5- El vehículo de pruebas

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Después del estudio aerodinámico, ya teníamos la forma del vehículo!

Pero como ya he comentado en otra entrada, no podíamos ponernos a fabricar el coche directamente en fibra de carbono, si no que empezaríamos con el Muleto, para probar todas las configuraciones, distancia en tres ejes, anchos de vía, posición de piloto, geometría de dirección y un largo etcétera.

Lógicamente, antes de ponerse a dibujar nada, como ya he dicho, estuvimos estudiando otros equipos, en total recopilamos fotos de coches y procesos constructivos de hasta 28 equipos diferentes. Pero no era lo único que teníamos que estudiar. La normativa que dicta la competición, y que va cambiando de año en año, hay que sabérsela de memoria, pues allí nos especifican como funciona toda la prueba, y lo que es mas importante, las restricciones de diseño. Al equipo de fluido dinámica les dimos las normas que afectan a las proporciones, pero nosotros, para construir el vehículo entero, nos afectan todas las demás. Entre ellas…

  • Dimensiones max/min, y proporciones de tamaño
  •  Ancho de vía y batalla del vehículo
  • Aspectos de seguridad activa y pasiva
  • Funcionamiento del motor, y sistema de combustible
  • Radio de giro
  • Visibilidad del piloto
  • Prueba de frenado
  • etc…

No voy a especificar aquí la normativa, pues seria demasiada información poco útil para esta entrada, pero si que justificaré las decisiones de diseño haciendo referencia a la normativa vigente en aquel año.

centro de gravedadPrecisamente esta normativa nos definía un máximo y un mínimo para el ancho de vía y la distancia entre ejes, así que hicimos un pequeño cálculo para definir estas variables con la marcha del vehículo a velocidad máxima.

El ancho de vía afecta sobre muchas variables del coche, principalmente respecto al par de vuelco en el paso por curva. Con un cálculo rápido obtuvimos las siguientes relaciones:

  • Manteniendo fijas ciertas variables, llegamos a una velocidad en la cual la rueda interior empieza a despegarse del suelo por efecto de la aceleración centrífuga. En función del ancho de vía esta velocidad de despegue sera diferente.
  • La distribución de pesos varia en función del ancho de vía. De cara a obtener el mínimo rozamiento, las tres ruedas deberían soportar pesos lo mas parecido posibles.
  • Como todavía no tenemos definida la altura del centro de gravedad, ya que hasta que no tengamos todo el vehículo modelado no lo conoceremos, habría que estudiar en función de esta variable cual seria, dada una velocidad máxima, el ancho de vía para evitar que la rueda se despegue del suelo.
Distribución de pesos según el ancho de via
Distribución de pesos según el ancho de via
Necesidad de ancho de vía en función de la altura del CDG
Necesidad de ancho de vía en función de la altura del CDG
Velocidad de despegue en función del ancho de vía
Velocidad de despegue en función del ancho de vía

Este pequeño estudio, solo nos da una idea de la tendencia de la medida del ancho de vía, simplemente para conocer su influencia en todos estos aspectos, y tenerla en cuenta. Ademas, por normativa, estábamos bastante condicionados entre un máximo y un mínimo, y después por aerodinámica y aspectos constructivos, también teníamos ciertas restricciones.

A continuación, en base a la geometría proporcionada por el estudio aerodinámico, empezamos a bocetar un esqueleto de tubos de acero, para empezar a definir nuestro muleto. Aquí es donde decidimos el ancho de vía y distancia entre ejes, ademas de la posición del piloto, motor y ciertas cosas mas. Como veis en la imagen, en color verde esta representada la estructura que iba a conformar nuestro muleto, copiando fielmente el diseño 3D del futuro vehículo en fibra de carbono.

esquema muleto
dimensiones del muleto dentro del diseño final de carbono

Así que empezamos la construcción: cortar barras, soldar, montar componentes, preparar el motor… casi un mes de montaje. Aquí empezamos a montar el muleto según lo que íbamos a querer:

  • Palanca de dirección en un lateral.
  • Sistema de transmisión, acoplando un trinquete de bicicleta para tener la rueda libre
  • Ruedas de bicicleta
  • Sistema de frenos hidráulicos de disco
  • Transmisión por cadena y piñonería de Kart
  • Manguetas a medida con ejes de acero inoxidable
  • Motor Hatz 1B20
  • Sistema eléctrico con control de encendido y apagado
  • Adquisición de datos de posición GPS y velocidad
  • Deposito milimetrado para medición del consumo
  • Sistemas de seguridad activa (cinturones de 5 puntos)
  • Arco de seguridad anti-vuelco
0 PROTOTIPO 01
montaje de la tiranteria de la dirección
0 PROTOTIPO 02
montaje del eje trasero
0 PROTOTIPO 05
ensamblaje general

Una vez finalizado todo el montaje, hicimos nuestra primera salida a pista en el circuito para karts que tiene la escuela de conducción Luis Climent dentro del circuito Ricardo Tormo. Con gran expectación, subimos a nuestra piloto y arrancó el motor. Lamentablemente, por puro desconocimiento este tenia un grado de carga configurado muy alto, y el vehículo se descontrolo saliendose por una cuneta y rompiendo una de las ruedas. Afortunadamente no hubo daños personales, y los materiales tampoco fueron muy graves. Aunque fue mas el daño moral que el puramente fisico, no perdimos el animo y volvimos a la carga tomándonos las cosas con mas calma.

Daños en la primera salida a pista del muleto
Daños en la primera salida a pista del muleto

En cuanto cambiamos la rueda, esta vez salimos al circuito de verdad, y sí que pudimos empezar a comprobar la conducción, y a tomar datos reales de consumo, velocidades, etc… Teníamos también una serie de plantillas para recopilar datos de cada salida a pista, de cara a tener registrado todos los datos posibles. Pero de los detalles de las salidas a pista y toma de datos hablaré en otra entrada posterior.

Lo importante es que el muleto funcionaba, y ya lo teníamos listo para probarlo todo.

DSCF0995
muleto saliendo por Pit Lane
1º 06
muleto en el circuito de Karts
DSCF0972
Detalle del motor en funcionamiento
DSCF0963
detalle del sistema de frenos trasero
29-3-6 14
muleto en la recta de meta
DSCF1000
muleto en circuito de Cheste

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