Diseño en CATIA V5 R19 de un Kart
Abstract
Este proyecto consiste en el diseño de un Kart bajo el reglamento de RFEDA con ayuda de software CAD. En los capítulos 1 y 2 se exponen los inicios del karting así como la relevancia del diseño CAD/CAM en la actualidad. Tras ello se comienza con el modelado del chasis en el Capítulo 3 donde se exponen las restricciones impuestas por el reglamento así como los elementos que lo componen que en esencia son los elementos tubulares y los anclajes de unión de los elementos al chasis. En el Capítulo 4 se exponen los ángulos que caracterizan la dirección de un automóvil seguido del diseño y modelado de los elementos que componen la dirección del Kart. Los Capítulos 5, 6 y 7 se dedican a los sistemas de Tracción, Frenado y Aceleración, en los que se modelan los elementos necesarios para el funcionamiento de dichos sistemas así como también se exponen su composición y restricciones por parte del reglamento. Los Capítulos 8 y 9 se exponen tanto los elementos adicionales modelados como el montaje final del Kart. Finalmente, se expone en el Capítulo 10 el Análisis Preliminar con el Módulo FEM de CATIA V5, donde se expone en detalle el problema planteado para el análisis.
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Proyecto Fin de Carrera Ingeniería de Telecomunicación Formato de Publicación de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Autor: F. Javier Payán Somet Tutor: Juan José Murillo Fuentes Dep. Teoría de la Señal y Comunicaciones Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2013 Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería Aeroespacial Diseño en CATIA V5 R19 de un Kart Autor: Julio Muñoz Becerril Tutor: Francisco Andrés Valderrama Gual Dpto. de Ingeniería Gráfica Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2020
Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería Aeroespacial Diseño en CATIA V5 R19 de un Kart Autor: Julio Muñoz Becerril Tutor: Francisco Andrés Valderrama Gual Profesor Titular Dpto. de Ingeniería Gráfica Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2020
Trabajo Fin de Grado: Diseño en CATIA V5 R19 de un Kart Autor: Julio Muñoz Becerril Tutor: Francisco Andrés Valderrama Gual El tribunal nombrado para juzgar el trabajo arriba indicado, compuesto por los siguientes profesores: Presidente: Vocal/es: Secretario: acuerdan otorgarle la calificación de: El Secretario del Tribunal Fecha:
Agradecimientos A mis padres, por apoyarme y darme la gran oportunidad de estudiar lo que quise, instándome a perseguir mis metas. A mi hermano y hermana, por aconsejarme, ayudarme y ser mis ejemplos a seguir. A mi novia, por apoyarme siempre. A mis abuelos. Julio Muñoz Becerril Sevilla, 2020 I
Resumen Este proyecto consiste en el diseño de un Kart bajo el reglamento de RFEDA con ayuda de software CAD. En los capítulos 1 y 2 se exponen los inicios del karting así como la relevancia del diseño CAD/CAM en la actualidad. Tras ello se comienza con el modelado del chasis en el Capítulo 3 donde se exponen las restricciones impuestas por el reglamento así como los elementos que lo componen que en esencia son los elementos tubulares y los anclajes de unión de los elementos al chasis. En el Capítulo 4 se exponen los ángulos que caracterizan la dirección de un automóvil seguido del diseño y modelado de los elementos que componen la dirección del Kart. Los Capítulos 5, 6 y 7 se dedican a los sistemas de Tracción, Frenado y Aceleración, en los que se modelan los elementos necesarios para el funcionamiento de dichos sistemas así como también se exponen su composición y restricciones por parte del reglamento. Los Capítulos 8 y 9 se exponen tanto los elementos adicionales modelados como el montaje final del Kart. Finalmente, se expone en el Capítulo 10 el Análisis Preliminar con el Módulo FEM de CATIA V5, donde se expone en detalle el problema planteado para el análisis. III
2Capítulo 1. Introducción al Karting competir con un reglamento que permitiese hacerlo de forma segura y equilibrada entre los pilotos. Esta disciplina no ha sido solo una fuente de diversión para gente apasionada del automovilismo, sino también una gran ayuda a la formación de pilotos que posteriormente participarían en disciplinas como la Fórmula 1 y sus respectivas categorías inferiores, gracias a los grandes avances técnicos que se han ido incorporando y que permiten fabricar un chasis con mayor estabilidad y mejor comportamiento, así como alcanzar velocidades de más de 200 km/hcon motores más potentes. En esta disciplina se han visto involucrados muchos de los grandes pilotos que se conocen hoy día como son Ayrton Senna (Brasil), Alain Prost (Francia), Fernando Alonso (España) y Kimi-Matias Räikkönen (Finlandia) entre otros. 1.2 Categorías de Karting Un Kart ha sido desde los inicios un pequeño coche monoplaza, lo que sí ha cambiado mucho ha sido su potencia y velocidad así como las mejoras técnicas que se han ido incorporando desde sus inicios. Debido a todos estos avances y al igual que en el resto de competiciones, se crean diferentes categorías con el fin de establecer una mayor seguridad según la experiencia y madurez de los pilotos así como una competición equitativa. La RFEDA (véase [29]) contempla las siguientes categorías según la edad de los pilotos: •Alevín (De 8 ya cumplidos a 10 años cumplidos en la temporada). •Cadete (De 10 a 12 años cumplidos en la temporada ). •Junior (De 12 a 14 años cumplidos en la temporada). •Senior (Al menos 14 años cumplidos en la temporada). •Senior KZ2 (Al menos 15 años cumplidos en la temporada). •Senior Silver KZ2 (Al menos 30 años cumplidos antes de la primera prueba). donde por otro lado habrá que poseer la licencia adecuada para inscribirse a los campeonatos de una categoría. 1.3 Particularidades del Karting El karting desde sus inicios ha sido una disciplina del automovilismo en la que participar no depende en exceso del coste monetario que ello supone, debido a que los coches en
1.4 Motivación y Alcance del Proyecto 3 cuestión no suponen tanto trabajo de ingeniería como es el caso de los Fórmula 1 o los coches de las competiciones de Rally, así como tampoco llevan la cantidad de piezas que contienen éstos como pueden ser los elementos de suspensión (es una característica propia de los Karts la carencia de estos), haciendo que los presupuestos no sean excesivos aunque tampoco despreciables. Hay varias empresas dedicadas al diseño, fabricación y construcción de sus propios Karts para las distintas categorías o incluso para sistemas determinados. Existen piezas que pueden ser intercambiables de unos a otros lo cual proporciona cierta capacidad de personalización, aunque siempre debe cumplir el reglamento para poder competir. Al ser esta una disciplina cuyos orígenes son modestos (en el sentido de la simplicidad de los primeros Karts) muchos aficionados crean los suyos propios a partir de la búsqueda de piezas compatibles entre sí o fabricándolos, buscando encajar las diferentes piezas. Lo más importante después de que estén acopladas, será que funcionen apropiadamente en conjunto. Una gran particularidad de esta disciplina automovilística es que mientras sea seguro, se permite una gran personalización en la creación del Kart, capacidad que se ve aumentada en caso de no competir. 1.4 Motivación y Alcance del Proyecto La motivación principal que me lleva a la realización de este proyecto (el cual es una idea propia) es aprender acerca del diseño CAD porque personalmente, siempre me he sentido atraído por el campo del diseño y el software dedicado a ello, que cada vez es más avanzado y complejo y permite hacer piezas de mayor complejidad. El objetivo que se persigue es diseñar un kart de la categoría de Cadetes siguiendo el reglamento establecido por la RFEDA, incluyendo un análisis preliminar de elementos finitos del chasis del mismo mediante el software de CATIA V5 R19. Todo ello teniendo en cuenta que el resultado al que se llegue pueda ser usado en competiciones. Así mismo, las partes principales que se van a tener en cuenta para el diseño son: •Chasis. •Sistema de Dirección. •Sistema de Tracción. •Sistema de Frenado. •Sistema de Aceleración.
4Capítulo 1. Introducción al Karting y por otro lado se modelarán a grandes rasgos el motor y el asiento. Para el diseño y modelado de las diferentes partes habrá que seguir los reglamentos. Como existe uno para cada categoría habrá que elegir una de ellas para poder realizar un diseño. En este caso se ha escogido la categoría Cadete con lo que habrá que hacer uso de los reglamentos asociados a dicha categoría. Hay que tener en cuenta que todos los años se modifican los reglamentos con el fin de introducir mejoras a las competiciones, es por ello que para el desarrollo del proyecto de la forma adecuada, es necesario ceñirse a la normativa de un año en concreto. Debido a que a fechas del momento de fijación de objetivos y comienzo del proyecto aún no estaban publicadas las normativas asociadas del año 2020 por completo, y por evitar que influyesen sobre el desarrollo del proyecto posibles modificaciones en los mismos, se ha decidido usar la normativa del 2019 puesto que no suelen existir grandes modificaciomes de un año al siguiente.
2 Herramientas de Diseño CAD En la ingeniería se tiende a realizar estudios y actividades para las cuales es necesaria ayuda computacional en algún sentido. En el caso que ocupa a este proyecto dichas herramientas son las que permiten el conocido Diseño Asistido por Ordenador (CAD). 2.1 Qué es el CAD El Diseño Asistido por Ordenador (CAD, Computer-Aided Design) se usa para la creación, modificación, análisis... etc. de piezas o conjuntos de piezas y brindan la posibilidad de realizar simulaciones de funcionamiento entre otros. Así mismo, permiten tener un mejor y más sencillo almacenaje de las piezas así como aumentar la productividad del diseñador (véase [9]). Estas herramientas se encuentran a varios niveles, tanto a 2D como a 3D, de forma que hay muchas plataformas en las que hacer diseños con diferentes finalidades. (a) Máquina CNC. (b) Impresora 3D. Figura 2.1 Maquinaria que interacciona con diseños CAD. Además del diseño de piezas y conjuntos, el CAD permite a posteriori realizar varios 5
6Capítulo 2. Herramientas de Diseño CAD tipos de análisis como se comentaba anteriormente, de diferentes disciplinas como son el análisis estructural o simulaciones de mecanismos y túneles de viento. También permite hacer modificaciones de forma rápida y sencilla de piezas y planos y explosiones de conjuntos mecánicos formados por varias piezas, haciendo que las revisiones y modificaciones de los diseños realizados sean más directas y fáciles de llevar a cabo. Esto último es de gran ayuda en proyectos de ingeniería, puesto que el diseño concurrente tiene como objetivo que haya realimentación entre los diferentes departamentos, con el fin de obtener un producto final que cumpla las especificaciones y requerimientos definidos, resolviendo los errores de diseño detectados. El software CAD está estrechamente ligado al CAM (Computer-Aided Machining) (véase [2]). Este último permite la interacción con la maquinaria de fabricación, y es que existen plataformas como las máquinas CNC o impresoras 3D que a partir de un conjunto de instrucciones permiten fabricar lo que se ha diseñado e incluso simular cómo es su fabricación antes de proceder a realizarla. Una de las ventajas de esta interacción entre ambos es la posibilidad de realizar modelos a escala antes de llegar a fabricar uno real. En definitiva, el diseño CAD-CAM permite diseñar la pieza que posteriormente se va a fabricar con máquinaria computerizada. El Diseño Paramétrico es otra de las ventajas que se incluyen en el CAD puesto que permite el diseño y modelado de piezas repetitivas que pueden describirse por unas características o dimensiones principales como puede ser el caso de la tornillería de un proyecto. Este tipo de diseños también se puede emplear en casos en los que se necesita gran capacidad de adaptación a cambios de dimensiones con el fin de agilizar las modificaciones necesarias. Figura 2.2 Proceso de Ingeniería Concurrente. 2.2 Herramientas CAD para el Desarrollo del Proyecto Para el proyecto en el que se está trabajando se va a hacer uso del software CATIA V5 R19 de la compañía Dassault Sistèmes que incorpora numerosos módulos con los que se puede trabajar según el objetivo que se persiga (véanse [3] ó [41]).
