CONVOCATORIA: Fortalecimiento de Espacios para la Investigación en Ciencia y Tecnología

DATOS GENERALES DE LA PROPUESTA

Título: Debe definir la propuesta de forma muy breve y concisa en consonancia con su contenido (30 palabras).

Ubicación geográfica del(los) espacios a fortalecer

· Estado: Zulia

· Dirección exacta del(los) espacio(s) a fortalecer en la propuesta: Av Larga, Urb San Juan, No. 569 Mara. Sede UDS, Edif de Ecología, Planta Baja, Laboratorio 1-A

Proyecto Nacional Simón Bolívar (PNSB): Debe especificar la Directriz, Estrategia y Política del PNSB en la que mejor se ubica la propuesta.

Área y sub-área de investigación: Debe especificar el Área y la Sub-área en la que mejor se ubica la propuesta. Las mismas están definidas en el Documento de Necesidades de Investigación 2011.

RESUMEN

Resuma de forma breve y concisa cada uno de los siguientes aspectos (cada sección del resumen deben incluir los aspectos esenciales de las secciones correspondientes en la Propuesta en Extenso, ver más adelante. Se recomienda completar esta sección luego de haber completado la Propuesta en Extenso):

· Problema a resolver (60 palabras)

· Justificación (60 palabras)

· Objetivo general (60 palabras)

· Descripción (120 palabras)

Resultados esperados: Líneas de investigación, investigadores(as) y laboratorios beneficiados directamente. (60 palabras).

PROPUESTA EN EXTENSO

Planteamiento del problema (máximo 150 palabras): Describa de forma clara y concisa la situación actual del problema detectado, las dificultades o discrepancias entre lo que es y lo que debe ser y las posibles consecuencias de mantenerse la situación actual.

Antecedentes (máximo 150 palabras): Indique a grandes rasgos qué acciones se han tomado previamente para la solución del problema. Si esta propuesta es la continuación o una fase posterior de otra propuesta, describa muy brevemente e indique las fuentes de financiamiento.

Justificación (máximo 150 palabras): Explique en forma clara y resumida la importancia de la propuesta en términos del aporte a la solución del problema planteado. Puede considerar también aspectos tales como: beneficios sociales, formación del talento humano, participación de comunidades, articulación con la gestión y políticas públicas, entre otros.

Objetivo general (máximo 150 palabras): Señale lo que se desea lograr con la propuesta, dónde y para qué. El objetivo general debe guardar estrecha relación con el problema a resolver; así mismo orienta la ejecución de la propuesta y permite mantener una constante referencia con el trabajo a ejecutarse.

Objetivos específicos (máximo 5 de 30 palabras cada uno): Teniendo como orientación el objetivo general, los objetivos específicos explican y detallan la concepción de la propuesta. Por lo tanto, los objetivos específicos deben estar enmarcados en el objetivo general facilitando así su cumplimiento.

Descripción (máximo 1200 palabras): Describa de forma clara, concisa y resumida las actividades a realizar y la forma en que lo solicitado resolverá o contribuirá a la solución del problema planteado. Las actividades deben estar ligadas al objetivo general y ubicadas en un objetivo específico.

Cronograma de actividades (Máximo 30 palabras para cada una): Incluye los tiempos de ejecución de las actividades de la propuesta (semestres en los cuales se realizará). Cada actividad debe vincularse directamente a un objetivo específico. Cada objetivo específico puede desagregarse en un máximo de 5 actividades.

Resultados esperados (máximo 200 palabras): Indique las líneas de investigación, investigadores(as) y laboratorios beneficiados directamente.

Fortalecimiento de Espacios para la Investigación enCiencia y Tecnología: Términos de Referencia

Proyecto LOCTI "Desarrollo de una laboratorio de pruebas, entrenamiento y operación de sistemas automotrices"

Mediante la creación de un laboratorio de sistemas automotrices se persigue fomentar la relación entre la universidad y la industria automotriz a nivel nacional, contribuyendo al diagnóstico y la solución de problemas y al adiestramiento del personal que labora en dicha industria, así como también a la formación de estudiantes con mayores competencias y fortalezas en el área automotriz. De esta manera con una dotación adecuada de equipos se pretende tener la capacidad para evaluar el rendimiento y el comportamiento de vehículos, así como el diagnostico de las causas de los problemas que puedan presentarse en sistemas automotrices, mediante el uso de equipos de pruebas estáticos y dinámicos y de quipos para ensayos de materiales, para posteriormente presentar soluciones a los problemas encontrados, mediante el uso de programas de computadora de ultima generación en las áreas de dibujo, ingeniería y manufactura (CAD, CAM, CAE, CFD) y de equipos para ingeniería inversa y finalmente contar con la capacidad de fabricar en las instalaciones del laboratorio las piezas diseñadas, mediante equipos CNC, para ser instaladas y probadas en los vehículos, consiguiendo con ello no solo la identificación del problema sino también la propuesta de soluciones y la ejecución de las mismas.

