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Title: Estudio análitico y experimental de la caja de velocidades del automóvil nissan sentra b-13 para mejorar el desempeño dinámico del vehículo.
Author: Arboleda Grajales, John Fredy
Jiménez Ramírez, Daniel
Issue Date: 27-Oct-2010
Advisor / Validator: Córdoba Morales, Jorge
Keywords: Automóviles
Description: Los derivados del petróleo como el ACPM y la gasolina son las fuentes de energía que mueven el mundo, y en particular el sector automotriz, lo que ha hecho posible desarrollar la tecnología en este campo y mejorar el rendimiento energético y el desempeño dinámico de los motores. Este desempeño se ha visto afectado por el diseño y construcción de la transmisión o caja de engranajes, lo cual representan un problema mayor en su funcionalidad en la topografía colombiana, ya que la mayoría de fabricantes diseñan esta parte de los vehículos para las carreteras europeas y norteamericanas. Cuando estos vehículos son usados en las carreteras colombianas, presentan un problema de escalonamiento en los cambios de la transmisión manual, entre cada relación de engranaje, siendo mayor en los primeros cambios (1ra, 2da y 3ra velocidades). Dicho escalonamiento trae como consecuencia un mayor consumo de combustible, y su consecuente gasto energético. De acuerdo a lo anterior, se decidió retomar los conocimientos adquiridos en el Seminario de Auditoria Energética y aplicarlos en el sector automotriz. En la actualidad no hay avances significativos en el tema de las modificaciones de las cajas de engranajes manuales porque todos los esfuerzos tienden al desarrollo de las cajas automáticas, y las CVT (Transmisión de Variación Continua), que son la necesidad del mercado mundial. La mayoría de fabricantes centran sus innovaciones en el aprovechamiento energético de los combustibles, con los avances en los diseños del sistema de inyección electrónica de los motores; pero con respecto al desarrollo de las cajas manuales no se ha avanzado lo suficiente. El propósito de este trabajo es modelar y experimentar las diferentes relaciones de engranajes, con base en los resultados obtenidos del rendimiento dinámico de un vehículo con motor de combustión interna, que nos ayude a mejorar y reducir el escalonamiento producido por las cajas de velocidades manuales, disminuir las emisiones de CO2 y mejorar el consumo de combustible, todo esto enfocado en el ahorro energético. Se tomará un vehículo y con base en su ficha técnica se harán cálculos matemáticos para variar las relaciones de engranajes. Dicho vehículo se llevará al banco de prueba dinamométrico y se analizaran los cambios en las curvas del motor: par, potencia y consumo específico; temas que se explicaran más adelante.
Abstract: El presente trabajo consiste en modelar la caja de velocidades del automóvil Nissan SENTRA B-13 y encontrar la relación de engranajes optima que permita disminuir o eliminar el escalonamiento que se presenta en las diferentes relaciones de velocidades, por su construcción típica. Lo que se pretende hacer es que este escalonamiento se adapte mejor a las condiciones de operación típicas de la geografía colombiana, de manera que se mantenga el motor en zonas más eficientes de operación. Los resultados muestran la sensibilidad de modo de operación del motor a la relación de la caja, y el rediseño propuesto en este trabajo se considera que podría ayudar a mejorar el desempeño dinámico del vehículo, reduciendo el consumo en un estimado de 16,67% y las emisiones equivalentes de CO2 en un 18,34%.
Table Of Contents: Resumen 5. -- Introducción 6. -- 1. Planteamiento del problema 7. -- 1. 1 Descripción del Problema 7. -- 1.2 Formulación del Problema 7. -- 2. Justificación 8. -- 3. Objetivos 9. -- 3.1 Objetivo general: 9. -- 3.2 Objetivos específicos: 9. -- 4. Marco teórico 10. -- 4.1 Historia 10. -- 4.2 Transmisión 10. -- 4.3 Cambios Manuales 12. -- 4.4 Evolución de las Cajas de Velocidades 12. -- 4.5 Curvas Características del Motor 14. -- 5. Metodología 16. -- 5.1 Especificaciones Técnicas del vehículo 16. -- 5.2 Datos y Cálculos 16. -- 6. Análisis del trabajo 18. -- 6.1 Calculo de consumo y emisiones de CO2 21. -- 7. Conclusiones 23. -- Anexos 24. -- Bibliografía 27. --
Program: Ingeniería Mecánica
Headquarters: Medellín
Publisher: Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Mecánica, Medellín y Envigado
Type: Trabajos de grado - Pregrado
Citation: Arboleda Grajales, J. F. y Jiménez Ramírez, D. (2010). Estudio análitico y experimental de la caja de velocidades del automóvil nissan sentra b-13 para mejorar el desempeño dinámico del vehículo. (Tesis no publicada). Universidad Cooperativa de Colombia. Medellín, Colombia
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