2.2 Herramientas CAD para el Desarrollo del Proyecto 7 Figura 2.3 Módulos de trabajo de CATIA V5. En el caso de CATIA V5 se tiene una gran diversidad de campos con los que trabajar y se muestran en la Fig. 2.3. Fundamentalmente se va a hacer uso de los módulos: •Mechanical Design: –Part Design (PD) –Assembly Design (AD) –Wireframe &Surface Design (WSD) •Analysis &Simulation –Generative Structural Analysis (GSA) •Ergonomics Design &Analysis –Human Builder (HB) El módulo Part Design es fundamentalmente para crear piezas que se fabricarían con mecanizados, extrusiones, torneados... a partir de diferentes herramientas de las que dispone CATIA V5, siendo uno de los módulos más usados. Por otro lado, el módulo de Wireframe & Surface Design está orientado a crear piezas que se fabricarían por conformado de chapa (cuya forma es fundamentalmente una superficie) o tubos. Finalmente el módulo de Assembly Design permite ensamblar las diferentes partes diseñadas. A lo largo del proyecto la metodología que se seguirá consistirá en diseñar las partes sencillas por separado y montarlas en conjuntos que posteriormente se ensamblarán entre sí.
8Capítulo 2. Herramientas de Diseño CAD El módulo de Generative Structural Analysis permitirá aplicar a una pieza o ensamblaje un análisis (estático o dinámico) para estudiar su respuesta ante unas condiciones de contorno y unas fuerzas aplicadas. Tensiones, desplazamientos y frecuencias de vibración son a grandes rasgos los resultados que arrojan dichos análisis. Por último, el módulo Human Builder del grupo Ergonomics Design & Analysis permite la creación de un personaje que se adapte a un hueco en el que debería situarse una persona y se empleará para crear un maniquí que represente al piloto. Figura 2.4 Módulos de trabajo de CATIA V5 que se van a emplear.
3 Modelado del Chasis El chasis se define como la estructura principal de un conjunto a la que se anclan el resto de elementos. En el caso particular de un vehículo, es la estructura a la cual se unen el motor, la carrocería y el resto de elementos. Se deduce por tanto la importancia de dicha estructura así como la necesidad de realizar estudios a la misma en el ámbito de resistencia y comportamiento según métodos como el de Elementos Finitos y pruebas reales. 3.1 Diseño del Chasis Para el diseño del chasis hay que tener en cuenta las restricciones que impone la RFEDA en los reglamentos asociados a la categoría seleccionada, en este caso Cadete. Los reglamentos tanto general (aplicables para todas las categorías) como específico (asociado a la categoría Cadete) se encuentran en los Apéndices A y B respectivamente. Las restricciones relativas al chasis que se extraen de dichos documentos son: •Acero tubular magnetizado de sección cilíndrica. •Acero estructural de clasificaciones ISO 4948 y designaciones ISO 4949. • Sin articulaciones. Flexibilidad correspondiente a la proporcionada por los límites elásticos del material. •No se permiten dispositivos de suspensión. • Se permite un máximo de 6 tubos principales (principales son aquellos con φ≥20 mm o de longitud mayor que 150 mm). •Distancia entre ejes 950 mm ±5mm. • Anchura máxima 1200 mm (medida entre las caras externas de las llantas del eje trasero). •Se permite un máximo de 8 curvas en los tubos principales del chasis. 9
10 Capítulo 3. Modelado del Chasis • No se autoriza el uso de sistemas de barras estabilizadoras amovibles o cualquier sistema de control de flexión del chasis. El chasis de karting hoy en día tiene formas que están bastante predefinidas y son muy comunes. Es por ello que se ha tomado como modelo orientativo el chasis del cual se incluye en el Apéndice D su ficha de homologación. Por otro lado, el diseño del chasis no se puede hacer al completo desde el inicio. Esto se debe a que al estar realizando un diseño, no se conocen exactamente las dimensiones y posiciones de todos los elementos al comenzar el proyecto. Por ello, aunque aquí se muestra el diseño de todo el chasis así como de los anclajes y uniones, su diseño proviene de un proceso concurrente entre piezas. A modo de ejemplo, no se podría diseñar el anclaje del cilindro maestro del Sistema de Frenado puesto que hasta el diseño del Sistema de Frenado no se conocerán dimensiones ni posición del mismo. El primer paso en el diseño del chasis es la creación de un boceto de la primera idea que se tiene sobre la forma que debería tener el chasis. Esto permite poder visualizar el conjunto del chasis y la forma aproximada que se busca, así como definir aproximadamente dimensiones y situaciones relativas entre las piezas que puedan modificarse hasta llegar a una solución final. Figura 3.1 Boceto Inicial del la forma del chasis. En la Fig. 3.1 se muestra el boceto realizado que representa las partes principales del chasis y que se pueden modelar en primera instancia sin necesidad de conocer las dimensiones exactas de otras piezas.
3.1 Diseño del Chasis 11 Para el diseño de los tubos tanto principales como secundarios la forma de proceder ha sido establecer como método de fabricación el conformado de tubos , lo cual consiste en interpretar cada uno de los tubos como un tubo inicialmente recto y que posteriormente se ha conformado por doblado con la forma definida. Por otro lado, hay que diseñar las intersecciones entre los tubos de forma que encajen de forma apropiada unos con otros para más adelante realizar las uniones mediante soldadura. A modo de esquema del proceso a seguir para el modelado de los tubos se tiene lo siguiente1: 1. Definir la forma del eje del tubo final con el módulo WSD. 2. Definir la sección del tubo en uno de los extremos del eje del mismo y perpendicular a éste con el módulo PD. 3. Extruirlo con la orden Rib del módulo PD 4. Modelar la forma de los extremos. (a) Creación del Eje con la forma del tubo en un body. (b) Extrusión con la orden Rib. (c) Creación en un body del tubo con el que se va a realizar la intersección . (d) Forma final del extremo con la intersección realizada. Figura 3.2 Modelado del Tubo 2 a modo de Ejemplo. Para el modelado de la forma de los extremos la mejor metodología es usar las Operaciones Booleanas. Dichas operaciones permiten hacer intersecciones, sumas y restas entre cuerpos con el fin de generar formas que de otro modo sería considerablemente más 1 Se puede observar que en las pautas aparece el uso de diferentes módulos. Para poder hacer el cambio de un módulo a otro es necesario que durante la creación del .CATPart se haya habilitado la opción Hybrid Design.
18 Capítulo 3. Modelado del Chasis Anclajes del Cilindro Maestro Como se verá en el Capítulo 6 el cilindro maestro es una pieza fundamental para el Sistema de Frenado pues será el encargado de suministrar la potencia hidráulica necesaria para actuar los frenos. Deberá ir unida al chasis en un sitio adecuado de forma que se pueda conectar a las tuberías y al pedal del freno situado en el lado izquierdo del chasis. El anclaje se hará mediante una pletina en forma de L soldada al chasis. Dicha pletina se muestra en la Fig. 3.9. Figura 3.9 Anclaje del Cilindro Maestro. Anclajes del Eje Trasero Los anclajes del eje trasero van a ser de los que más cargas aguanten debido a que será el medio por el cual todos los elementos ligados al eje trasero queden de alguna manera ligados al chasis. Este elemento se ha modelado con las mismas herramientas que los anclajes anteriores, teniendo en cuenta que debe alojar en su interior el porta-cojinetes que permitirá la unión del chasis con el eje mediante un cojinete. En la Fig. 3.10 se observa la forma que tiene el anclaje en cuestión. También se muestran taladros a diferentes alturas. La razón es que así se permite que el chasis tenga una mayor o menor altura respecto al suelo.
3.3 Diseño de los Anclajes 19 Figura 3.10 Anclaje del Eje trasero. Anclajes de Tubos del Sistema de Frenado y Aceleración Estos anclajes son fundamentalmente elementos por lo que se introducen los tubos en cuestión para que no estén libres en su movimiento, es decir, su única función es mantener al tubo en su posición. En la Fig. 3.11 se muestran dos tipos de este anclaje. El de la izquierda simplemente permite que el tubo pase mientras que del de la derecha está pensado para que haga simultáneamente de tope. El uso de este último será para el cable del acelerador, sistema en el cual se pretende que el cable pase por un tubo mayor (que es el que lo protegerá de los deterioros que pudiera sufrir), que debe permitir el movimiento del cable de acero por su interior pero sin desplazarse el mismo. (a) (b) Figura 3.11 Anclajes de Tubos del Sistema de Frenado y Aceleración.
20 Capítulo 3. Modelado del Chasis 3.4 Montaje del Chasis y el Resto de Elementos El modelado de las piezas se ha realizado por separado en todos los casos, es decir, cada una en un archivo .CATPart diferente. Esto implica que para poder tener el chasis completo hay que montar todas las piezas de alguna manera. Para ello, existe el módulo AD el cual permite unir varios .CATPart en un .CATProduct. Para empezar, se va a hacer un montaje de las partes principales y secundarias del chasis, que permitirá observar cómo las piezas encajan forma apropiada así como la forma de los tubos y el chasis. Para el montaje de un Assembly oProduct fundamentalmente hay que tener claro las diferencias y propiedades que tiene el archivo que se quiere introducir al Product. Esto se debe a que el comportamiento es distinto según el caso. Habrá que distinguir entre: 1. Product previamente ensamblados: •Product Rígido. •Product Flexible. 2. Partes independientes. Las propiedades que se puedan aplicar a unos y otros deberán ser acordes con su naturaleza, teniendo en cuenta que las restricciones posibles son: •Coincidence Constraint •Contact Constraint •Offset Constraint •Angle Constraint •Fix Component •Fix Together •Quick Constraint •Flexible/Rigid Sub-Assembly •Change Constraint •Reuse Pattern Figura 3.12 Barra de Constraints de CATIA V5.
3.4 Montaje del Chasis y el Resto de Elementos 21 (a) Partes principales y secundarias. (b) Distribución de los anclajes en el chasis. (c) Anclajes Mejorados. Figura 3.13 Montaje del Chasis con todas las partes.
