Diseño y construcción de un sistema para mejorar la adherencia de los neumáticos en superficies húmedas mediante la aplicación de chorros de choque sobre el pavimento

Abstract

En el presente trabajo se realizó el estudio de los diversos medios, actualmente existentes en el mercado automovilístico, que permiten mejorar la condición de frenado, en cuanto al riesgo de derrape sobre pavimento húmedo. De aquí se planteó un dispositivo que permitiera reducir la película de agua que se forma al momento de llover, entre la superficie del neumático y el pavimento, para contrarrestar la disminución del coeficiente de fricción entre ambas superficies. Primero se elaboraron las pruebas estáticas, en las que se evaluaron los requerimientos de potencia para la masa de gas proyectada a través de orificios de boquillas de diferentes diámetros, a diversas alturas sobre una película de agua de espesor constante en una superficie plana. En este tipo de prueba se verificó también el área proyectada sobre la película de agua en una superficie de asfalto real, para así considerar la rugosidad del mismo. A partir de estos requerimientos establecidos, se determinó la metodología que permitió describir los objetivos de diseño, enfocados a los usuarios del dispositivo. Por otra parte se plantearon las diversas formas de suministro del fluido de trabajo que cumplen con tales requerimientos, como el uso de compresores con diversos medios de accionamiento y el uso de los gases de escape producto de la combustión. Para tales propuestas se plantearon los criterios de selección que aplicaban en cada caso para la posterior evaluación técnica y económica de la solución más viable. La solución elegida fue el uso de los gases de escape como fluido de trabajo, para la cual fue diseñado y construido el sistema de accionamiento y tuberías de suministro de los gases. Durante la construcción fueron realizadas modificaciones del diseño por complicaciones en la manufactura del mismo. Por último se realizaron las pruebas de frenado del vehículo de pruebas, sobre pavimento húmedo, a diferentes velocidades. Donde se evaluó el efecto en el coeficiente de roce entre los neumáticos y el pavimento, con el dispositivo desactivado y luego activado. Se pudo apreciar una mejora de la condición de frenado con el uso del dispositivo, que permitió incrementar el valor normal del coeficiente en superficies húmedas, con lo que se disminuyen las distancias de frenado.