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CAP. 2. COMPONENTES, ARQUITECTURA Y DIMENSIONES DEL AUTOMOVIL
2.1 COMPONENTES PRINCIPALES DEL AUTOMOVIL
El automóvil moderno tal y como lo conocemos representa el resultado de un proceso evolutivo
que partió del coche de caballos o carruajes, tal como se relató en el capítulo 1.
El vehículo estaba constituido por un armazón (que al principio era de madera) metálico,
llamado bastidor o chasis que soportaba todos los esfuerzos y reacciones que actúan sobre el mismo.
Este bastidor estaba formado por dos largueros (vigas en U o I) y diversos travesaños que los
arriostraban. Sobre el bastidor se fijaban los demás componentes (entre ellos los órganos motrices, la
suspensión, la dirección, frenos, ruedas, etc.), y por otro lado se fijaba sobre él el elemento protector y
de transporte para los pasajeros (la carrocería, en el caso de los vehículos livianos, y la cabina en el caso
de vehículos pesados)
En la actualidad la distinción entre bastidor o chasis y carrocería ha variado para los vehículos
livianos, pero se ha conservado para los vehículos pesados.
Teniendo en cuenta esta introducción en el siguiente esquema se visualiza los diferentes
componentes del automóvil.
Entonces, podemos decir que el automóvil está constituido por dos grandes conjuntos que son el
chasis o conjunto mecánico y la carrocería, destinada a transportar pasajeros o carga y va anclada al
chasis. A su vez el chasis en todo tipo de automóvil está compuesto por una serie de elementos u
órganos que se visualizan en el siguiente cuadro:
COMPONENTES DEL AUTOMOVIL
CHASIS O CONJUNTO MECANICO
CARROCERIA
ESTRUCUTURA RESISTENTE (Bastidor)
GRUPO MOTOPROPULSOR (Motor, Embrague y Caja de Cambios)
SISTEMA DE TRANSMISION (Ejes delanteros, Ejes posteriores,
Ruedas neumáticas)
COMPONENTES DEL SISTEMA DE FRENOS
COMPONENTES DEL SISTEMA DE SUSPENSION
COMPONENTES DEL SISTEMA DE DIRECCION
SISTEMA ELECTRICO (Generación, almacenamiento y distribución)
SISTEMA DE CONTROL
Figura 2.1 Componentes y sistemas del automóvil
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2.1.1
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ESTRUCTURA RESISTENTE o BASTIDOR
El bastidor es una estructura rígida en la que se fijan de una forma u otra los distintos elementos
mecánicos que componen el automóvil como el motor, la transmisión, sistema de dirección, sistema de
suspensión, sistema de frenos, sistema de propulsión y la carrocería. Su clasificación es la siguiente:
BASTIDOR
En ESCALERA O en H
En X o en COLUMNA
PERIMETRICO
DE PLATAFORMA
AUTOPORTANTE O MONOCASCO
Figura 2.2 Clasificacion de bastidores
2.1.2 CARROCERIA - Es el elemento de protección y transporte para los pasajeros y cosas. En los
vehículos pesados hay dos partes perfectamente diferenciadas: la cabina para los pasajeros y la caja
para las mercancías. Se clasifica así:
CARROCERIA
CONCEPTO CLASICO
(Carrocería Independiente)
CONCEPTO MODERNO
(Carrocería Autoportante)
Figura 2.3 Diferentes tipos de carrocerías
La carrocería auto portante monocasco integra en un único conjunto las funciones estructurales
de resistencia y de la carrocería. Este diseño se empezó a popularizar desde que en 1930 lo usaran la
marca francesa Citroën en sus vehículos, aunque su incorporación ha sido gradual, aplicándose
inicialmente a turismos ligeros para llegar en la actualidad a incluirse en la práctica totalidad de
turismos, en numerosos vehículos industriales y en algunos todos terrenos.
La estructura, sin tener en cuenta las puertas, se puede considerar dividida en tres partes
diferenciadas:
a) Estructura inferior. - Viene a ser el bastidor de los vehículos no auto portantes.
b) Elementos laterales. - Formados por unos anillos denominados “Montantes” son 3 o 4. Están
denominados por letras A, B y C.
c) La estructura techo. - Constituida por una gran chapa y elementos resistentes tanto
longitudinales como transversales
16
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2.1.3 GRUPO MOTOPROPULSOR Comprende tres órganos distintos que normalmente tienen
bloques separados (motor, embrague y caja de cambios) que incluso pueden constituir un solo bloque.