Además el desarrollo de este proyecto permitirá ofertar con garantías las siguientes asignaturas electivas para los estudiantes de la Escuela de Ingeniería Mecánica:

• Dinámica del Automóvil

• Motores de Combustión Interna

Dinamómetro de Rodillos

Los dinamómetros de rodillos se utilizan para obtener las curvas de potencia, par torsor y consumo específico de combustible de un motor de combustión interna, así como para monitorear el comportamiento de los parámetros que describen su funcionamiento.

Para la realización del ensayo se colocan las ruedas motrices del vehículo sobre los rodillos. Seguidamente se fijan los sistemas que garantizan que el vehículo permanezca inmóvil durante el ensayo. Se arranca el motor y comienza la prueba, la cual se desarrolla en una marcha determinada, por lo general 3ra. o 4ta. Se parte desde un número bajo de rpm y se acelera a fondo hasta el número de máximo de rpm deseado, allí se libera el acelerador y el motor retorna paulatinamente al régimen de inicio. El rodillo, de alta inercia y volumen, recibe la potencia de las ruedas motrices, y un sistema de captura de datos y un software especializado muestran en la pantalla de una computadora los resultados obtenidos en forma de gráficos y tablas.

Con un banco de rodillos, se puede determinar si el motor de un vehículo cumple con las especificaciones señaladas por el fabricante, así como también, evaluar la influencia de modificaciones mecánicas o electrónicas, sobre el rendimiento del motor, sin tener que desmontarlo.

En el siguiente video se presenta una prueba relizada a un Lotus Elise en un dinamómetro Dynojet 424Linx.

Frenada Asimétrica

Una acción aparentemente tan sencilla como es el frenar, puede ser causa de accidentes por desconocimiento de la técnica del frenado. Indiscutiblemente en competición o en conducción deportiva es imprescindible el dominio de esta técnica. En una conducción habitual, el conductor medio en el caso de verse obligado a efectuar una frenada de emergencia en situación de pánico aprieta el pedal a fondo y bloquea las ruedas que dejan de girar con el resultado de que mientras dura el frenado aunque gire el volante no puede dirigir el coche en la dirección deseada para esquivar el obstáculo que ha provocado esta situación.

Para evitar el bloqueo de las ruedas el conductor tiene que frenar con la fuerza suficiente pero llegando a un punto en el que las ruedas puedan girar evitando su bloqueo y en consecuencia poder controlar el vehículo con el volante. Son escasos los conductores capaces de efectuar un frenazo a fondo sin bloquear las ruedas, para conseguir realizar correctamente esta acción y puesto que desgraciadamente esta técnica no se enseña en muchas escuelas de conducción, es aconsejable inscribirse en una cursillo de conducción de seguridad en una escuela especializada.

Afortunadamente, la mayoría de los vehículos actuales montan frenos ABS que se encargan de efectuar el frenado eficientemente cuando el conductor pisa el pedal a fondo. Lamentablemente se ha demostrado que algunos conductores a pesar de disponer del ABS no aprovechan todas las ventajas que les ofrece el sistema y no pisan con la fuerza suficiente el pedal del freno para detener su vehículo en el lapso de tiempo más corto posible.

Con el sistema de frenos ABS no sólo se consigue evitar un bloqueo de las ruedas, si no que también se detiene el vehículo sin problemas en frenadas en las que las ruedas pisan sobre superficies con deslizamiento desigual. Podemos dar como ejemplo el de una frenada en la cual las ruedas de la derecha pisan arena o tierra acumulada sobre la calzada mientras que las izquierda lo hacen sobre un asfalto seco. En esta situación al frenar a fondo sin ABS se producirá una peligrosa patinada que hará girar el frente del vehículo hacia el centro de la calzada ya que las ruedas de la izquierda debido a la arena se deslizarán a mayor velocidad que las de la derecha. Si el vehículo dispone de ABS el sistema se encargará de equilibrar la situación y no se producirá ningún trompo.

Para evaluar comportamiento de los vehículos en estas situcaciones se realizan pruebas de frenadas asimétricas, sobre una pista específica para ensayos de homologación de sistemas ABS. Esta ofrece un agarre muy bajo, similar al de una superficie helada. Para realizar la prueba las ruedas del lado izquierdo pisan dicha zona de baja adherencia y las del lado derecho sobre un asfalto convencional, también mojado. Una brusca frenada a 80 km/h, pone a prueba tanto el sistema ABS como el control de estabilidad.

