Estudio y modelización del comportamiento en frenada de vehículos sobre banco de rodillos de itv

Resumen

El trabajo de investigación empezó con el estudio de los modelos matemáticos de neumáticos usados desde 1931 hasta el año 2010 con el objetivo de analizar su idoneidad para representar la rodadura de neumáticos sobre rodillos. A la vista del estudio previo realizado, vemos que en ninguna de las investigaciones y en ninguna de las aportaciones de los investigadores de mayor notoriedad se ha contemplado la posibilidad de estudiar el movimiento del neumático sobre un banco de rodillos, por lo que ponemos de manifiesto la necesidad de idear o adaptar un modelo matemático para dicha situación. La investigación realizada en la presente tesis doctoral se centra en el estudio de la frenada realizada sobre banco de rodillos de ITV. Se analizan, primero de forma teórica y después de forma experimental, los parámetros que pueden influir en la medida de freno recogida por el banco de ITV y se establece una relación de porcentajes de influencia de cada factor en base a las medidas experimentales realizadas. Se ha comprobado que las variables más influyentes en la frenada-deslizamiento sobre rodillos son: la presión, el tipo de neumático, la separación y la rugosidad de los rodillos, el ángulo de convergencia y divergencia y el peso. Por el contrario la influencia de la temperatura y el desgaste del neumático han resultado menores y no se han abordado en profundidad. Para llevar a cabo los ensayos experimentales se ha propuesto una metodología de ensayo que permita realizar los ensayos de un modo sistemático y controlado sobre el banco de rodillos de ITV. Se realiza un estudio comparativo del par de freno aplicada sobre la rueda circulando sobre rodillos y el medido por el banco para establecer un ¿rendimiento¿ de medida de par de los bancos de ITV estudiados en relación al parámetro analizado en cada experimentación. Se realiza un estudio comparativo del par de freno aplicado sobre la rueda circulando en pista y el medido por el banco para establecer la ¿proporción¿ de medida de los bancos de ITV estudiados en relación a la frenada real que realizaría dicho vehículo circulando en pista en condiciones estándar. Se estudia la validez real de este tipo de ensayos de ITV, al verse influenciados por parámetros extrínsecos al sistema de frenos y no asemejarse a la medida de par frenada en pista. Tras comparar las ventajas e inconvenientes de los modelos matemáticos que simulan el movimiento de las ruedas sobre suelo plano ningún modelo se puede utilizar tal cual para relacionar la frenada sobre rodillos a la que se realiza en pista, aunque se elige un modelo matemático que tras un estudio de ajuste se podría aplicar al movimiento de la rueda sobre rodillos. El modelo elegido permite comparar matemáticamente, y teniendo en cuenta la influencia de la variación de los parámetros estudiados, la medida de freno en ambas pruebas, y permite establecer una serie de factores correctores del modelo de frenado sobre banco de ITV. En definitiva, se pretende replantear la eficacia de los ensayos de los sistemas frenómetros en las estaciones de ITV, y acotar el error producido en la medida de la fuerza de frenado de los vehículos con respecto a la que se produce normalmente en pista ya que en las inspecciones técnicas de vehículos las mediciones se realizan sobre un banco de rodillos. Finalmente se proponen unas recomendaciones en el proceso de inspección de frenos que controlen los parámetros anteriormente indicados.