CapÃtulo 1 : Ingeniería automotriz
Además de la ingeniería aeroespacial y la arquitectura naval, la ingeniería automotriz es un subcampo de la ingeniería de vehículos que incorpora aspectos de ingeniería mecánica, eléctrica, electrónica, de software y de seguridad. Estos subcampos se aplican al diseño, fabricación y operación de motocicletas, automóviles y camiones, así como a sus respectivos subsistemas de ingeniería. Además, abarca la modificación de automóviles. También se incluye en el dominio de la fabricación, que se ocupa de la producción de automóviles y del ensamblaje de sus componentes en su conjunto. Se lleva a cabo una cantidad significativa de investigación en el tema de la ingeniería automotriz, y el campo también requiere la aplicación directa de modelos y fórmulas matemáticas. La ingeniería automotriz es el estudio del diseño, desarrollo, fabricación y prueba de vehículos o componentes de vehículos desde la etapa de concepto hasta la etapa de producción cuando se trata de automóviles. La fabricación, el desarrollo de productos y la producción son las tres funciones principales que se realizan en esta industria.
La fabricación, el diseño, los mecanismos mecánicos y las operaciones de los automóviles son temas que se tratan en el campo de la ingeniería automotriz, que es un subcampo de la ingeniería.
[Cita requerida] Esta es una introducción a la ingeniería de vehículos, que se ocupa de automóviles, motocicletas, autobuses, camiones y otros tipos de vehículos. El estudio de los componentes mecánicos, electrónicos, de software y de seguridad están incluidos en esta disciplina de estudio.
La siguiente es una lista de características de ingeniería y áreas disciplinarias que se consideran de importancia para el ingeniero automotriz:
Ingeniería para la seguridad: La ingeniería de seguridad es el proceso de analizar diferentes situaciones de colisión y determinar cómo afectarán a las personas que se encuentran dentro del vehículo. Las regulaciones del gobierno son extremadamente estrictas y estas se prueban contra ellas. Probar la funcionalidad del cinturón de seguridad y la bolsa de aire, probar el impacto frontal y lateral y probar la resistencia al vuelco son algunos de los estándares que deben cumplirse. Hay muchos enfoques e instrumentos diferentes que se utilizan en el proceso de evaluación. Estos incluyen simulación de choques por computadora (generalmente análisis de elementos finitos), maniquíes de pruebas de choque, accidentes parciales de trineos del sistema y choques de vehículos completos.
La economía de combustible de un vehículo es la eficiencia de combustible que se mide en millas por galón o kilómetros por litro. Las emisiones son las emisiones que produce el vehículo. La medición de las emisiones de los vehículos, como hidrocarburos, óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) y emisiones evaporativas, se incluye en el alcance de las pruebas de emisiones.
Ingeniería de ruido, vibración y dureza (NVH): NVH es una forma de ingeniería que hace uso de la retroalimentación del cliente (tanto audible como táctil) con respecto a un vehículo. En contraste con el hecho de que el sonido puede interpretarse como un traqueteo, un chirrido o calor, una respuesta táctil puede ser una vibración en el asiento o un zumbido en el volante. Los componentes que se frotan entre sí, vibran o giran son los que crean esta retroalimentación. Hay algunas formas diferentes en que se puede clasificar la respuesta NVH, incluido el NVH del tren motriz, el ruido de la carretera, el ruido del viento, el ruido de los componentes y el chirrido y el traqueteo, respectivamente. Tenga en cuenta que hay aspectos positivos y negativos de la NVH. El ingeniero de NVH hace un esfuerzo para deshacerse del NVH indeseable o para transformar el "NVH malo" en lo deseable (es decir, los tonos de escape).
Electrónica para vehículos: El campo de la electrónica automotriz se está convirtiendo en un componente cada vez más importante de la ingeniería automotriz. Una multitud de tecnologías electrónicas se utilizan en los automóviles contemporáneos. Estos sistemas son responsables de los controles operativos como los controles del acelerador, el freno y la dirección, además de una multitud de sistemas de confort y conveniencia como los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), información y entretenimiento (E/S) e iluminación. Sin controles electrónicos, sería imposible que los automóviles alcanzaran los estándares avanzados de seguridad y economía de combustible que son cada vez más frecuentes.