En el siguiente video, se aprecia lo que puede ocurrir durante una frenada asimétrica brusca, si se tiene el ABS desconectado.

Pruebas de Choque

El Euro NCAP (European New Car Assessment Program, Programa Europeo de Evaluación de Automóviles Nuevos) es un organismo independiente de los fabricantes, fundado, entre otros, por la FIA. Su finalidad es comprobar la seguridad pasiva de los coches, mediante diversas pruebas de choque normalizadas (choque frontal, lateral, atropello y test del poste), en las que se analizan los daños en los muñecos («dummies») instalados en el interior del coche, con base a unos parámetros prefijados.

El Euro NCAP realiza cuatro pruebas para determinar el comportamiento de cada automóvil en un choque, y analizar así su seguridad pasiva.

Los vehículos que se usan deben ser idénticos a los que están puestos a la venta, y deben poder moverse por sus propios medios.

Choque Frontal: Consiste en la colisión de un vehículo en movimiento contra una barrera deformable de 1.000 mm de ancho y 540 mm de fondo, con un solapamiento del 40%, en el lado del conductor, y a una velocidad de 40 millas por hora (64 km/h). Está basado en la prueba-tipo desarrollada por Ley, pero con un aumento de 5 mph (8 km/h) en la velocidad. En el coche van dos maniquíes sobre los que se toman resultados, además de otros obtenidos del estado final del coche. En los últimos tests también se incluyen en el asiento trasero dos muñecos simulando un bebé de 18 meses y un niño de 3 años, para los cuales se valoran los daños sufridos y sus sistemas de sujeción.

Choque Lateral: En esta prueba el coche está quieto, y contra él impacta (en el lado del conductor y perpendicularmente) un carro que lleva en su parte delantera una barrera deformable de 1.500 mm de ancho y 500 mm de fondo. El punto de choque (R-point) es aquél que tiene un 95% de posibilidades de estar situado un conductor varón. En este test solo se usa un maniquí conductor, diferente en su configuración al usado en el choque frontal. La velocidad del choque es de 50 km/h.

Atropello: Para comprobar el comportamiento de un coche en los casos de atropello, y los daños que puede recibir un peatón, se hacen varias simulaciones, con muñecos que asemejan niños o adultos, a una velocidad de 40 km/h. En los resultados se tienen muy en cuenta los golpes contra las piernas y cabeza, así como posibles aristas o salientes agresivos.

Prueba del Poste: Esta nueva prueba es otra forma de evaluar los golpes laterales, que son muy frecuentes (alrededor del 25% del total). Entre éstos, es frecuente el golpe contra un poste o árbol. La finalidad de esta prueba es hacer ver a los fabricantes de coches la importancia de los airbags laterales y de cabeza. La prueba consiste en golpear el lateral de un coche con un poste rígido de 254 mm de diámetro, a 29 km/h.

Este poste es estrecho para simular una mayor penetración en el coche, y está colocado a la altura de la cabeza del conductor. Con esta prueba se ha demostrado que el criterio de daños en la cabeza baja de 5.000 sin airbag lateral hasta menos de 300 con él. A partir de un valor de 1.000, existe la posibilidad de muerte. En estos momentos es una prueba opcional, que se puede realizar cuando se haya obtenido buena calificación en la prueba de impacto lateral.

El en video que se muestra continuación, un Mazda 6 se somete a diferentes pruebas de choque.

Prueba de Slalom

Es una prueba que se realiza para evaluar el comportamiento dinámico y los sistemas de seguridad activa de los vehículos.

Consiste en la típica maniobra de esquivar hacia un lado un obstáculo situado en la carretera, invadiendo el carril contrario para una vez evitado el mismo volver al carril original.

Esta prueba se hizo bastante famosa en el año 1997, cuando un Mercedes Clase A acabó volcando al realizarla.

Para llevar a cado la prueba, se colocan 9 conos espaciados a 18 metros, con las células de cronometraje situadas a 6 metros del cono inicial y del final, lo que en línea recta supone 156 metros. Se comienza el ejercicio en la célula de entrada a unos 60 km/h, pero se sube la velocidad buscando realizar la prueba en el menor tiempo posible.

Circulo de Adherencia

Con este ejercicio se valora el comportamiento del vehículo eliminando los errores del piloto, dado que sólo hay una trazada. Si un vehículo es más rápido que otro, es porque es más estable y tiene mejor adherencia lateral. Un vehículo puede ser bueno en esta prueba y torpe en los cambios de trayectoria que se realizan en el Slalom.

Para realizar la prueba, se rueda con el vehículo por el interior de un círculo marcado con conos de un radio de 58,8 metros, lo más cerca de los conos, pero sin derribarlos y a la máxima velocidad posible.