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Análisis estático y dinámico del sistema de suspensión MacPherson de un carro transformado para trabajar eléctricamente

Resumen

La suspensión es uno de los sistemas con mayor estudio en el mundo automovilístico, siendo el responsable de soportar todas las cargas dinámicas producidas en el trayecto, por lo que una modificación importante, como la transformación de un vehículo para que trabaje eléctricamente, debe generar la pregunta ¿Cómo afectara esta modificación a la respuesta de la suspensión? La metodología utilizada para resolver la pregunta involucra el cálculo de las reacciones estáticas y dinámicas para la suspensión frontal tipo MacPherson de un vehículo comercial, mediante un análisis estático y de dos casos críticos para la suspensión (en frenado y toma de curva), utilizando conceptos como la transferencia de carga y la ecuación de Pacejka. Estos resultados son introducidos en un programa MEF. Por último, se utiliza el modelo de un cuarto de vehículo para analizar el comportamiento vibratorio según la norma internacional. Los resultados obtenidos demuestran que la transformación del vehículo no afectara estructuralmente a las partes de la suspensión, obteniendo factores de seguridad de 2.4 y 15 para los casos de frenado y toma de curva respectivamente en la pieza critica (mangueta). En el brazo, se obtuvieron esfuerzos de 88 y 7.5 MPa, abriendo la oportunidad de realizar estudios de optimización en las piezas. También se puede evidenciar el efecto de la barra torsional en el diseño de suspensiones. Además, se evidencia en la respuesta vibratoria que la suspensión frontal responde correctamente a los rangos indicativos de la norma ISO 2631.