22 Capítulo 3. Modelado del Chasis En el caso del chasis ninguna parte se va a incluir como un subconjunto, con lo que no será necesario usar ningún tipo de restricción relativa a conjuntos rígidos o flexibles. En la Fig. 3.13 se muestran las diferentes partes ensambladas tras haber aplicado las restricciones pertinentes de coincidencia y distancias entre otros. Se puede apreciar como se han situado ya todas las piezas en su lugar correspondiente, pero como se ha mencionado al inicio del capítulo hay que tener en cuenta que esto no ha sido fijado en un principio, sino que mientras se han ido diseñando y modelando las piezas, se han establecido las posiciones en un lugar adecuado. Finalmente, ya se tiene montado el chasis con el resto de elementos. Cabe mencionar una vez más, que la unión entre todas las partes que se han montado hasta ahora es mediante soldadura, puesto que la RFEDA no permite conexiones articuladas en el chasis.
4 Modelado del Sistema de Dirección El Sistema de Dirección es de las partes más importantes de un vehículo. Permite controlarlo de forma precisa y dirigirlo en la dirección que el piloto desea. 4.1 Composición del Sistema de Dirección El sistema de dirección se compone de las diferentes partes que interactuando entre sí permiten que el piloto dirija el Kart hacia donde desea. Para ello las partes necesarias serán: •Columna de Dirección. •Barras de Dirección. •Mangetas. •Cojinetes y/o Casquillos La Columna de Dirección será donde el piloto actúe girando el volante. Mientras gira la columna moverá las barras de barras de dirección, que unidas a las manguetas harán girar las ruedas. 4.1.1 Restricciones impuestas por el Reglamento Al igual que para el chasis también se tienen un conjunto de restricciones a cumplir. En este caso serán: •Ángulo de Caída libre. Se pueden usar excéntricas para la regulación. •Ángulo de Avance libre. Se pueden usar excéntricas para la regulación. •Volante de sección circular. Estructura interior metálica •Están prohibidos mandos flexibles por cable o cadena. 23
24 Capítulo 4. Modelado del Sistema de Dirección •Debe incorporar un sistema de fijación que porporcione seguridad. • La columna debe tener un diámetro φ>18 mm y espesor mímimo de δ>1.8mm e incorporar un sistema de clip de seguridad para el rodamiento inferior. •Columna fabricada en Acero magnético. 4.2 Ángulos Característicos del Sistema de Dirección El comportamiento del sistema vendrá determinado según la configuración del mismo, que se establece manipulando los ángulos de la dirección. Los ángulos en cuestión son: •Ángulo de Avance. •Ángulo de Salida. •Ángulo de Caída. •Ángulo Total •Ángulo de Convergencia/Divergencia Ángulo de Avance o Caster Por definición es (mirando la rueda desde el plano perpendicular al eje de giro de la rueda) el ángulo que forma el pivote de la mangueta sobre el que gira la rueda para orientarse con el plano vertical que contiene al eje de giro de la rueda. La finalidad de este ángulo, es asegurar la estabilidad direccional de la dirección en el sentido de la marcha. Se genera un cambio en el área de contacto de la rueda que genera un par que hace retornar la rueda a su posición original dependiendo de dicho área de contacto (véase [15]). •Avance Nulo: La dirección no retorna por sí sola. •Avance Positivo : Colabora en mantener la dirección hacia delante y hace que el control sea estable, además de permitir que la dirección retorne a su posición inicial tras una curva y que trate de mantener su dirección. •Avance Negativo: La dirección se hace inestable.
4.2 Ángulos Característicos del Sistema de Dirección 25 Figura 4.1 Ángulo de Avance o Caster. Ángulo de Salida Es el ángulo que forma el pivote de giro de la mangueta sobre el que gira la rueda para orientarse respecto de la vertical (grados). Reduce el esfuerzo tangencial que hay que realizar sobre el volante para girar las ruedas delanteras (véase [17]). •Salida Nula : Punto de corte de líneas en el punto de contacto rueda-terreno. Solo se necesita un pequeño esfuerzo para girar, pero al ser una dirección demasiado blanda la dirección puede girarse sola debido a las irregularidades del terreno. •Salida Positiva : Punto de corte de las líneas por encima del punto de contacto ruedaterreno. El volante podría moverse solo en las condiciones de marcha y hace la dirección inestable. •Salida Negativa : Punto de corte de las líneas por debajo del punto de contacto ruedaterreno. Permite que, a la vez que facilita el retorno de la dirección tras el giro, no se haga inestable la dirección. Figura 4.2 Ángulo de Salida.
26 Capítulo 4. Modelado del Sistema de Dirección Ángulo de Caída o Camber De frente, es el ángulo formado por la inclinación de la rueda respecto de la vertical. Trata de asegurar que el contacto entre la rueda y el asfalto sea óptimo, produciendo un desgaste uniforme de toda la banda de rodadura (véase [16]. •Caída Nula : Proporciona en teoría un desgaste uniforme por tener un buen contacto entre rueda y asfalto. •Caída Positiva : (Hacia fuera) En la práctica se observa que este es el caso que mejor se comporta. En la práctica se intenta hacer que este ángulo exista (por el buen comportamiento) pero siendo lo más cercano a 0 posible, para que el desgaste de los neumáticos sea uniforme. •Caída Negativa: (Hacia dentro) La dirección se puede hacer inestable. Figura 4.3 Ángulo de Caída o Camber. Ángulo Total o Incluido Visto de frente, es la suma de ángulo de caída más el de salida. Busca que el neumático apoye perfectamente sobre el terreno para tener un desgaste simétrico de la banda de rodadura, así como reducir el esfuerzo de accionamiento de la dirección (véase [18].
4.2 Ángulos Característicos del Sistema de Dirección 27 Figura 4.4 Ángulo Total o Incluido. Ángulo de Convergencia/Divergencia Mirando en planta, es la diferencia entre la parte posterior y anterior de la rueda en dos puntos diametralmente opuestos a la altura de la rueda (en [mm] ). El objetivo es mantener el paralelismo entre las ruedas delanteras y traseras según el tipo de tracción que tenga el automóvil (véase [14]). •Convergencia Positiva/Convergencia : Cuando la distancia por delante es menor. Se adopta esta configuración en tracción trasera, puesto que el esfuerzo trasero tiende a abrir la dirección. •Convergencia Negativa/Divergencia : Al revés. Se adopta esta configuración en tracción delantera porque el esfuerzo delantero tiende a cerrar la dirección. Figura 4.5 Ángulo de Convergencia.
34 Capítulo 4. Modelado del Sistema de Dirección 4.3.4 Cojinete de la dirección La articulación entre la mangueta y la llanta puede realizarse de muchas formas. En el caso que se presenta no se tienen frenos en el eje delantero con lo cual se simplifica mucho la forma del montaje. Se ha optado por diseñar un cojinete que permita hacer (sin necesidad de otras piezas) la unión. Esto se ha conseguido creando una pieza base (que aloja la pista interior de las bolas) más ancha para que quepan unos taladros que permiten fijar dicha base a las manguetas. Por otro lado en la pieza que aloja la pista exterior de las bolas se ha hecho un recrecimiento en diámetro para que permita realizar los taladros apropiados para unir la llanta a dicha parte del cojinete. En la Fig. 4.13 se representa dicho cojinete. Figura 4.13 Cojinete de la Dirección. 4.4 Montaje de todas las partes Una vez modeladas todas las partes por separado y tras montarlos en subconjuntos se puede proceder a montarlos todos en un mismo Assembly. En este caso sí que será necesario hacer uso de los conjuntos flexibles para que se puedan aplicar las restricciones necesarias y no haya incompatibilidades entre ellas. Para ello se hará uso de la opción Flexible/Rigid Sub-Assembly de la Fig. 3.12. Finalmente en la Fig. 4.14 se muestra el conjunto completo montado.
4.4 Montaje de todas las partes 35 Figura 4.14 Sistema de Dirección Completo.
5 Modelado del Sistema de Tracción El Sistema de Tracción permite que un vehículo agarre y sea capaz de aplicar la potencia que recibe el motor para desplazarse. 5.1 Composición del Sistema de Tracción Los componentes que hacen funcional al sistema en cuestión son: •Eje Trasero. •Cojinetes Traseros. •Bujes Traseros. •Porta-Cojinetes. •Llantas y Neumáticos. •Porta-Coronas. •Corona. •Piñón. Se van a modelar teniendo en cuenta las partes que conforma a cada uno, y según eso se modelará como una pieza única o bien como un conjunto de piezas que acabe formando un subconjunto del sistema de tracción. 5.1.1 Restricciones impuestas por el Reglamento Del mismo modo que para los sistemas diseñados y modelados anteriormente se tienen también restricciones impuestas por el reglamento. Dichas restricciones son: • Eje trasero: φ=30 mm , hueco, con espesor δ∈[4.9,5.2]mm (excepto en los chaveteros) y longitud máxima de 1060 mm. No se acepta ningún tipo de refuerzo. •El eje trasero debe tener 2 puntos de apoyo/rodamientos. 37
38 Capítulo 5. Modelado del Sistema de Tracción •Llantas en aluminio. De φ=5in. Según el Dibujo Técnico Nº4del Apéndice C. •Ancho de el/la neumático/llanta para el eje delantero entre [105,115]mm. •Ancho de el/la neumático/llanta para el eje trasero entre [140,150]mm. •No se permiten distanciadores/inserciones entre el buje y la llanta. •Neumáticos delanteros/traseros de 10 in/11 in. •Corona de desarrollo libre. •Para el piñón Z=10 oZ=11. 5.2 Diseño y Modelado del Sistema de Tracción 5.2.1 Eje Trasero El eje trasero es una de las partes más fáciles de modelar y a la vez una de las más importantes. Sobre él se acoplarán posteriormente el disco de freno así como la corona de la transmisión. Hay que tener en cuenta que pueden existir otros elementos que necesiten del giro del eje para su funcionamiento, cómo podría ser la Bomba de Agua para la refrigeración. En este caso se prescinde de este elemento pues el motor (expuesto en el Capítulo 8) está refrigerado por aire. En la Fig. 5.1 se representa el eje trasero modelado junto a un detalle en el que se puede observar la forma que tienen los chaveteros, en los cuales se alojará la chaveta que también se encuentra modelada en dicha figura. La misión de la chaveta es impedir el giro relativo del elemento en cuestión respecto del eje. Es necesario por tanto disponer de chaveteros en los extremos donde se unirán los bujes así como en las zonas de colocación del disco de frenado y el porta-coronas.