Entonces, sus componentes son:
GRUPO MOTO PROPULSOR
MOTOR
EMBRAGUE
MOTOR DELANTERO Y
PROPULSION TRASERA
CAJA DE CAMBIOS
DE 2 EJES
DE FRICCION
MANUALES
MOTOR TRASERO Y
PROPULSION TRASERA
MOTOR DELANTERO Y
TRACCION DELANTERA
HIDRAULICOS O
CONVERTIDOR DE
PAR
DE 3 EJES
CON ENGRANAJES
EPICICLOIDALES
AUTOMATICAS
MOTOR DELANTERO O TRASERO
Y TRACCION TOTAL
MECANIZADO
ROBOTIZADO
VARIADOR
CONTINUO (CVT)
Figura 2.4 Clasificación de los componentes del grupo moto propulsor
En la Figura 2.5 se muestra los componentes del conjunto moto propulsor en corte, rígidamente
acoplados, en donde se observa el flujo dinámico desde el cigüeñal a la caja de cambios.
Figura 2.5 Vista en corte de los componentes del grupo moto propulsor
1 – Cigüeñal; 2 – Volante; 3 – Doble embrague seco; 4 – Cambios pares;
5– Cambios impares; Árbol principal; 7 – Árbol secundario
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2.1.4 SISTEMA DE TRANSMISION
Viene a ser el conjunto de órganos que transmite el
movimiento desde la caja de cambios a las ruedas. Sus componentes son:
ELEMENTOS DE LA TRANSMISION
ARBOL DE
TRANSMISION
(EJE CARDAN)
PALIERES O
SEMIARBOLES
DIFERENCIAL
AUTOBLOCANTE
GRUPO
REDUCTOR
CAJA DE
TRANSFERENCIA
Figura 2.6 Elementos principales de la transmisión





Árbol de la transmisión – Transmite el giro desde la caja de cambios al tren de rodaje
Diferencial autoblocante – Compensa la velocidad de giro entre la rueda interior y la exterior
Grupo reductor – Reduce la velocidad de giro del motor para aumentar el par de giro en las
ruedas
Palieres o semiarboles – Transmite el par de giro desde el diferencial a las ruedas
Caja de transferencia – Acopla la tracción al segundo eje, en vehículos 4 x 4
Grupo reductor
Semiarboles
Grupo moto propulsor
Diferencial
Árbol de transmisión
Tren de Rodaje o
Puente trasero
Caja de cambios
Figura 2.7 Vista en 3D de los elementos de una transmisión con motor delantero y propulsión trasera
2.1.5 SISTEMA DE FRENOS Conjunto de elementos que tienen como función disminuir o parar la
marcha de un vehículo. De acuerdo al tipo de vehículo el sistema puede estar compuesto por los
siguientes subsistemas:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Freno de servicio
Freno de estacionamiento
Sistema antibloqueo de frenos (Programa electrónico de estabilidad)
Freno electrohidráulico
Sistema de control de tracción
Sistemas auxiliares de frenado
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





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Freno de servicio – Es el principal freno de un vehículo, que permite al conductor reducir la
velocidad del vehicula, así como conseguir su detención.
Freno de estacionamiento – Permite asegurar el frenado del vehículo en situación de reposo,
incluso en calzadas con pendiente y sin la presencia del conductor.
Sistema Anti Bloqueo de frenos (Sistema ABS de frenos) – Adapta la presión de frenado a las
condiciones de transferencia de carga del vehículo que se produce en cada situación, atendiendo
además las condiciones de adherencia del vehículo.
Freno electrohidráulico – En este sistema, el pedal del freno genera una señal eléctrica en lugar
de presión hidráulica. Esta señal de la fuerza de accionamiento del freno llega a una centralita
que controla a una bomba hidráulica que genera la presión de frenado, y esta mediante unas
electroválvulas, actúa hidráulicamente sobre las pinzas.
Sistema de control de tracción – El control de la tracción del vehículo se puede realizar
mediante la intervención del motor o mediante la intervención de los frenos.
Sistemas auxiliares de frenado – Complementan el freno convencional, con el objetivo de
aliviar su uso y reducir de manera paulatina la inercia del vehículo en movimiento.
En las Figuras siguientes se visualiza la Clasificación de los diferentes tipos de frenos:
SISTEMA DE FRENOS DE SERVICIO
Accionamiento mecánico
Accionamiento hidráulico
Accionamiento neumático
Accionamiento eléctrico
SEGÚN EL SISTEMA DE
GENERACION DE PRESION
Freno de disco
Disco de freno
Pinzas o mordazas de freno (Calipes)
Pastillas
Freno de tambor
Tambor de freno
Zapatas de freno
Dispositivos de tensado
ELEMENTOS DE FRENADO
Circuito único
Circuito dual
SEGÚN EL NÚMERO DE CIRCUITOS
CIRCUITO HIDRAULICO
Componentes
Figura 2.8 Tipos de frenos de servicio
Deposito
Bomba de freno
Servofreno
Actuadores
hidráulicos
Corrector de frenado
Tuberías y latiguillos
Liquido de frenos
FRENO DE ESTACIONAMIENTO
MECANICO
NEUMATICO
ELECTROMECANICO
Figura 2.9 Tipos de frenos de estacionamiento
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SISTEMAS AXILIARES DE FRENADO
FRENO MOTOR
RALENTIZADOR
HIDRODINAMICO
RALENTIZADOR
ELECTROMECANICO
Figura 2.10 Tipo de sistemas auxiliares de frenado
Figura 2.11 Componentes del sistema de frenos
1 – Pedal de freno; 2 – Conjunto servo freno; 3 – Cilindro maestro; 4 – Válvula combinada; 5 – Tambor
trasero; 6 – Disco delantero; 7 – Líneas de freno; 8 – Latiguillo de freno; 9 – Caliper; 10 – Palanca del
freno de estacionamiento; 11 – Cable del freno de estacionamiento; 12 – Compensador del freno de
estacionamiento.