El término "rendimiento" se refiere a un valor cuantitativo y comprobable que representa la capacidad de un vehículo para funcionar de manera eficiente en una variedad de entornos. Hay muchas actividades diferentes que se pueden considerar al evaluar el rendimiento, pero en general, tiene en cuenta la rapidez con la que un automóvil puede acelerar (por ejemplo, el tiempo transcurrido de arranque parado 1/4 de milla, de 0 a 60 mph, etc.), su velocidad máxima, la rapidez y la rapidez con la que un automóvil puede detenerse por completo a partir de una velocidad establecida (por ejemplo, 70 mph), cuánta fuerza g puede generar un automóvil sin perder agarre, tiempos de vuelta registrados, velocidad en las curvas, desvanecimiento de los frenos y otros factores similares. Además, el rendimiento puede ser un reflejo del grado de control en condiciones climáticas adversas (como nieve, hielo y lluvia).
La percepción del conductor del automóvil en relación con un evento de cambio de transmisión automática se conoce como la calidad del cambio. El tren motriz, que incluye el motor de combustión interna y la transmisión, así como el vehículo, que incluye la línea motriz, la suspensión, los soportes del motor y el tren motriz, y otros componentes, tienen un papel en esto. Además de ser una respuesta táctil (sentida), la sensación de cambio también es una respuesta auditiva (escuchada) del vehículo. Se pueden experimentar diferentes eventos en términos de calidad de turno. Los cambios de transmisión se pueden sentir como un cambio ascendente cuando el vehículo está acelerando (1-2) o como una maniobra de cambio descendente cuando el vehículo está rebasando (4-2). También hay una evaluación de los cambios de marcha del vehículo, como cuando pasa de estacionamiento a reversa, etc.
Ingeniería de durabilidad y corrosión La ingeniería de durabilidad y corrosión se refiere al proceso de evaluar y probar un vehículo para determinar cuánto tiempo será utilizable. El kilometraje acumulado, las condiciones extremas de conducción y los baños de sal corrosivos son parte del proceso de prueba.
La capacidad de un vehículo para responder a situaciones generales de conducción se conoce como su "capacidad de conducción". La capacidad de conducción general de cualquier vehículo específico está determinada por una serie de factores, incluidos los arranques en frío y las pérdidas, las caídas de RPM, la respuesta al ralentí, las vacilaciones y tropiezos de lanzamiento y los niveles de rendimiento.
Es una práctica común dividir el costo de un programa de vehículos en tres categorías: el impacto en el costo variable del vehículo, las herramientas iniciales y los gastos fijos relacionados con el desarrollo del vehículo, y el costo total del programa. Además, hay gastos relacionados con la reducción de las garantías y también con el marketing.
El tiempo del programa: Hasta cierto punto, el programa está cronometrado en relación con el mercado, así como con los horarios de producción de las plantas de montaje. El cronograma para el desarrollo y la fabricación del modelo debe estar respaldado por cualquier componente nuevo que se agregue al diseño.
La viabilidad del montaje: Es sencillo diseñar un módulo que es difícil de montar, lo que puede dar lugar a unidades rotas o a malas tolerancias en la fase de montaje. El competente ingeniero de desarrollo de productos colabora con los ingenieros de montaje y producción para garantizar que el diseño final no solo sea sencillo y económico de producir y montar, sino que también proporcione la funcionalidad y el aspecto deseados.
Gestión de la calidad: El control de calidad es un componente esencial del proceso de producción. Esto se debe a que se requiere un alto nivel de calidad para cumplir con los requisitos de los clientes y evitar costosas campañas de retirada. Debido a la complejidad de los componentes que intervienen en el proceso de producción, es necesario utilizar una variedad de herramientas y métodos para proporcionar un control de calidad. En consecuencia, el International Automotive Task Force (IATF), compuesto por los fabricantes y organizaciones comerciales más destacados del mundo, fue responsable del desarrollo de la norma ISO/TS 16949. Es responsabilidad de esta norma describir los requisitos para el diseño, desarrollo, fabricación y (cuando corresponda) instalación y servicio. Además, incorpora características de una serie de normas automotrices regionales y nacionales, incluidas AVSQ (Italia), EAQF (Francia), VDA6 (Alemania) y QS-9000 (Estados Unidos de América), además de los conceptos de ISO 9001 para la gestión de la calidad. El uso de la disciplina de calidad conocida como seguridad funcional de acuerdo con la norma ISO/IEC 17025 se realiza con el fin de reducir aún más los riesgos asociados con las fallas del producto y las reclamaciones de responsabilidad para los sistemas eléctricos y electrónicos de automoción.
La gestión de la calidad total (TQM), un enfoque...