5.2 Diseño y Modelado del Sistema de Tracción 39 (a) Eje Trasero. (b) Chaveteros del Eje Trasero. (c) Chaveta. Figura 5.1 Eje Trasero y Chaveteros. 5.2.2 Cojinetes Traseros Al igual que en el caso del eje delantero también se necesita de cojinetes para el eje trasero. En este caso la articulación no está directamente en la unión eje-rueda sino que está en la unión chasis-eje. La fijación al eje si que cumple con la misma idea que los cojinetes del eje delantero, es decir, con la ayuda de 3 tornillos se ligará el anillo interior al eje. Por otro lado, la sujeción del anillo exterior se verá en la siguiente sección. Cabe mencionar que la composición de dicho cojinete es exactamente la misma que la del cojinete delantero, incluso con la misma forma, a excepción del anillo exterior, que no necesita de un recrecido para realizar taladros puesto que la unión con la llanta no es análoga a la del eje delantero.
40 Capítulo 5. Modelado del Sistema de Tracción Figura 5.2 Cojinetes del Eje Trasero. 5.2.3 Porta-Cojinetes El porta-cojinetes es fundamental para poder realizar la unión articulada chasis-eje de forma apropiada. Esta pieza permitirá sujetar el anillo exterior del cojinete a la vez que está atornillada a los anclajes del eje trasero que se encuentran soldados al chasis como se vió en el Capítulo 3. Para ajustar esta pieza al cojinete habrá que apretar el tornillo del que dispone en la parte superior. De esta forma, se reducirá levemente el diámetro de la circunferencia interior y se ajustará al anillo exterior, quedando este último sujeto al portacojinetes mientras el anillo interior solidario al eje está libre para girar. Figura 5.3 Porta-Cojinetes del Eje Trasero..
5.2 Diseño y Modelado del Sistema de Tracción 41 5.2.4 Bujes Traseros Los bujes traseros harán la función de conectar la llanta al eje. La unión es fija mediante la tornillería correspondiente. En la Fig. 5.4 se puede observar la pieza en cuestión desde dos perspectivas diferentes. La unión entre la llanta y el buje se realizará según los espárragos roscados que se muestran en la figura y la unión al eje con los agujeros roscados que aparecen perpendiculares al eje del taladro interior donde encajará el eje trasero. Así mismo también se puede apreciar la pista donde irá alojada la chaveta diseñada anteriormente que impedirá el giro relativo entre el eje y el buje. (a) Vista de la parte exterior del buje. (b) Vista de la parte interior del buje. Figura 5.4 Bujes del Eje Trasero. 5.2.5 Llantas y Neumáticos Las ruedas de un vehículo están compuestas de dos partes: la llanta y el neumático. En vehículos usuales las ruedas del eje delantero y el trasero suelen ser de las mismas medidas. En otros casos se usan medidas distintas para las ruedas de cada eje 1 buscando un mayor agarre u otros efectos. En el caso del vehículo que se está diseñando no hay elementos que permitan aumentar el agarre como lo harían la suspensión o el diferencial, que respectivamente darían capacidad de adaptación a la superficie y la posibilidad de que las ruedas del eje en el que se instala giren a diferentes velocidades, adaptándose así a la distancia que recorre cada una de las ruedas. 1Cabe mencionar que por cuestiones de seguridad y comportamiento del vehículo las ruedas de un mismo eje deben ser idénticas.
42 Capítulo 5. Modelado del Sistema de Tracción Es por ello que las ruedas traseras girarán a la misma velocidad, cosa que en una curva puede provocar pérdidas de agarre. Esto genera la necesidad de aumentar el contacto para minimizar ese efecto, cosa que se consigue mediante un aumento de la superficie del neumático con unas ruedas más anchas en la parte trasera. En la Fig. 5.5 se muestran las ruedas delantera (en la parte superior izquierda) y trasera (en la parte inferior derecha). En dicha figura se pueden observar las diferencias entre ambos casos y como la rueda trasera tiene unas mayores dimensiones que la rueda trasera. Ambas llantas se han modelado según el Dibujo Técnico N º 5en el cual la RFEDA muestra la forma y las dimensiones que debe tener la llanta. Figura 5.5 Llantas y Neumáticos Delanteros y Traseros. 5.2.6 Piñón, Corona y Porta-Coronas El piñón consiste en una rueda dentada con la que se puede obtener la potencia generada por el motor durante su funcionamiento. Para la fijación al eje del motor se hace uso de chavetas que impidan giros relativos y la tornillería que lo une al eje solidariamente. Así mismo, habrá que tener en cuenta la disposición del embrague centrífugo para la correcta interacción entre piezas lo cual forma parte de un diseño más exhaustivo del motor. La corona será el elemento que directamente reciba la potencia mediante la cadena que la une al piñón motriz. Esto hará que esté sometida a grandes esfuerzos que acabarán siendo transmitidos al eje trasero mediante el porta-coronas, cuya función es la fijación de la corona al eje siendo por tanto una parte fundamental en el sistema.
5.2 Diseño y Modelado del Sistema de Tracción 43 Lo que caracteriza fundamentalmente tanto a la corona como al piñón es el número de dientes y su paso. Dependiendo de dichos parámetros la relación de trasmisión será de una forma u otra. En el ámbito del karting se suelen usar principalmente dos pasos que se identifican por la numeración 219 y 428. En el caso del paso 219 se tiene una mayor densidad de dientes, lo cual implica que con un menor diámetro se tiene el mismo número de dientes conectados a la cadena y que la fuerza transmitida se reparte más entre los dientes. Para el caso del paso de 428 es el caso contrario por lo que dependiendo del uso o comportamiento buscado se deberá escoger entre un paso u otro. En el caso actual, se ha optado por el paso de 219 por suponer un mejor reparto de la fuerza distribuida sobre los dientes. Esto supone un paso p=7.774 mm , tanto para la corona y el piñón como la cadena. En cuanto al número de dientes depende de la relación de transmisión que se busque conseguir. En este caso, el reglamento del Apéndice B establece que el desarrollo de la corona es libre pero se encuentra habitualmente entre Z=63 y Z=95 para el paso seleccionado. El número de dientes del piñón debe ser Z=10 ó Z=11 como se mencionaba en apartados anteriores. Tanto para el caso del piñón como el de la corona habrá que calcular el diámetro primitivo y el paso angular que permite la correcta distribución de los dientes. Para ello se dispone de las siguientes relaciones (véanse [32] y [12]): Dp=p sin π Z(5.1) α=2 arcsin p/2 Dp/2(5.2) con las que se obtienen los valores mostrados en la Tabla 5.1. Tabla 5.1 Parámtros de Corona y Piñón. Piñón Corona Z10 70 p[mm]7.774 7.774 Dp[mm]25.157 173.276 α[°]36 5.142
50 Capítulo 6. Modelado del Sistema de Frenado •Válvula de entrada. •Bulones, muelles y pasadores. El montaje completo de todas estas piezas (véase [26] a modo de ejemplo) (a excepción de las válvulas que no se han modelado por ser piezas estandarizadas) se encuentra en la Fig. 6.3. De dicha figura se puede también se puede deducir el funcionamiento de la misma: el fluido que entra empuja el pistón que a su vez empuja a las pastillas, haciendo que se reduzca la distancia entre las mismas; una vez deja de entrar presión el muelle ayuda al retroceso y liberación del disco. Así mismo, también se puede apreciar en la figura la forma que tiene el anclaje de la mordaza, que como se puede intuir, irá atornillada al anclaje donde también estarán atornillados los porta-cojinetes. Figura 6.3 Porta-Discos del Sistema de Frenado. 6.2.3 Cilindro Maestro y sus componentes El cilindro maestro está formado por un conjunto de piezas con las cuales se genera la potencia hidráulica que irá a la mordaza. La composición del mismo es la siguiente: •Cuerpo del cilindro maestro. •Pistón. •Cierre. •Sello del pistón. •Tiradores. •Depósito y tapón del mismo. •Tapón de purga.
6.2 Diseño y Modelado del Sistema de Frenado 51 •Boquilla. •Muelle. •Junta tórica del pistón. En la Fig. 6.4 se pueden apreciar todas las partes mencionadas y la disposición de las mismas. Por otro lado, el funcionamiento consistirá en tirar de la parte que empuja al pistón desde la parte frontal del cilindro, de forma que se crea presión a la salida de la boquilla y va a las tuberías. (a) Parte posterior del Cilindro Maestro. (b) Cilindro Maestro Completo. Figura 6.4 Anclajes del Asiento.
52 Capítulo 6. Modelado del Sistema de Frenado 6.2.4 Pedal de Freno El pedal del freno será la parte que permitirá accionar los tiradores del cilindro maestro a través de la varilla y por tanto frenar el vehículo. Se compone de un conjunto de piezas al igual que pasaba con la morzada o el cilindro maestro. En este caso, serán: •Base de anclaje. •Eje de giro. •Pedal. •Tope de retroceso. •Muelle de retroceso. En la Fig. 6.5 se puede observar el montaje de todas las partes del pedal. Así mismo, se aprencian detalles como el tope regulable o el muelle de retroceso del pedal, así como la forma que tiene la base en su interior para encastrarlo en su anclaje correspondiente. (a) Pedal del Freno. (b) Detalle del pedal de freno. Figura 6.5 Pedal del Freno. 6.2.5 Tuberías Esta parte se encarga de llevar el líquido hidráulico a presión hasta la morzada para accionarla y frenar. Las tuberías son una parte del modelado que no tiene por qué ser exactamente igual que en la realidad. Esto se debe a que las tuberías no son rígidas como el resto de piezas del Kart y en su montaje podrían seguir caminos diferentes por alguna razón como puede ser la orientación final de la boquilla de salida del cilindro maestro una vez roscada.
6.2 Diseño y Modelado del Sistema de Frenado 53 A pesar de ello, se ha modelado la forma aproximada según el recorrido que debería seguir, desde el cilindro maestro hasta la mordaza, a excepción de los extremos en los que se uniría a la mordaza. No se ha modelado debido que realmente ahí se colocan piezas que irán de alguna manera abocardadas y con válvulas que permitirán que el líquido entre, y no es objetivo del proyecto el diseño específico de dichas válvulas. Figura 6.6 Tuberías de unión del cilindro maestro y la mordaza. En la Fig. 6.6 se observa el recorrido en cuestión para llegar a la mordaza desde el cilindro maestro. Su modelado ha consistido en la definición de un recorrido entre ambas piezas con el módulo de WSD que ha permitido modelar la forma, para posteriormente extruir un perfil circular a lo largo de todo el recorrido. 6.2.6 Varilla y Cable de seguridad La función de la varilla es permitir que el piloto sea capaz de actuar sobre el cilindro maestro para crear la presión que hace actuar al sistema. Ambas partes se modelan como una pieza cada uno y forman una doble forma de actuar sobre el cilindro. La idea es que actúe por el movimiento de la varilla y que el cable sujeto con una presilla haga de elemento de seguridad. Al igual que para las tuberías, se han definido los puntos y direcciones necesarias para describir la forma principal, para posteriormente extruirles un perfil adecuado.