SISTEMAS ANTIBLOQUEO DE FRENOS
(SISTEMA ABS)
PROGRAMA
ELECTRONICO DE
ESTABILIDAD
Comparte los componentes del sistema de
servicio e incorpora un sistema hidráulico de
presión gestionado electrónicamente
Evolución del sistema antibloqueo que
incorpora diferentes sensores para el control
de la estabilidad del vehículo
Figura 2.12 Sistema antibloqueo de frenos (Sistema ABS)
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SISTEMAS DE CONTROL DE TRACCION
SISTEMA CON
INTERVENCION DEL
MOTOR
SISTEMA CON
INTERVENCION DE LOS
FRENOS
Figura 2.13 Sistemas de control de la tracción
2.1.6 SISTEMA DE SUSPENSION Se encarga de absorber con flexibilidad las irregularidades de las
vías por donde circula el vehículo, y está constituida por elementos elásticos y viscosos interpuestos
entre las ruedas (masas no suspendidas) y el resto del vehículo (masa suspendida), y que cumple dos
funciones:
a) Conferir al vehículo la estabilidad y el confort necesario para su marcha en diferentes
condiciones de suelos y situaciones de circulación.
b) Proteger los órganos mecánicos de todos los sistemas del vehículo.
En la Figura 2.13 se muestra un resumen del sistema de suspensión
SISTEMA DE SUSPENSION
- Muelles, Ballestas y Barras de
Torsión (Vehículos Livianos)
- Acumuladores oleo hidráulicos
- Balonas neumáticas
RESORTES
ELEMENTOS DE LA
SUSPENSION
AMORTIGUADORES
Amortiguador de fricción
Amortiguador de inercia
Amortiguador tipo telescopico
TIRANTES
Tirantes Longitudinales
BE - BARRAS
ESTABILIZADORAS
BRAZOS DE
SUSPENSION
SS RIGIDA
TIPOS DE SISTEMAS DE
SUSPENSION, [SS]
BE Transversales
BE tipo “Panhard”
Brazos Transversales
Brazos Longitudinales
Rotulas, Topes de suspensión, Silentblocks
Eje rígido propulsor y ballestas
Eje rígido y muelles
SS SEMIRIGIDA
Con eje de Dion
Con eje Delta link
INDEPENDIENTE
Eje oscilante
Brazos tirados y barras de torsión
Brazos tirados y muelles
Mc Pherson
Paralelogramo deformable
Multibrazo
Figura 2.14 Resumen esquemático del sistema de suspensión
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En la figura 2.15 se muestra las partes que intervienen en el proceso de suspensión. De los cuales se
tiene los siguientes detalles:


Masas suspendidas - Está constituida por: carrocería, bastidor, grupo moto propulsor,
embrague, caja de cambios, eje cardan, pasajeros y cargas.
Masas no suspendidas - Está constituida por: Ejes incluidos los puentes rígidos y las ruedas
conteniendo frenos


Resortes de suspensión - Son los órganos elásticos del sistema de suspensión.
Amortiguador - Son los órganos viscosos del sistema de suspensión.
Asiento
Almohadillas
del asiento
Masas
suspendidas
Muelle de
suspension
Amortiguador
Masas no
suspendidas
Neumático
Figura 2.15 Partes dinámicas de un sistema de suspensión
En la figura siguiente se visualiza los elementos de la masa no suspendida
Masas no
suspendidas
Masas
suspendidas
Elemento viscoso
Elemento elástico
Figura 2.16 Elementos de la masa no suspendida
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Conjunto de mecanismos que permiten dirigir las ruedas
delanteras como respuesta de las acciones del conductor con el fin de proporcionar el completo
control direccional del vehículo.
2.1.7 SISTEMA DE DIRECCION
En la mayoría de los automóviles el cambio de orientación es modificada por medio de las
ruedas delanteras, aunque existen automóviles con las cuatro ruedas direccionales.
