Cálculo de la distancia total: El diámetro total del neumático (incluyendo el rin y las dos paredes laterales) es: Diámetro total = 2 × Altura de la pared lateral + Diametro del rin Diámetro total = 2 × 159mm + 431 .8mm = 749 .8mm Altura desde el suelo hasta la mitad del neumático: La mitad del diámetro total es la distancia desde el suelo hasta el punto medio del neumático: Diámetro total 𝟐
749 .8mm 𝟐 = 374 .9mm Por lo tanto, la altura desde el suelo hasta la mitad del neumático es de 374. mm. Referencia (Según Video) 1ra marcha 28 KM/H 2 ra marcha 44 KM/H 3 ra marcha 69 KM/H 4 ta marcha 93 KM/H 5 ta marcha 128 KM/H 6 ta marcha 179 KM/H Determine la velocidad rotacional alcanzada El neumático es 265/60R17 cuyo diámetro es 749.8 mm (0.7498 m). Circunferencia del neumático : Circunferencia = π × diámetro = 3. 1416 × 0. 7498 = 2 .354m La circunferencia es 2.354 metros. Ahora convertiremos las velocidades de km/h a m/s utilizando la fórmula: Velocidad (m/s) = Velocidad (km/h) × 1000 3600
Reversa – 15 km/h (Imaginado) : Velocidad ( m s
15 × 1000
= 4 .17m/s V𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 =
= 1 .77RPS
b) Determine la fuerza de empuje, en cada marcha. Mediante MRUV, compruebe los valores de aceleración y velocidad rotacional en los neumáticos. Datos: Velocidades 28 KM/H 7.78m/s 44 KM/H 12.22m/s 69 KM/H 19.17m/s 93 KM/H 25.83m/s 128 KM/H 35.56m/s 179 KM/H 49.72m/s 15 KM/H 4.17m/s Tiempo entre marchas 1ra marcha ----- (Vehículo en movimiento) 2 ra marcha 1 ,43s 3 ra marcha 4,23s 4 ta marcha 7,62s 5 ta marcha 18,02s 6 ta marcha 28.05s Aceleración en cada marcha : 1ra marcha: (No hay tiempo) 2 ra marcha: 𝑎 2 = 12 .22m/s − 7 .78m/s
- 43 𝑠 = 3 .10m/𝑠^2 3 ra marcha: 𝑎 3 = 19 .17m/s − 12 .22m/s
- 23 𝑠 = 1 .64m/s 4 ra marcha: 𝑎 4 = 125 .83m/s − 19 .17m/s
- 62 𝑠 = 0 .87m/s
5 ra marcha: 𝑎 5 = 35 .56m/s − 25 .83m/s
- 02 𝑠 = 0 .54m/s 6 ra marcha: 𝑎 6 = 49 .72m/s − 35 .56m/s
- 05 𝑠 = 0 .50m/s Calcular la fuerza de empuje para cada marcha se emplea F= m*a Cuadro de fuerza empuje Marcha Aceleración (m/s²) Fuerza de Empuje (N) 2da 3.10 3210 *3.10= 9 ,951N 3ra 1.64 3210 *1.64= 5 ,270N 4ta 0.87 3210 *0.87= 2 ,790N 5ta 0.54 3210 *0.54= 1 ,734N 6ta 0.50 3210 *0.50= 1 ,605N c) Construya el perfil de aceleración considerando el corte de la transmisión, y anualice los valores para una ruta promedio de 230 km por día en vía recta con un promedio de 5 aceleraciones desde 0 m/s^2. Estime la perdida de combustible por esas interrupciones por año. d) Como cambia la situación si se utiliza originalmente el neumático 265/60R17 y se cambia por el 275/35R20 o el 265/R15. e) Si el desgaste del neumático es de 4.5 mm, ¿tendrá algún efecto en el consumo del combustible? Demuéstrelo analíticamente f) Si el vehículo requiere el uso de la reversa para subir una pendiente estime cual sería el ángulo de inclinación máximo con toda la carga posible PAYLOAD. g) Estime una situación especial e imaginaria si queremos utilizar como superficie del disco de embrague madera y como superficie de contacto acrílico, cuales serían las dimensiones del embrague. Utilice los datos del laboratorio