54 Capítulo 6. Modelado del Sistema de Frenado (a) Cable de Seguridad completo.. (b) Varilla de unión al cilindro maestro.. Figura 6.7 Varilla y Cable de Seguridad del Sistema de Frenado. (a) Detalle del extremo delantero del cable de seguridad. (b) Detalle del extremo posterior del cable de seguridad. (c) Detalle de la fijación del cable con una presilla. (d) Detalle del extremo delantero de la varilla. Figura 6.8 Detalles de la Varilla del Sistema de Frenado y Cable de Seguridad.
6.3 Montaje de las partes del sistema 55 Así mismo, en las Fig. 6.7 y 6.8 se pueden observar las piezas completas así como los detalles de cada una de ellas. 6.3 Montaje de las partes del sistema Para acabar con el sistema, hay que montar todas las piezas en conjunto para poder comprobar que el diseño es válido al igual que se ha hecho con los sistemas anteriores. En la Fig. 6.9 se pueden observar las disposiciones de los diferentes subconjuntos así como también se visualiza rápidamente cómo es su funcionamiento. Por otro lado, En la Fig. 6.10 se tiene un detalle en la que se observa mejor la disposición de la parte trasera. (a) Pedal y Cilindro Maestro. (b) Cilindro Maestro, Disco de Freno y Mordaza. Figura 6.9 Montaje completo del Sistema de Frenado..
56 Capítulo 6. Modelado del Sistema de Frenado Cabe mencionar que se puede observar como las piezas están correctamente dimensionadas y colocadas de forma que permiten anclarse al chasis de forma adecuada, así como también se puede observar que no hay interferencias por ahora con otras piezas, y se comprobará definitivamente que no existen interferencias en el montaje final de todo el conjunto. Figura 6.10 Detalle de la parte trasera del Sistema de Frenado.
7 Modelado del Sistema de Aceleración El Sistema de Aceleración son el conjunto de elementos que permitirán al piloto actuar sobre el motor del vehículo. 7.1 Composición del Sistema de Aceleración La importancia de este sistema radica en la necesidad de controlar la potencia del motor que se transmite a las ruedas. En el caso que se presenta, el motor no dispone de marchas y por tanto será el pedal del acelerador el único grado de libertad que tendrá el piloto para actuar sobre el mismo. Esto a su vez, tendrá ciertas consecuencias sobre el motor que se verán en el Capítulo 8. El sistema en cuestión tiene como componentes los siguientes elementos: •Pedal del Acelerador. •Cable del Acelerador. •Tubo protector del cable. •Carburador. Aunque esos son los elementos que realmente componen el sistema, solo se han diseñado los tres primeros, debido a la complejidad que conlleva el diseño del carburador y que se sale del objetivo del proyecto. 7.1.1 Restricciones impuestas por el Reglamento Al igual que para el resto de sistemas también se dispone de varias restricciones acerca del sistema de aceleración y son las siguientes: 57
58 Capítulo 7. Modelado del Sistema de Aceleración •El acelerador debe ser accionado por pedal. •El pedal debe tener un muelle de retroceso. •La conexión entre el pedal y el carburador debe ser obligatoriamente mecánica. • El difusor del carburador debe ser conforme al Dibujo Técnico N º 3(pulverizará el combustible que se mezclará posteriormente con el aire.) 7.2 Diseño y modelado del Sistema de Aceleración 7.2.1 Pedal del Acelerador El pedal del acelerador tiene las mismas características en su diseño que el pedal del Sistema de Frenado del Capítulo 6 y sus partes son simétricas. (a) Pedal del Acelerador. (b) Detalle del pedal del Acelerador. Figura 7.1 Pedal del Acelerador. En la Fig. 7.1 se puede observar el montaje de las piezas previamente modeladas que componen el pedal del acelerador. Se puede observar que tiene exactamente la misma forma y que se dispone de dos posiciones posibles para colocar el cable. 7.2.2 Cable del Acelerador El modelado del cable del acelerador se ha realizado de la misma forma que para el cable de seguridad del freno: se ha establecido un camino de puntos que unido por lineas define el eje del cable, sobre el cual se extruye un perfil circular.
7.2 Diseño y modelado del Sistema de Aceleración 59 Figura 7.2 Cable del Acelerador. (a) Detalle del cable en la parte frontal. (b) Detalle del cable en la parte central. (c) Detalle de la fijación del cable con una presilla. Figura 7.3 Detalles del Cable de Aceleración.
9 Modelados Adicionales y Montaje Final Los sistemas y partes que componen a un vehículo son muy numerosos. Adicionalmente a los sistemas presentados hasta ahora existen otros que también son imprescindibles para el funcionamiento del vehículo. Así mismo, una parte fundamental en el diseño y modelado de elementos es considerar las relaciones entre piezas debido a que las dimensiones y/o forma de una pieza estarán sujetas a las interacciones que tiene con el resto de elementos. 9.1 Otras partes que componen el Kart Adicionalmente a los sistemas y partes del Kart que se han diseñado y/o modelado hasta ahora se hacen necesarios otros sistemas que interactúen con los mismos. Entre estos sistemas se encuentran: •Sistema de Combustible : Estará compuesto a grandes rasgos por partes como el depósito (contendrá el combustible), la bomba (impulsará el combustible al motor), tuberías (que dirijan el combustible) así como los anclajes oportunos para cada una de las partes. •Sistema de Escape : Estará compuesto por el propio tubo de escape por el qué saldrán los gases, así como los anclajes. •Sistema de Adquisición de datos : Necesitará de elementos como sensores, cableado y una pantalla para mostrar ciertos datos como pueden ser las revoluciones del motor. •Protecciones : Serán los elementos que pide el reglamento que debe llevar el Kart en zonas como la de la transmisión o el disco de freno. •Paragolpes : Son los elementos laterales, posteriores y delanteros que permiten que las piezas mecánicas no queden expuestas así como también evitan que haya 67
68 Capítulo 9. Modelados Adicionales y Montaje Final interferencias entre los Karts al chocar. Así mismo, también absorverán la energía de los golpes. •Asiento del Piloto : Serán el lugar en el cual irá montado el piloto mientras conduce el vehículo. De todos ellos solo se va a modelar el Asiento del Piloto porque permitirá visualizar la correcta disposición del Kart para corroborar que el diseño y modelado realizados son buenos y permiten a posteriori continuar con el diseño y modelado de las piezas y sistemas que faltan. 9.1.1 Modelado del Asiento El asiento es como ya se ha descrito el lugar en el que irá montado el piloto. Por ello, deberá ofrecer ciertas características de resistencia y seguridad puesto que de no ser así no se podría hacer uso del Kart por los daños que se puedan provocar al piloto. Figura 9.1 Modelado del asiento. Este es un elemento que se ha modelado en forma pero no teniendo en gran consideración las restricciones de la RFEDA por cuestiones de tiempo y debido a que son piezas que están sujetas a la personalización del piloto (aunque siempre debe cumplir con el reglamento).
9.2 Diseño de la Tornillería necesaria 69 9.2 Diseño de la Tornillería necesaria Para la sujección de las piezas al chasis se realiza el modelado de la tornillería necesaria. La tornillería de este proyecto se compone de tornillos hexagonales y allen, así como tuercas hexagonales y arandelas. Es en este caso en el que más útil y necesario es el Diseño Paramétrico que consiste fundamentalmente en el diseño de una pieza con unas medidas concretas que puedan modificarse fácilmente para poder crear un nuevo tornillo, tuerca o arandela a partir de este. Este tipo de modelados es muy útil y en CATIA V5 se permite la creación de una tabla de diseño para la introducción de parámetros, de forma que se pueden cambiar las configuraciones de medidas fácilmente. En las secciones posteriores se exponen las tablas con las medidas principales de la tornillería así como una imagen a modo de ejemplo. Cabe mencionar que las longitudes de los tornillos se ha dejado como parámetro libre con el fin de adecuarlo más al uso que se le vaya a dar al mismo.
70 Capítulo 9. Modelados Adicionales y Montaje Final Tornillería de tipo Hexagonal Tabla 9.1 Tabla de Diseño de Tornillos Hexagonales. Métrica Dcaras [mm]Espesor [mm]φNominal [mm] M4 7 2,8 4 M5 8 3,5 5 M6 10 4 6 M8 13 5,3 8 M10 17 6,4 10 M12 19 7,5 12 M14 22 8,8 14 M16 24 10 16 M18 27 11,7 18 M20 30 12,7 20 M22 32 14,2 22 M24 36 15,2 24 Figura 9.2 Tornillo M8x30mm.
9.2 Diseño de la Tornillería necesaria 71 Tornillería de tipo Allen Tabla 9.2 Tabla de Diseño de Tornillos Allen. Métrica φNominal [mm]φCabeza [mm]Dcaras[mm]Espesor[mm]Slot [mm] M4 4 7 3 4 2,2 M5 5 8,5 4 5 2,9 M6 6 10 5 6 3,5 M8 8 13 6 8 4,5 M10 10 16 8 10 5,9 M12 12 18 10 12 7 M14 14 21 12 14 8 M16 16 24 14 16 9,3 M18 18 27 14 18 10,3 M20 20 30 17 20 11,2 Figura 9.3 Tornillo M6x20mm.
72 Capítulo 9. Modelados Adicionales y Montaje Final Arandelas para la tornillería Tabla 9.3 Tabla de Diseño de Arandelas. Métrica [mm]φInterior [mm]φExterior [mm]Espesor [mm] M4 4,3 9 0,8 M5 5,3 10 1 M6 6,4 12 1,6 M8 8,4 16 1,6 M10 10,5 20 2 M12 13 24 2,5 M14 15 28 2,5 M16 17 30 3 M18 19 34 3 M20 21 37 3 M22 23 39 3 M24 25 44 4 M24 25 44 4 M27 28 50 4 M30 31 56 4 M33 34 60 5 M36 37 66 5 Figura 9.4 Arandela M8.
9.3 Montaje completo de todos los sistemas 73 9.3 Montaje completo de todos los sistemas Para el montaje de los sistemas se va a proceder a colocar los sistemas en el mismo orden en que se han presentado a lo largo del documento (como ejemplo real de todo este proceso véanse [22], [24], [23], [21] y [25]). Etapa 1: Chasis Figura 9.5 Etapa 1: Montaje del Chasis. Etapa 2: Sistema de Dirección Figura 9.6 Etapa 2: Montaje del Sistema de Dirección.
74 Capítulo 9. Modelados Adicionales y Montaje Final Etapa 3: Sistema de Tracción Figura 9.7 Etapa 3: Montaje del Sistema de Tracción. Etapa 4: Sistema de Frenado Figura 9.8 Etapa 4: Montaje del Sistema de Frenado.
9.3 Montaje completo de todos los sistemas 75 Etapa 5: Sistema de Aceleración Figura 9.9 Etapa 5: Montaje del Sistema de Aceleración. Etapa 6: Motor Figura 9.10 Etapa 5: Montaje del Motor.