Un resumen del sistema de dirección se muestra en la figura siguiente:
CONSTITUCION DEL SISTEMA DE DIRECCION
CONSTITUCION
DEL SISTEMA





Volante
Columna de direccion
Caja o mecanismo de Dirección
Timonería de mando o brazos de
acoplamiento y de mando
Ruedas
Tipos de caja
TIPOS DE DIRECCION
ASISTIDA
- De cremallera
- De cremallera de relación variable
- Tornillo sin fin y sector dentado
- Tornillo sin fin y rodillo
- Tornillo sin fin y dedo
- Tornillo sin fin y tuerca
Asistencia hidráulica
Incorporación de un sistema
hidráulico de asistencia
Asistencia variable electromecánica
Figura 2.17 Resumen esquemático del
sistema
de suspensión
Asistencia variable
hidraulica
- Direccion de asistencia variable
- Direccion asistida electrohidráulica
- Servotronic I y Servotronic II
En la figura 2.18 se muestra un tipo de dirección con sus componentes principales
1 – Volante de dirección
2 – Columna de dirección
3 – Caja de dirección
4 – Mangueta
5 – Terminales
6 – Brazo central de la
Dirección
7 – Rotulas
8 – Brazo lateral
9 – Estructura Izq. de la caja
Figura 2.18 Vista en 3D de una dirección mecánica con caja tipo tornillo
7 – sin fin y rodillo
2.1.8 SISTEMA ELECTRICO DEL VEHICULO
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En la actualidad, en el automóvil, se observa la sustitución de mecanismos o componentes
mecánicos por elementos eléctricos o electrónicos que cumplen las mismas funciones de una forma más
rápida y cómoda. Esto se debe a la transformación de la energía eléctrica en otras clases de energía
como: mecánica, calorífica, etc.; Empleándose componentes de los más variados tipos, que se realizan
las funciones más diversas, en beneficios de una mayor seguridad en los vehículos y mejor confort de
los pasajeros. Por lo que la función del sistema eléctrico será:
Función del sistema eléctrico del automóvil: Generar, almacenar, distribuir y asegurar la energía
eléctrica necesaria para el funcionamiento de diferentes componentes del sistema.
Un resumen del sistema de dirección se muestra en la figura siguiente:
SISTEMA ELECTRICO DEL AUTOMOVIL
COMPONENTES DEL
SISTEMA ELECTRICO
Sistema de generación y almacenamiento
Sistema de encendido (Motores gasolineros)
Sistema de arranque
Sistema de iluminación
Sistemas de control
Dinamo
Corriente continua
Alternador
Corriente alterna, rectificada
mediante un puente
rectificador
SISTEMA DE GENERACION
SISTEMA DE ALMACENAMIENTO
SISTEMA DE ARRANQUE
Batería
Motor de arranque
Componentes
Baterías de celdas húmedas
Baterías de calcio
Baterías VRLA (AGM Y GEL)
Baterías de ciclo profundo
Baterías de iones de Litio (Li –
Ion)
Motor eléctrico más relé y
mecanismos de acoplamiento
Lámparas: Convencional,
halógenas, xenón, LEDS
Faros: lámpara, parábola y difusor
Pilotos
SISTEMA DE ALUMBRADO
Luces del sistema
de alumbrado
SEÑALIZACIÓN LUMINOSA
Luz de intermitencia
Luz de emergencia
Luz de posición
Luz de cruce y carretera
Luz antiniebla
Luz de marcha atrás
Luz de freno
Figura 2.19 Resumen esquemático del sistema eléctrico del automóvil
2.2 ARQUITECTURA DE VEHICULOS
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Se comprende por arquitectura de vehículos a la disposición de los componentes del grupo moto
propulsor y de las ruedas traccionales. Ello determinara si el vehículo es: a) De tracción trasera; b) De
tracción delantera y c) Con Tracción en todas las ruedas. Entonces, se pueden distinguir diferentes
configuraciones, las cuales van a determinar el comportamiento dinámico del vehículo, que será
diferente en cada caso. Una de las diferencias es la distribución de pesos, como se observa en la tabla
siguiente:
Tabla 2.1. Distribución en porcentaje de carga en el eje valores promediados.
Tracción delantera
CARGA
Vacío
2 pasajeros
4 pasajeros
5 pas. y equip.
2.2.1
Eje anterior
61
60
55
49
Tracción trasera
Tracción trasera
Motor delantero
Motor trasero
Eje posterior Eje anterior Eje posterior Eje anterior Eje posterior
39
50
50
40
60
40
50
50
42
58
45
47
53
40
60
51
44
56
41
59
ARQUITECTURA DE VEHICULOS LIVIANOS CONVENCIONALES
La arquitectura de los vehículos livianos dependerá de la ubicación del grupo motoprolpulsor y del tipo
de su sistema de suspensión, es decir si este es dependiente o independiente.
A) DISEÑO CON MOTOR DELANTERO (TRACCIÓN TRASERA)
Utilizado con mucha frecuencia en camiones y en turismos de gran peso y cilindrada, como es el
caso del concepto tradicional del vehículo norteamericano. Se debe tener en cuenta que en la mayoría de
los turismos que usan esta configuración, el motor está situado aproximadamente en el centro del eje
delantero, dispuesto longitudinalmente.
