La dinámica de vehículos es el estudio del movimiento de los vehículos , es decir, cómo cambia el movimiento hacia delante de un vehículo en respuesta a las entradas del conductor, las salidas del sistema de propulsión, las condiciones ambientales, las condiciones del aire/superficie/agua, etc. La dinámica de vehículos es una parte de la ingeniería basada principalmente en la mecánica clásica . Puede aplicarse a vehículos motorizados (como automóviles), bicicletas y motocicletas , aeronaves y embarcaciones .
Los aspectos del diseño de un vehículo que afectan la dinámica se pueden agrupar en transmisión y frenado, suspensión y dirección, distribución de masa, aerodinámica y neumáticos.
Algunos atributos se relacionan con la geometría de la suspensión , la dirección y el chasis . Entre ellos se incluyen:
Algunos atributos o aspectos de la dinámica del vehículo se deben exclusivamente a la masa y su distribución. Entre ellos se incluyen:
Algunos atributos o aspectos de la dinámica del vehículo son puramente aerodinámicos . Entre ellos se incluyen:
Algunos atributos o aspectos de la dinámica del vehículo pueden atribuirse directamente a los neumáticos . Entre ellos se incluyen:
Algunos atributos o aspectos de la dinámica del vehículo son puramente dinámicos . Entre ellos se incluyen:
El comportamiento dinámico de los vehículos se puede analizar de varias formas diferentes. [1] Esto puede ser tan sencillo como un sistema de masa de resorte simple, a través de un modelo de bicicleta de tres grados de libertad (DoF), hasta un alto grado de complejidad utilizando un paquete de simulación de sistemas multicuerpo como MSC ADAMS o Modelica . A medida que las computadoras se han vuelto más rápidas y las interfaces de usuario de software han mejorado, los paquetes comerciales como CarSim se han vuelto ampliamente utilizados en la industria para evaluar rápidamente cientos de condiciones de prueba mucho más rápido que el tiempo real. Los modelos de vehículos a menudo se simulan con diseños de controladores avanzados proporcionados como software en el bucle (SIL) con software de diseño de controlador como Simulink , o con hardware físico en el bucle (HIL).
Los movimientos del vehículo se deben en gran medida a las fuerzas de corte generadas entre los neumáticos y la carretera, y por lo tanto el modelo de neumáticos es una parte esencial del modelo matemático. En los modelos de simuladores de vehículos actuales, el modelo de neumáticos es la parte más débil y más difícil de simular. [2] El modelo de neumáticos debe producir fuerzas de corte realistas durante el frenado, la aceleración, las curvas y las combinaciones, en una variedad de condiciones de superficie. Se utilizan muchos modelos. La mayoría son semiempíricos, como el modelo de fórmula mágica de Pacejka .
Los juegos o simuladores de carreras de coches también son una forma de simulación de la dinámica de los vehículos. En las primeras versiones, se necesitaban muchas simplificaciones para conseguir un rendimiento en tiempo real con unos gráficos razonables. Sin embargo, las mejoras en la velocidad de los ordenadores se han combinado con el interés por la física realista, lo que ha dado lugar a simuladores de conducción que se utilizan para la ingeniería de vehículos utilizando modelos detallados como CarSim.
Es importante que los modelos coincidan con los resultados de pruebas del mundo real, por lo tanto, muchas de las siguientes pruebas están correlacionadas con resultados de vehículos de prueba instrumentados.
Las técnicas incluyen:
{{cite book}}: |last=tiene nombre genérico ( ayuda ) Dinámica del vehículo y diseño del chasis desde la perspectiva de un auto de carreras.