82 Capítulo 10. Análisis Preliminar con Módulo FEM de CATIA V5 R19 10.2.3 Modo de Aplicación de las Cargas y Condiciones de Contorno Una vez identificadas las cargas hay que modelarlas adecuadamente con los comandos apropiados en el correspondiente *.CATAnalysis. En el caso actual, las cargas se pueden definir mediante una aceleración y una fuerza distribuida. Por un lado, la aceleración se definirá con dos componentes, una en la dirección del eje vertical y con sentido opuesto al mismo (con el módulo de la gravedad) y otra en dirección transversal del Kart de derecha a izquierda mirando desde la posición del piloto (con módulo la aceleración centrífuga). Esta aceleración se aplica a todos los elementos que componen el chasis. Por otro lado, la fuerza distribuida será la que represente la fuerza que genera el piloto, teniendo en cuenta la aceleración centrífuga y de la gravedad del mismo sobre el chasis. Esta fuerza se aplicará en los lugares apropiados de los anclajes del asiento, que serán las conexiones entre el peso del piloto y el chasis. En cuanto a las condiciones de contorno resultan ser más abstractas a la hora de modelarlas debido al hecho de que para los análisis que se realizarán no se considerarán todas las piezas, aunque de igual forma habrá que considerarlas y tratar de simular unas condiciones que se asemejen a las que está sometido el Kart. Habrá que tener en cuenta para la aplicación de las cargas y las condiciones de contorno que se está tomando una curva hacia la derecha. 10.2.4 Análisis 1 del Chasis En esta sección se pretende ilustrar a grandes rasgos el procedimiento seguido de forma gráfica siguiendo el procedimiento que se ha fijado en la Sección 10.2.1. Una vez establecidas las correspondientes restricciones en el *.CATProduct se procede a definir las lineas de contacto entre piezas así como sus propiedades. Esto se muestra en la Fig. 10.1. Tras ello queda definir las condiciones de contorno de forma adecuada (Fig. 10.2, se ha considerado una buena opción empotrar las zonas de unión del eje trasero y la mangueta, ambos del lado izquierdo) así como las fuerzas según queda expuesto en la Sección 10.2.3. En el caso de la aceleración se aplica a todos los cuerpos como tal, pero para la fuerza distribuida hay que seleccionar las superficies adecuadas, que en este caso se ha considerado que son las correspondientes a las paredes de los taladros por donde pasan los tornillos que sujetan el asiento al chasis.
10.2 Estudios preliminares del Chasis 83 (a) Creación de las líneas de contacto. (b) Definición de las propiedades de las líneas de unión. Figura 10.1 Determinación y caracterización de las zonas de unión entre las piezas.
84 Capítulo 10. Análisis Preliminar con Módulo FEM de CATIA V5 R19 (a) Condición de Contorno 1. (b) Condición de Contorno 2. Figura 10.2 Condiciones de contorno. La representación de las cargas aplicadas pueden observarse en las figuras 10.3 y 10.4 de forma clara mediante las representaciones vectoriales que hace CATIA V5. Una vez definidas las cargas queda definir el mallado. CATIA V5 realiza uno por defecto que podrá ser modificado si se desea, aunque se va a mantener con la finalidad de refinar más tarde el mallado dependiendo del error que arroje el software tras la computación, aunque sí que se ha elegido como tipo de tetraedro el parabólico. Así mismo, se puede observar en la Fig. 10.5 la representación de todos los elementos antes de computar y la aplicación del comando Model Checker para comprobar la consistencia del modelo.
10.2 Estudios preliminares del Chasis 85 Figura 10.3 Aplicación de Carga de Aceleración. (a) Aplicación de la Fuerza Distribuida Sobre los Anclajes Traseros. (b) Aplicación de la Fuerza Distribuida sobre los Anclajes Delanteros. Figura 10.4 Aplicación de Fuerza Distribuida.
86 Capítulo 10. Análisis Preliminar con Módulo FEM de CATIA V5 R19 (a) Representación de todos los elementos en conjunto. Se pueden observar tanto cargas como las uniones entre los elementos y sus propiedades además de los tetraedros de los mallados. (b) Aplicación del comando Model Checker. Figura 10.5 Comprobación de la consistencia del modelo creado. Una vez preparado el modelo se procede la computación del caso. Para ello se hace uso de los comandos Compute yCompute with Adaptivity. Estos permitirán hacer una primera computación para después seguir realizando iteraciones que permitan reducir el error refinando el mallado en los lugares necesarios.
10.2 Estudios preliminares del Chasis 87 Figura 10.6 Mallado del Análisis 1. (a) Representación de las Tensiones. (b) Detalle de los Anclajes traseros del Asiento. (c) Detalle de los Anclajes delanteros del Asiento. Figura 10.7 Representación de las Tensiones del Análisis 1. En la Fig. 10.6 se puede observar el mallado final con el que CATIA ha calculado la última iteración. Se han realizado varias iteraciones con el objetivo de llegar aun error del 5 % pero no se ha podido alcanzar. El motivo por el que se no se alcancen los errores
88 Capítulo 10. Análisis Preliminar con Módulo FEM de CATIA V5 R19 establecidos como objetivos es por cuestiones de limitación en los mallados así como del número de piezas que se puede computar, así como de la memoria que necesita CATIA para la computación. (a) (b) Figura 10.8 Representación de los Desplazamientos del Análisis 1. Para el análisis actual, el error mínimo al que se ha podido llegar es del 9.04504 % , valor que si bien no permite asumir el análisis como completamente válido o como un fiel representante de la realidad, sí que permite observar los valores preliminares que se podrían alcanzar así como posibles zonas que haya que rediseñar o elementos que reforzar. En la Fig. 10.7 se pueden observar las tensiones que sufre el chasis ante las cargas modeladas. Se ve como en algunas zonas se alcanzan tensiones demasiado superiores al límite elástico, lo cual supone un problema estructural puesto que se producirá deformación
10.2 Estudios preliminares del Chasis 89 plástica. Del mismo modo en la Fig. 10.8 se pueden observar los desplazamientos de cada punto, en referencia a la posición inicial. La parte que más llama la atención es la de los anclajes posteriores del asiento, en los cuales se aprecian grandes desplazamientos que, si bien podrían ser menores debido a la ligadura entre los extremos de los anclajes por la unión con el asiento, son demasiado grandes. En definitiva y a la vista de los resultados de la computación de CATIA (a pesar del gran error) se deduce que el mayor problema va a estar contenido en los anclajes del asiento al chasis. Hay tanto grandes tensiones como desplazamientos, lo cual implica tener que reforzar y/o rediseñar la zona de alguna forma. Se ha optado por rediseñar los anclajes traseros cambiando el perfil y el espesor, y es la razón por la cual se realiza un segundo análisis con el fin de ver los cambios que esto supone en cuanto a tensiones y desplazamientos. 10.2.5 Análisis 2 del Chasis En este segundo análisis se pretende ver cómo afecta a los resultados los cambios aplicados a los anclajes traseros del asiento. El rediseño puede verse de dos formas aunque son completamente análogas. Una de ellas puede ser considerar el anclaje original al que posteriormente se le ha añadido un refuerzo, con la misma forma y perpendicular a éste aunque con un perfil mas grueso, con ambas partes con un espesor de 7mm . La otra forma es considerar el uso de una barra con un perfil abierto en T por defecto con el espesor indicado. El diseño de dicho perfil ya se anticipó en la Sección 3.3. Una vez modificados ambos anclajes se procede a modelar el análisis del mismo modo que se hizo en la Sección 10.2.4.
90 Capítulo 10. Análisis Preliminar con Módulo FEM de CATIA V5 R19 (a) Representación de las Tensiones. (b) Detalle de los Anclajes traseros del Asiento. (c) Detalle de los Anclajes delanteros del Asiento. Figura 10.9 Representación de las Tensiones del Análisis 2. Tras realizar dicho procedimiento se puede observar que las tensiones bajan considerablemente desde valores máximos de 2.89 ·109Pa hasta los 1.31 ·109Pa , sobre todo en la zona modificada como se observa en las figuras 10.10a y 10.10b. El error está en el 14.561 % , que sigue siendo demasiado grande (e incluso superior al obtenido en el análisis anterior) como para dar por completamente válidos los resultados del análisis, aunque de nuevo sí que serán bastante aproximados. Del mismo modo, los desplazamientos máximos también se reducen drásticamente desde los 44 mm a los 3.68 mm , lo cual indica que las modificaciones realizadas a los anclajes han sido muy efectivas.
10.2 Estudios preliminares del Chasis 91 (a) (b) Figura 10.10 Representación de los Desplazamientos del Análisis 2. 10.2.6 Observaciones de los Análisis Como ya se ha comentado, la computación del primer análisis y los resultados tanto en tensiones como en desplazamientos llevan al rediseño de los anclajes y a un nuevo análisis. Se puede observar solo se han tenido en consideración los rediseños de los anclajes posteriores por ser los que mostraban en primera instancia la situación más desfavorable. Los resultados que arroja el segundo análisis están sujetos a un mayor error de computación pero de igual modo, se puede observar que la situación cambia drásticamente en la zona remodelada, reduciéndose las tensiones y los desplazamientos considerablemente. Aún así, pesar de que los resultados mejoran la tensión máxima que se observa en este segundo análisis es demasiado alta, puesto que supera el límite elástico del material y
ReglamentoTécnico2019 Página 3 de 4 4. Añadido de partes o materiales Cualquier añadido o fijación de materiales o partes está prohibida si no está expresamente autorizado por un artículo del presente reglamento o por razones de seguridad a criterio de los CC.DD. de la prueba. El material retirado no podrá ser utilizado de nuevo. La reconstrucción de la geometría del chasis después de un accidente, está permitida mediante la adición de los materiales necesarios para su reparación (metal adicional para soldadura, etc.); Otras partes que hayan sido dañadas, no podrán ser reparadas por adición o fijación de materiales, a no ser que un artículo del presente Reglamento lo autorice expresamente. 2.3. Kart 1. Requerimientos generales 1. Un kart está compuesto por un chasis-cuadro (con o sin carrocería) los neumáticos y el motor. Deberá cumplir las siguientes condiciones generales: 2. Posición de conducción: en el asiento, los pies hacia el frente. 3. Número de ruedas: 4 4. Equipamiento: el uso de titanio en el chasis está prohibido. 2.4. Chasis 1. Descripción de las partes y equipamiento Está compuesto por: a) chasis-cuadro b) principales partes del chasis c) Partes auxiliares del chasis: con el fin de hacer más sólido el kart, tubos especiales y perfiles (partes auxiliares). Sin embargo, no deberán representar un riesgo para la seguridad del piloto y del resto de participantes. 2. Modificaciones e identificación Cualquier modificación del chasis homologado está permitida excepto lo concerniente a: - Indicaciones de la Ficha de homologación - Indicaciones mencionadas en el Reglamento técnico. 3. Chasis-cuadro 1. Función Constituye por encima el principal elemento de soporte del vehículo. Sirve como conexión rígida de las principales partes correspondientes del chasis y de la incorporación de partes auxiliares. Dota al kart de la necesaria rigidez para las posibles fuerzas que se producen cuando está en movimiento. 2. Descripción El chasis-cuadro es la parte central y de sujeción del conjunto del kart. Deberá ser lo suficientemente resistente para absorber las cargas producidas cuando el kart está en movimiento. 3. Requisitos Construcción de acero tubular magnetizado de sección cilíndrica. Una pieza con partes soldadas no podrá ser desmontada. Sin conexiones (móvil en 1, 2 o 3 ejes). La flexibilidad del chasis-cuadro corresponde con los límites de elasticidad de la construcción tubular. 4. Material Acero estructural o aleación de acero estructural, respondiendo a las clasificaciones ISO 4948 y a las designaciones ISO 4949. Están prohibidas las aleaciones de acero cuyo contenido de masa, de al menos un elemento de aleación, sea >= 5%. El acero magnético utilizado debe poder pasar con éxito el test de “fuerza de contacto” siguiente: un imán con un campo magnético axial de (x) Tesla +/- 2% y de masa (x) gr, al que se fija una masa (sometida a la gravedad) de (x) gr, debe permanecer en cualquier punto pegado a la superficie de los tubos del chasis-cuadro.