Fig. 2.20 Configuración motor delantero tracción trasera
a) Configuración con eje rígido
b) Configuración suspensión trasera independiente
c) Configuración suspensión trasera independiente y con caja de cambios en la parte posterior
1.- Motor; 2.- Embrague; 3.- Caja de Cambios; 4.- Diferencial; 5.- Palier
B) DISEÑO CON MOTOR TRASERO (TRACCIÓN TRASERA)
La disposición del motor en la parte posterior, se hace de tal forma que este, el diferencial y la
caja de cambios vayan montados en una sola unidad y la tracción la lleven las ruedas traseras. Esta
configuración hace imposible tener un asiento trasero. El motor puede ir colocado longitudinal o
transversal. (Figura 2.21)
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Figura 2.21. Configuraciones de turismos con motor trasero y tracción trasera;
a) Configuración con motor longitudinal detrás del eje posterior
b) Configuración con motor longitudinal delante del eje posterior
c) Configuración con motor transversal delante del eje posterior
d) Configuración con motor transversal detrás del eje posterior
1.- Motor; 2.- Embrague; 3.- Caja de cambios; 4.- Diferencial; 5.- Palieres; 6.- Conjunto de caja de
cambios + diferencial
C) DISEÑO CON MOTOR DELANTERO (TRACCIÓN DELANTERA)
Esta configuración hace que el motor, el diferencial y la caja de cambios formen una unidad
cuyo centro de gravedad pueda estar situado delante, sobre o detrás del eje delantero. Esta configuración
no se usa en vehículos comerciales, a excepción de pequeñas furgonetas con una reducida capacidad de
carga. Por lo contrario, es la tipología más empleada en turismos. Esto debido a sus ventajas dinámicas y
a lo compacto del diseño. En estos casos el motor puede estar dispuesto longitudinal como
transversalmente. (Figura 2.22)
Fig. 2.22 Configuraciones de vehículos con
tracción delantera
a) Configuración con motor longitudinal delante del eje delantero y centro de gravedad adelantado;
b) Configuración con motor longitudinal detrás del eje posterior y centro de gravedad retrasado
c) Configuración con motor transversal delante del eje delantero.
1.- Motor; 2.- Embrague; 3.- Palier; 4.- Conjunto de caja de cambios + diferencial.
El uso de motores ubicados transversalmente permite reducir la longitud de la parte delantera del
vehículo. Esto hace que sea limitado la instalación de motores mayores de 4 cilindros y motores en “V”
Debido a ello, encuentra aplicación en turismos de tamaño pequeño y medio.
D) DISEÑO CON MOTOR DELANTERO O TRASERO CON TRACCIÓN EN LAS CUATRO
RUEDAS
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Esta configuración permite transmitir el par motor a todas las ruedas. A su vez existen tres tipos de
este diseño:
 Turismo con tracción integral por selección manual
 Vehículos comerciales y todo terreno con tracción integral por selección manual
 Tracción total permanente.
Una de las ventajas de estos diseños es su capacidad de tracción en plano horizontal y con pendiente,
pero como desventaja es su costo y mantenimiento elevado, así como el incremento del consumo de
combustible en un 5 y en un 10%. Las diferentes configuraciones se visualizan en la Fig. 2.8.
Fig. 2.23 Diferentes diseños de turismos con tracción a las cuatro ruedas;
a) Configuración con motor delantero longitudional ligeramente retrasado
b) Configuración con motor delantero longitudional adelantado
c) Configuración con motor transversal ubicado en la parte delantera del vehículo
d) Configuración con motor transversal ubicado en la parte posterior del vehículo
1.- Motor; 2.- Embrague; 3.- Caja de cambios; 4.- Diferencial; 5.- Palieres; 6.- Conjunto de caja de
cambios + diferencial, 7 – Caja de transferencia
2.2.2
ARQUITECTURA DE VEHICULOS LIVIANOS ELECTRICOS
A) DISEÑO DE UN VEHÍCULO ELÉCTRICO HIBRIDO (VEH)
Se denomina VEH a aquel vehículo que utiliza combustible como fuente de energía para el
funcionamiento de un MCI, como los vehículos convencionales. Sin embargo, también poseen un motor
eléctrico que actúa como generador. (Figura 2.24)
Figura 2.24 Esquema de funcionamiento de un vehículo eléctrico hibrido (VEH); a) en paralelo y b) en
serie
B) DISEÑO DE UN VEHÍCULO ELÉCTRICO HIBRIDO DUAL
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Son aquellos que operan tanto ‘en paralelo’ como ‘en serie’ usando un separador de potencia. Cuenta
con un generador que permite cargar la batería, pero también con uno que impulsa las ruedas. Es decir,
la transmisión se encuentra conectada tanto al MCI mediante el separador de potencia, como al eléctrico
Fig. 2.25 Esquema de funcionamiento de un VEH DUAL
C) DISEÑO DE UN VEHÍCULO ELÉCTRICO HIBRIDO ENCHUFABLE (VEHE)
A diferencia de los VEH, los VEHE, además de obtener la energía de combustibles, también pueden ser
conectados mediante un puerto de carga a una fuente externa de electricidad. Su propulsión se realiza
con ambos tipos de motor. (Figura 2.26)
Fig. 2.26 Esquema de funcionamiento de un VEHE
D) DISEÑO DE UN VEHÍCULO ELÉCTRICO PURO (VE)
Los VE son vehículos eléctricos que no presentan hibridación y que para todos los casos utilizan un
motor eléctrico para su propulsión, aunque con distintas fuentes de energía para su carga. Es decir:
a) Vehículos eléctricos de batería (VEB) que se conectan a una fuente de energía eléctrica externa.
