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Un banco de pruebas de neumáticos y carreteras novedoso para las necesidades automotrices modernas

Autores: Favilli, Francesco; Sgamma, Michele; Bucchi, Francesco; Frendo, Francesco; Leandri, Pietro; Losa, Massimo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un banco de pruebas de neumáticos y carreteras novedoso para las necesidades automotrices modernas


Categoría

Procesos industriales

Subcategoría

Diseño de procesos industriales

Palabras clave

Industria automotriz
Vehículos eléctricos
Interacción neumático-pavimento
Banco de pruebas
Ruido de rodadura
Durabilidad estructural

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La industria automotriz se está transformando actualmente, principalmente debido al auge de las tecnologías de vehículos eléctricos e híbridos y la necesidad de reducir la masa del vehículo y las pérdidas de energía para disminuir el consumo, la contaminación y el uso de materias primas. Además, los fabricantes de superficies de carretera enfatizan la mejora de la durabilidad del pavimento y la reducción del ruido de rodadura. Esto requiere definiciones precisas de las condiciones de carga y impulsa la necesidad de bancos de pruebas de ruedas confiables. Muchos bancos actuales utilizan rodillos recubiertos de abrasivo o cintas sintéticas, pero los dispositivos capaces de probar en superficies de carretera reales son raros. En este trabajo, se propone un dispositivo novedoso para probar la interacción neumático-pavimento. El sistema cuenta con un carro que se mueve a lo largo de una plataforma de pista cerrada, asegurando la repetibilidad de las pruebas y permitiendo pruebas de durabilidad estructural en superficies irregulares con obstáculos instalados. El carro está equipado con un brazo en voladizo capaz de soportar ya sea una rueda de prueba con dimensiones y parámetros cinemáticos personalizables o un neumático integrado con un sistema de suspensión completo, moviéndose a lo largo de una superficie de pavimento personalizable. El sistema incluye actuadores y sensores para aplicar cargas verticales y ajustar la alineación de la rueda de prueba (ángulo de deslizamiento, ángulo de caída, etc.), permitiendo la caracterización del comportamiento del neumático, como el desgaste, la fatiga, el ruido de rodadura y la resistencia a la rodadura. Se realizaron simulaciones multibody para evaluar la viabilidad del banco en términos de cinemática, requisitos de potencia y cargas estructurales. Los resultados confirmaron cómo este novedoso banco de pruebas representa un avance prometedor en las capacidades de prueba de neumáticos, permitiendo estudios exhaustivos sobre el rendimiento de los neumáticos, la reducción del ruido y la dinámica estructural de los subsistemas del vehículo.

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