Modelo de frenado del neumático de un vehículo turismo en un frenómetro de rodillos

Resumen

En la circulación por carretera el sistema de frenos juega un papel muy importante, siendo uno de los elementos a estudio para la mejora de la seguridad vial. Además de ser necesario un sistema de frenos eficaz, también lo es tener un contacto del neumático con la calzada adecuado. De no cumplirse ambas condiciones la seguridad vial podría verse comprometida. Multitud de autores a lo largo del tiempo han estudiado el contacto entre un neumático y la calzada. Para garantizar que el sistema de frenos es adecuado para no poner en riesgo a los usuarios de la vía, éste es inspeccionado periódicamente en las estaciones ITV. Para ello se emplea equipamiento adaptado a las exigencias del Manual de procedimiento emitido por el Ministerio de Industria y Turismo. Las pruebas para evaluar el sistema de frenos se realizan en un frenómetro. Dicho equipo es un banco de rodillos cuyos diámetros son inferiores al del neumático. Los rodillos son accionados por un motor eléctrico y debido a su superficie rugosa ponen en movimiento la rueda simulando la circulación por carretera. Dado que las investigaciones sobre el contacto se realizan sobre plano, resulta interesante realizar un modelo que tenga en cuenta un contacto con rodillos. Así mismo es de interés, para poder desarrollar los sistemas de ABS y ASR en el futuro, el conocer como se comporta el deslizamiento y la adherencia en el propio contacto. En la presente tesis se definen diferentes tipos de frenadas, y su posible reproducción en un frenómetro. Se plantea un modelo que basándose en la fuerza de frenada registrada por el equipo nos calcula el punto frontera entre el deslizamiento y la adherencia en el área de contacto. El estudio experimental realizado mediante frenómetro nos permite conocer la influencia de la carga, la presión de inflado y la temperatura de la banda de rodadura en la fuerza de frenado y en la adherencia en el contacto del neumático con el rodillo. Además con el empleo de una cámara de alta velocidad se ha podido determinar la trayectoria del centro de la rueda, así como la variación del radio dinámico de rodadura durante la frenada.