ReglamentoTécnico2019 Página 4 de 5 Antes del test, las superficies de contacto se habrán desecho de cualquier tratamiento de acabado con la ayuda de un abrasivo. En cualquier circunstancia, a discreción de los Comisarios Técnicos o de la Autoridad Deportiva o incluso por reclamación, se podrá realizar un análisis químico (por fluorescencia) y prevalecerá sobre el resultado del test de “fuerza de contacto”. 2.5. Partes principales del chasis 1. Función Transmisión de las fuerzas de la pista al chasis-cuadro solo mediante los neumáticos. 2. Descripción (Dibujo técnico No. 1) Todas las partes que transmiten las fuerzas de la pista al chasis – cuadro sólo mediante los neumáticos: llantas con soporte eje trasero porta mangueta pivotes soportes de eje trasero y delantero Si existen partes de conexión delante – detrás 3. Requisitos Todas las partes principales del chasis deben estar sólidamente conexionadas entre sí al chasis-tubular. Es obligatoria una construcción rígida, sin articulaciones (móvil en 1, 2 o 3 ejes). Las conexiones articuladas están permitidas solo para los soportes convencionales del porta-mangueta y pivote de dirección. Cualquier otro instrumento con función de articulación en 1, 2 o 3 ejes está prohibido. Cualquier dispositivo hidráulico o neumático de absorción de oscilaciones está prohibido. 4. Requerimientos Eje Trasero Podrá tener un diámetro exterior máximo de 50 mm y un espesor mínimo en todos los puntos de 1,9 mm (excepto en los chaveteros). Así mismo el espesor mínimo vendrá dado en función del diámetro exterior según la siguiente relación: DIAMETRO ESPESOR DIAMETRO ESPESOR 50 1,9 37 3,4 49 2,0 36 3,6 48 2,0 35 3,8 47 2,1 34 4,0 46 2,2 33 4,2 45 2,3 32 4,4 44 2,4 31 4,7 43 2,5 30 4,9 42 2,6 29 5,2 41 2,8 28 Macizo 40 2,9 27 Macizo 39 3,1 26 Macizo 38 3,2 25 Macizo Para todas las categorías, el eje trasero debe ser de acero magnético. 5. Plano del chasis tubular y de las partes principales del chasis: Dibujo Técnico Nº 1 anexo. 2.6. Partes auxiliares del chasis 1. Función Todos los elementos que contribuyen al correcto funcionamiento del kart, y como dispositivos facultativos, sujetos a su ser en conformidad con la Reglamentación a excepción de las partes principales del chasis.
ReglamentoTécnico2019 Página 5 de 6 Las partes auxiliares no pueden tener la función de transmitir fuerzas desde la pista hacia el chasis-tubular. 2. Descripción Fijación de los frenos, motor, escape, volante, asiento, pedales, paragolpes y silencioso de admisión Lastre Todos los dispositivos y conexiones Todas las placas y todos los soportes Otros puntos de fijación – secciones y tubos de refuerzo Frenos y discos de freno Etc. 3. Requisitos Las partes auxiliares deben estar sólidamente fijadas, las conexiones flexibles están permitidas. Todos los elementos que contribuyen al normal funcionamiento del kart, deben estar conformes con el Presente Reglamento. Estas partes deben estar montadas de tal forma que no puedan desprenderse del kart cuando este está en movimiento. 2.7. Dimensiones y peso 1. Especificaciones técnicas Dimensiones y especificaciones: Distancia entre los ejes: Mínimo 101 cm. Máximo. 107 cm. Vía: Como mínimo 2/3 de la distancia utilizada entre los ejes. Largo total máximo: 182 cm, sin carenado frontal y/o trasero. Ancho total: 140 cm máximo. Alto total: 65 cm máximo desde el suelo, asiento excluido. Ningún elemento debe sobrepasar el cuadrilátero formado por el carenado trasero y delantero y las ruedas. Ver reglamento específico de cada categoría. 2. Pesos Los pesos que se indican en cada categoría son mínimos absolutos que deben poder ser controlados en todo momento durante la competición, estando el piloto equipado normalmente para la carrera (casco, guantes, botas y mono). Ninguna sustancia, sólida, liquida o gaseosa de ninguna naturaleza podrá ser añadida o retirada del kart antes del procedimiento de pesaje. Toda infracción constatada en un control aleatorio durante o después de la prueba, llevará obligatoriamente a la descalificación del participante en la manga respectiva o en los entrenamientos cronometrados. Los Comisarios tendrán en cuenta si la diferencia en el peso fuera por una pérdida accidental, constatada, de un componente del vehículo debido a una causa de fuerza mayor. 3. Lastres Está permitido ajustar el peso del kart por medio de uno o varios lastres con la condición de que sean bloques sólidos fijados sobre el chasis o en el asiento, por medio de uno o más tornillos de diámetro mínimo de 6 mm chasis-marco, una pieza auxiliar del chasis (excepto los paragolpes) o al asiento. Peso máximo de un solo lastre: 5 kg. Los lastres combinados sobre la misma fijación cuentan como un único lastre. El lastre deberá ir fijado por medio de herramientas con, al menos, dos tornillos: 0 - 2,5 kg: diámetro mínimo de 6 mm 2,6 - 5 kg: diámetro mínimo de 8 mm Si el lastre se fija sobre una superficie auxiliar del chasis, todos los tornillos de fijación de la pieza auxiliar al chasis-marco deberán tener el mismo diámetro mínimo que aquel utilizado para fijar el lastre mismo. Las placas de refuerzo son obligatorias para la fijación del lastre al asiento. Estos refuerzos, situados en el lado interno del asiento, deben tener un espesor mínimo de 1.0 mm y un diámetro mínimo de 20 mm.
ReglamentoTécnico2019 Página 6 de 7 4. Paragolpes Son protecciones obligatorias delanteras, traseras y laterales. Estos parachoques deben ser de acero magnético. Deben estar homologados junto con las carrocerías. 1. Paragolpes delantero El paragolpes delantero debe consistir en al menos dos elementos de acero. Una barra superior de acero con un diámetro mínimo de 16 mm (los dos ángulos deben tener un radio de curvatura constante) y una barra inferior de acero con un diámetro mínimo de 20 mm (los dos ángulos deben tener un radio de curvatura constante) estando conectadas entre sí. Estos dos elementos deben ser independientes del anclaje de los pedales. El paragolpes delantero debe permitir el anclaje del carenado frontal obligatorio. Deberá estar fijado al chasis-cuadro en 4 puntos. Voladizo: 350 mm como mínimo. Anchura de la barra inferior: recta y de 300 mm como mínimo y 310 mm como máximo (+/- 5 mm) en relación con el eje longitudinal del kart. Las fijaciones de la barra inferior deberán ser paralelas (en ambos planos vertical y horizontal) al eje del chasis y permitir el acoplamiento (sistema de anclaje al chasis-cuadro) de 50 mm de los paragolpes; deberán estar separados a 450 mm y centrados en relación con el eje longitudinal del kart a una altura de 90 +/- 20 mm desde el suelo. Anchura de la barra superior: recta y de 380 mm y 390 mm como máximo (+/- 5 mm) en relación con el eje longitudinal del kart. Altura de la barra superior: 200 mm y 250 mm máximo desde el suelo. Las fijaciones de la barra superior deberán estar a 550 mm separadas y centradas en relación con el eje longitudinal del kart. Las fijaciones de la barra superior y de la inferior deben estar soldadas al chasis-marco. 2. Paragolpes trasero Compuesto como un mínimo de una barra anti-bloqueo con un diámetro mínimo de 16 mm y una barra superior con un diámetro mínimo de 16 mm. El conjunto deberá estar fijado al marco en al menos 2 puntos (si es posible mediante un sistema flexible) a los dos tubos principales del chasis. Altura: como máximo el plano hacia lo alto del las ruedas delanteras y traseras; como mínimo 200 mm desde el suelo desde la barra superior y 80 mm +/- 20 mm desde el suelo para la barra anti-bloqueo, Anchura mínima: 600 mm. Voladizo trasero: 400 mm máximo. 3. Paragolpes laterales Deben estar compuestos de unas barras superior e inferior. Deben permitir la fijación de los pontones laterales obligatorios. Deben tener un diámetro de 20 mm. Deben estar fijados al chasis-cuadro en dos puntos. Deben ser paralelas al suelo y perpendiculares al eje del chasis, permitir el acoplamiento (sistema de anclaje al chasiscuadro) de 50 mm de los paragolpes; deberán estar separados de 500 mm. Longitud mínima de las barras: 400 mm para la barra inferior 300 mm para la barra superior Altura de la barra superior: mínimo 160 mm desde el suelo. Su anchura externa en relación con el eje longitudinal del kart debe ser: 500 +/- 20 mm para la barra inferior 500 +100/-20 mm para la barra superior 4. Bandeja Debe existir una bandeja en material rígido, desde el travesaño central del cuadro, hasta el frente del vehículo. Debe estar bordeado lateralmente por un tubo, o un reborde, impidiendo que los pies del piloto resbalen fuera de la plataforma. En caso de estar calado, los orificios no deben tener un diámetro superior a 1 cm. Y deberán estar distantes entre sí, como mínimo 4 veces su diámetro. Adicionalmente, se podrá realizar un agujero de 35 mm como máximo, con la única función de acceder a la columna de dirección.