El vehículo requiere que el banco de baterías esté cargado para poder poner en marcha el motor
eléctrico que pone en funcionamiento las ruedas.
b) Vehículo eléctrico con pila de combustible (VEPC) los cuales usan el hidrógeno como fuente de
energía. En estos casos no existe un banco de baterías grande como en el caso de los VEB, sino
una pila de celdas de combustible que permite generar electricidad a partir del hidrógeno. En
este sentido, si se les compara con los VEB, los vehículos con pila de combustibles tienen como
ventajas el menor tiempo de recarga y el mayor rango de conducción (Figura 2.27)
28
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a)
b)
Figura 2.27 Esquema de funcionamiento de vehículos eléctricos no híbridos
a) Vehículos eléctricos de batería (VEB)
b) Vehículos eléctricos con pila de combustible VEPC
2.2.3. ARQUITECTURA DE VEHICULOS PESADOS
La arquitectura de los vehículos pesados es tan similar como la de los livianos con la salvedad que
debido a gran volumen del grupo moto propulsor, este debe ubicarse cerca de la cabina, y en función de
ello, le da ciertas ventajas y desventajas.
A) ARQUITECTURA DE VEHÍCULOS COMERCIALES DE TRANSPORTE DE CARGA
(CAMIONES)
Una característica de la arquitectura de los camiones es que el motor siempre se ubica en la parte
delantera. Esto debido a aspectos de seguridad y a aspectos de disponibilidad
a) Configuración con cabina retrasada
Ventajas. - Buen acceso al motor; Buen acceso a la
Cabina; Baja carga en el eje delantero.
Desventajas. - Mala visibilidad del conductor.
b) Configuración con cabina ligeramente retrasada
Ventajas. - Posible disminución de la longitud del
Automóvil; Carga aceptable en eje
delantero.
Desventajas. - Poco acceso a la parte posterior del
Motor; Nivel de ruido medio.
c) Configuración con cabina sobre el motor (Cabina abatible)
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Ventajas. - Distancia mínima entre ejes; Aumento de
Carga en el eje delantero; Buena visibilidad.
Desventajas. - Cabina elevada, Mal acceso a la cabina;
rotación de cabina hacia delante para
mantenimiento
d) Configuración con cabina adelantada (Cabina abatible)
Ventajas. - Buena visibilidad; Buen acceso a la cabina
Distancia al piso aceptable
Desventajas. - Necesidad de girar la cabina para tener
Acceso al motor p el mantenimiento
correspondiente.
B) ARQUITECTURA DE VEHÍCULOS COMERCIALES DE TRANSPORTE DE
PASAJEROS (AUTOBUSES)
A diferencia de los camiones, en los buses el MCI puede estar ubicado tanto en la parte
delantera como en la parte delantera, e incluso en algunas ocasiones en el centro del vehículo.
Asimismo, se considera la posición del motor, es decir si este está en posición longitudinal, transversal o
incluso en posición horizontal. Por lo que su arquitectura de penderá de los propósitos del vehículo. Tal
como se muestra en la Figura 2.26.
d)
a)
b)
e)
c)
f)
Fig. 2.28 Configuraciones de la arquitectura de un vehículo pesado “Autobus”
a) Con motor delantero antes del eje, b) Con motor delantero sobre el eje, c) Con motor entre
los ejes, d) Con motor posterior y posición vertical transversal, d) Con motor posterior y
posición horizontal, e) Con motor posterior y posición longitudinal – vertical.
30
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2.2.4
Avelino Pari P.
ARQUITECTURA DE VEHICULOS MINEROS (Volquetes) La arquitectura que presentan
la maquinaria pesada que trabajan generalmente en minería es invariable y específicamente los
volquetes de gran tonelaje presentan la siguiente estructura: (Figura 2.29)
Figura 2.29 Arquitectura de volquetes mineros
Descripción de componentes
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Motor
Suspensión delantera Hydrair II
Freno de disco de aceite
Alternador de tracción GTA-34
Ventilador de enfriado
Ductos de refrigeración
Filtros de circuito de levante
Tanque de combustible
Cilindros de levante
2.3
10. Motor de tracción de
inducción AC
11. Freno de disco de aceite
12. Suspensiones traseras
Hydrair II
13. Motor de tracción de
inducción AC
14. Freno de disco de aceite
15. Neumáticos
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
Caja del eje trasero
Filtro del circuito de dirección
Tanque hidráulico
Bomba del circuito de dirección
y freno
Bomba del circuito de levante
Acumuladores
Freno de disco de aceite
Cabina del operador
DIMENSIONES GEOMETRICAS DEL AUTOMOVIL (Según UNE 26 – 192 - 87)
31
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2.3.1
Avelino Pari P.
DIMENSIONES DE VEHICULOS LIVIANOS
Longitud del Automóvil
Distancia
entre
dos
planos
verticales perpendiculares al plano
medio del vehiculo, que tocan al
vehiculo por delante y por detrás.
Nota. - Todos los elementos del vehículo, y en particular todos los órganos salientes por delante y por
detrás, están comprendidos entre dos planos.
Anchura del Vehículo. - Distancia comprendida
entre dos planos paralelos al plano longitudinal medio
del vehiculo que tocan al vehiculo en los dos
costados.
Nota. - Todos los elementos del vehiculo, y en
particular todos los órganos fijos que salgan
lateralmente (cubos de la rueda, empuñadura de la
puerta, parachoques, etc), están comprendidos entre
estos dos planos, a excepción de los retrovisores, de
los dispositivos ópticos de señalización lateral, los
indicadores de presión de los neumáticos, los
precintos de aduanas las cortinas anti proyección, los
peldaños retractiles, las cadenas de nieve, etc.
Altura del vehículo. - Distancia comprendida entre
el plano de apoyo y un plano horizontal que toca la
parte superior del vehiculo.
Nota: Todos los elementos fijos del vehiculo están
comprendidos entre estos dos planos. Se considerará
al vehículo en orden de marcha sin carga útil.
Distancia entre ejes de un automóvil. - Distancia entre las perpendiculares que inciden sobre el plano
longitudinal medio del vehículo a partir de los puntos contenidos en los ejes de las ruedas y en el plano
medio de las ruedas (centros de ruedas). Conocida también como “Batalla” (Fig. 1.14)
Angulo delantero y posterior de la carrocería. - Angulo formado entre el plano de apoyo de la
superficie y el plano imaginario formado por las tangentes a la rueda y carrocería parte delantera y
posterior respectivamente. (Fig. 1.14)
2.3.2 DIMENSIONES DE VEHICULOS COMERCIALES SIMPLES Y ESPECIALES
Fig. 2.30 Dimensiones del vehiculo liviano
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b)
a)
c)
d)
e)
L1
L2
L3
Fig. 2.31 Dimensiones de vehículos comerciales simples y especiales (camiones “Lorry”)
L1 – LONGITUD DEL VOLADIZO ANTERIOR: Es la distancia entre el tope delantero y su eje
delantero
L2 - DISTANCIA ENTRE EJES: Es la distancia entre los ejes delanteros y traseros.
L3 - LONGITUD DEL VOLADIZO POSTERIOR: Es la distancia entre el tope trasero y el eje
posterior.
L4 - LARGO TOTAL DE LA CARROCERIA: Es la medida externa de las carrocerías de los
vehículos comerciales camiones sencillos, tomados entre sus topes delanteros y traseros.
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Fig. 2.32 Dimensiones de vehículos tractores de remolque con dos ejes delanteros y posteriores
d – PARTE DELANTERA DE LA CABINA: Prácticamente es igual a L1
t – PARTE TRASERA DE LA CABINA: Es la distancia entre el eje delantero de la cabina y el tope
trasero de la cabina;
c – DISTANCIA CABINA-CARROCERIA: Es la distancia entre la parte trasera de la cabina y la
parte delantera de la carrocería.
Obs! En el caso de los vehículos comerciales sencillos (camiones), la distancia “c” es muy pequeña
(puede ser igual cero), mientras en el caso de los vehículos denominados “tráiler”, “c” puede tener
valores mayores (aproximado en 1 metro o más.), ver en la figura siguiente.
2.3.3 DIMENSIONES DE VEHICULOS COMERCIALES TRACTOS DE SEMIREMOLQUE
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Fig. 2.33 Dimensiones de vehículos con tracto y semirremolque con diferentes números de ejes
De la figura 1.17 los significados de cada una de las dimensiones son:
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L5 - LONGITUD DEL VOLADIZO DELANTERO DE LOS SEMIRREMOLQUES: Es la
distancia medida entre el tope delantero del semirremolque y la posición del Kinh Pin.
L6 - DISTANCIA ENTRE EJES DE LOS SEMIRREMOLQUES: Es la distancia entre la posición
del King Pin y el eje posterior del semirremolque.
L7 - LONGITUD DEL VOLADIZO POSTERIOR DE LOS SEMIRREMOLQUES: Es la distancia
medida entre el tope trasero del semirremolque y su eje posterior.
L8 - LARGO TOTAL DE LA CARROCERIA DE LOS SEMIRREMOLQUES: Es la medida
externa de las carrocerías de los Semiremolques, tomada entre sus topes delantero y posterior.
K - POSICION DE LA QUINTA RUEDA: Es la distancia tomada entre la quinta rueda y el eje
posterior del vehiculo tracto. Vale aclarar que el King Pin (la aguja del rey traducido literalmente) es
parte integral tanto del semirremolque como del tracto camión y debido a ello es que se le conoce con el
nombre de “la quinta rueda”,
Fig. 1.20 Dimensiones de un vehiculo comercial en su vista frontal y posterior
Fig. 2.34 Dimensiones de vehículos vista frontal y posterior
a - VOLADO LATERAL DEL VEHICULO: Es la distancia entre el tope lateral de la
carrocería y el punto medio entre las dos ruedas posteriores.
b - ANCHO TOTAL DEL VEHICULO: Es la distancia entre los dos topes laterales de la carrocería
del respectivo vehiculo.
b1 - VIA DELANTERA: Es la distancia entre los puntos medios de las llantas delanteras.
b2 - VIA TRASERA: Es la distancia entre los puntos medios de las llantas posteriores.
h - ALTURA TOTAL DEL VEHICULO: Es la distancia entre la superficie de apoyo (suelo) y el tope
superior de la carrocería.
h1 - DISTANCIA SUELO – PISO: Se mide entre el suelo y la superficie superior del piso de la
carrocería.
h2 - ALTURA DE LA CARROCERIA: Es una medida externa correspondiente a la distancia entre los
topes externos inferior y superior de la respectiva carrocería.
Lo - LARGO TOTAL DE VEHICULOS COMERCIALES CAMIONES = L1 + L2 + L3
Lo - LARGO TOTAL DE VEHICULOS COMERCIALES TRAILERS = L1 + L2 + L6 + L7 - k
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EXIGENCIAS EN LA CONSTRUCCION DE AUTOMOVILES
TECNICAS
MAXIMA VELOCIDAD
MEDIA
ECONOMIA EN EL
CONSUMO DE
COMBUSTIBLE
CONSTRUCTIVAS
SEGURIDAD
TANTO DEL
PASAJERO COMO
DEL CONDUCTOR
SELECCIÓN DE
MATERIALES
ADECUACION A
CLIMAS SEVEROS
SEGURIDAD DE LA
CARGA A TRANSPORTAR
ASPECTOS
COMPETITIVOS
ASEGURAR
PARAMETROS DE
ACUERDO A NORMAS
INTERNACIONALES
MINIMO COSTO Y
TIEMPO DE
PRODUCCION
INDICES
ERGONOMICOS
ALTOS
MAXIMA CAPACIDAD
DE GARGA
CAPACIDAD DE
RESISTENCIA
SEGURIDAD Y
ASPECTOS HUMANOS
ASEGURAR BASE
TECNOLOGICA Y
CONSTRUCTIVA
ELEVADO NIVEL DE
REEMPLAZO DE PIEZAS
INDICES
ECOLOGICOS
ACEPTABLES
ACCESIBILIDAD
AL PROCESO DE
MANTENIMIENTO
TECNOLOGIA DE
PUNTA
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PATENTE LEGALIZADA
Y SEGURIDAD EN
ASPECTOS JURIDICOS
ASEGURAR
ESPECIFICACIONES
SEGÚN ACUERDOS DE
LOS PAISES
IMPORTADORES
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INDICES ERGONOMICOS DEL AUTOMOVIL
HIGIENICOS
NIVEL DE RUIDO
INTERIOR
NIVEL VIBRACIONAL
DEL AMBIENTE DEL
CONDUCTOR
NIVEL
MICROCLIMATICO DEL
AMBIENTE DEL
CONDUCTOR
ANTROPOMETRICOS
FISIOLOGICOS
CARACTERISTICAS DE
LA POSICION DEL
CONDUCTOR
ESFUERZOS
MINIMOS PARA
MANIPULAR LOS
ORGANOS DE
MANEJO
PSICOLOGICOS
PANEL DE CONTROL
CON LA MAXIMA
INFORMACION DE
MANEJO DE SUS
AGREGADOS
DISTRIBUCION
ADECUADA DE LOS
ORGANOS DE MANEJO
AREA – AMBIENTE DEL
CONDUCTOR
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NIVEL DE
AUTOMATIZACION
DE LOS ORGANOS
DE MANEJO
INFORMACION
TECNICA MEDIANTE
SIGNALIZACION DE
SONIDOS
Ej. -Nivel del liquido de
frenos
-Presión del aire de los
neumáticos
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