ReglamentoTécnico2019 Página 7 de 8 2.8. Carrocería 1. Definición La carrocería está compuesta de todas las partes del kart que están en contacto con el aire, a excepción de las partes mecánicas definidas en el Art. 2.3, el depósito de combustible, y los portanúmeros. La carrocería deberá estar impecablemente terminada y no presentar ningún carácter provisional y sin ningún ángulo vivo. El radio mínimo para cualquier ángulo o arista será 5 mm. 2. Carrocería Deberá estar compuesto de dos pontones laterales, un carenado y un panel frontal, y de un carenado trasero (Ver dibujo técnico Nº 2-b y 2-e). La carrocería deberá estar homologada por la CIK-FIA (solo categorías CIK-FIA o asimilables). La combinación de 3 elementos de carrocería homologados de diferentes marcas o modelos esta autorizado. Los 2 pontones laterales deberán ser del mismo tipo y como conjunto único. Ningún elemento de la carrocería podrá ser usado como depósito de combustible o para la fijación del lastre. No se permite el corte de ningún elemento de la carrocería. 3. Materiales No metálicos; fibra de carbono, Kevlar y fibra de vidrio están prohibidos. Si se usa plástico, no debe ser posible astillarlo y no deberá tener ningún ángulo vivo como consecuencia de una rotura. 4. Pontones laterales No puede estar en ningún momento situado por encima del plano que pasa por la parte alta de los neumáticos delanteros y traseros ni por el exterior de un plano que pase por el exterior de las ruedas delantera y trasera (las ruedas rectas) en caso de carrera mojada, los pontones laterales no podrán estar situados más allá del plano que pasa por el borde exterior de las ruedas traseras. Tampoco se pueden encontrar más de 40 mm por detrás del plano vertical que pasa por los dos bordes exteriores de las ruedas (las ruedas rectas). Deben tener una distancia al suelo de 25 mm mínima y de 60 mm máxima. La superficie de los pontones laterales debe ser uniforme y lisa no debe llevar consigo agujeros o decapados más que los necesarios a su fijación. Distancia entre la parte delantera de los pontones laterales y las ruedas delanteras: 150 mm máximo. Distancia entre la parte trasera de los pontones laterales y las ruedas traseras: 60 mm máximo. Ninguna parte de los pontones laterales podrá cubrir ninguna parte del piloto sentado en posición normal de conducción. Los pontones laterales no se podrán superponer al chasis-cuadro visto por debajo. Debe tener en su cara exterior una superficie vertical de 100 mm de alto como mínimo y de 400 mm de longitud como mínimo situada inmediatamente encima de la distancia al suelo. No debe poder acumular agua, arena, o cualquier otra sustancia. Debe estar fijada sólidamente a los paragolpes laterales. Debe tener prevista sobre la superficie vertical trasera de las ruedas un emplazamiento para los números de competición. 5. Carenado delantero En ningún momento debe estar situado por encima del plano que pasa por la parte alta de las ruedas delanteras. No debe tener aristas vivas. Tiene que tener una anchura mínima de 1.000 mm y como máximo la anchura exterior del tren delantero. La distancia máxima entre las ruedas delanteras y la parte trasera del carenado: 180 mm. Voladizo delantero: 680 mm. El carenado debe tener en su cara delantera una superficie vertical (con una tolerancia de +/- 5º respecto al plano vertical teórico) de 80 mm de altura como mínimo y de 350 mm de longitud como mínimo situado inmediatamente por encima de la distancia al suelo. No debe poder acumular agua, arena, o cualquier otra sustancia. Kit de montaje de carenado delantero (Dibujo Técnico nº 2c). Dicho Kit debe corresponder con el sistema de fijación homologado por CIK, válido y en curso: KG SAS – modelo KMS y nº de homologación 1/CA/20 – 01/01/ ET.
ReglamentoTécnico2019 Página 8 de 9 6. Panel frontal No debe estar situado por encima del plano horizontal que pasa por la parte alta del volante. Debe dejar un espacio de por lo menos 50 m entre el volante y el propio panel y no extenderse más allá del carenado delantero. No debe interferir el funcionamiento normal de los pedales ni cubrir cualquier parte de los pies en la posición normal de conducción. Su anchura debe ser 250 mm mínimo y 300 mm máximo. Debe estar fijado sólidamente en base a la parte delantera del chasis-cuadro directa o indirectamente. Por arriba debe estar sólidamente fijado al soporte de la columna de dirección por una o varías barras independientes. Debe estar previsto sobre este panel frontal un emplazamiento para los números de competición. 7.- Protecciones traseras Para todas las categorías, es obligatoria la instalación de una protección trasera de las ruedas posteriores, homologado por CIK/FIA y/o por la RFEDA. No se permite modificar el chasis para encajar la protección trasera (la modificación del chasis solo se permite al Fabricante del chasis, dentro del cumplimiento de la ficha de homologación y posibles extensiones). El diseño y funcionamiento de la protección trasera debe ser aprobado por el Grupo de trabajo de la CIK FIA y/o por la RFEDA. La protección trasera debe estar fabricada en plástico expandido y no presentar ningún peligro. Asimismo, la estructura debe ser de plástico moldeado sin relleno de espuma, y su espesor debe ser constante para proporcionar una resistencia uniforme. Nunca podrá estar situado bajo ninguna circunstancia en un plano por encima de las ruedas traseras. La superficie debe ser uniforme y suave; no debe incluir agujeros o cortes que aquellos necesarios para su anclaje y/o presentes en la homologación. El espacio entre la parte frontal de la protección trasera y superficie de las ruedas traseras debe estar comprendido entre: 15 mm mínimo y 50 mm máximo. Anchura mínima: 1.340 mm Anchura máxima: la de ancho total, en cualquier momento y circunstancia. Altura al suelo: 25 mm mínimo; 60 mm en un mínimo de 3 espacios con un ancho de 200 mm como mínimo, situado en la extensión de las ruedas traseras y en el eje central del chasis. Debe tener una altura mínima de 200 mm por encima del suelo y tener atrás una superficie vertical (+0º/-5º) con una altura mínima de 100 mm inmediatamente sobre la altura al suelo, medida en un mínimo de 3 espacios de 200 mm como mínimo, situado en la extensión de las ruedas traseras y el eje central del chasis (de acuerdo con el dibujo técnico nº y 2-e). Voladizo trasero: 400 mm máximo. La unidad debe estar anclada en el marco en al menos dos puntos por soportes homologados con la protección y en plástico, aluminio o acero (de preferencia por sistema absorvedor) en los dos tubos principales del chasis, o en el parachoques (barra superior y la barra anti-interlocking Art. 2 punto 5.2) y debe ser posible instalarlo en cualquier chasis homologado (respecto a las dimensiones F homologadas que pueden variar de 620 a 700 mm) Si se monta un carenado trasero con las dimensiones físicas del paragolpes trasero, el montaje de la barra anti-locking y de la barra superior es opcional. 2.9. Transmisión Deberá siempre efectuarse sobre las ruedas traseras, el método es libre, pero todo tipo de diferencial está prohibido, ya sea por el eje, el cubo de la rueda o por cualquier otro medio. Dispositivo libre bajo reserva de no comportar diferencial. Todo dispositivo de lubricación de la cadena está prohibido, salvo que se trate de un sistema aprobado por la CIK. 2.10. Cubrecadenas Es obligatorio y deberá recubrir eficazmente el piñón y la corona hasta la altura del eje de la corona. Para todas las categorías sin caja de cambios, (Internacionales KF o asimilables, ALEVÍN y CADETE), es obligatoria la utilización de una protección eficaz que cubra la parte superior y ambos lados de la corona y cadena, extendiéndose como mínimo hasta el plano inferior del eje trasero. En las categorías con caja de cambios, es obligatoria la utilización de una protección eficaz que cubra el piñón y la corona hasta el centro del eje trasero. 2.11. Suspensión
ReglamentoTécnico2019 Página 9 de 10 Todo dispositivo de suspensión, elástico o articulado está prohibido. Elementos de suspensión mecánicos, hidráulicos o neumáticos están prohibidos en todo el kart. 2.12. Frenos Los frenos deben estar homologados por CIK-FIA. Podrán ser hidráulicos. El control de freno (la unión entre el pedal y la(s) bomba(s)) deberá ser doblado (si se usa un cable, deberá tener un diámetro mínimo de 1,8 mm y ser bloqueado con un aprieta cable de tipo arandela). Para las categorías sin caja de cambio, deberán funcionar en al menos ambas ruedas traseras simultáneamente. Los discos de carbono están prohibidos. Desde el 1 de enero de 2015, los discos de frenos deben ser obligatoriamente de acero, acero inoxidable o hierro fundido. Es igualmente aplicable para las homologaciones en curso de validez. Para la categoría Junior, está prohibido cualquier sistema de frenado en las ruedas delanteras. Para las categorías con caja de cambios, deben actuar en las 4 ruedas, con sistemas que operen independientemente en los dos ejes. En caso de fallo en uno de los trenes, el sistema debe garantizar que el otro sigue frenando. Para todas las categorías Internacionales o asimilables, es obligatorio la utilización de una pieza de protección eficaz (en Teflón, Nylon, Delrin, fibra carbono, Kevlar, o Rislan), para los discos de freno que sobresalgan del plano inferior o estén al mismo nivel que los tubos principales del chasis, más próximos al suelo. Esta protección deberá ser posicionada a los lados en relación al disco en el eje longitudinal del chasis o debajo del disco. Se puede modificar la superficie del disco de freno mediante operaciones de mecanizado, agujereado, rayado, pero únicamente por el fabricante y bajo su propia responsabilidad. Sin embargo, se prohíbe cualquier modificación que cambie las dimensiones de las piezas originales indicadas en la Ficha de Homologación. Para las categorías ALEVIN y CADETE el uso de un sistema similar de protección del disco de freno es obligatorio. 2.13. Dirección Debe estar accionada por un volante de sección circular. Con un perímetro continuo. Por razones de seguridad el volante no debe presentar ninguna parte angular. Los tercios superiores e inferiores de la circunferencia pueden ser rectilíneos o tener un radio diferente del resto del volante. El aro debe ser realizado con una estructura metálica en acero o en aluminio. Todo dispositivo montado en el volante no deberá sobrepasar en más de 20 mm el plano que pasa por encima del volante y no debe presentar aristas vivas (Dibujo técnico No 8, en Anexos). Se prohíbe todo mando flexible por cable o cadena. Todos los elementos de la dirección deben comportar un sistema de fijación ofreciendo toda seguridad (tuercas abulonadas, remachadas o autoblocantes). La columna de dirección debe tener un diámetro mínimo de 18 mm y un espesor mínimo de 1,8 mm. Debe estar montada con un sistema de clip de seguridad para la tuerca de sujeción del rodamiento inferior. Para todas las categorías, la columna de dirección debe ser de acero magnético. 2.14. Asiento El asiento debe estar concebido de manera tal que el piloto esté eficazmente encajado, a fin de evitar deslizamientos delanteros o laterales en curvas o al frenar. Además, todos los asientos deberían contar con un refuerzo de, nylon, acero o aluminio laminado en su punto de fijación a los soportes superiores de los asientos, entre soporte y asiento. Estos refuerzos deben tener un grosor mínimo de 1,5 mm y una superficie mínima de 13 cm2 o un mínimo de 40 mm. de diámetro.
ReglamentoTécnico2019 Página 10 de 11 Será obligatorio montar placas de refuerzo para la fijación del lastre. Estos refuerzos deben tener un espesor mínimo de 1.0 mm y un diámetro de 20 mm. Todos los soportes deben estar atornillados o soldados en cada extremo y si no son usados, deberán ser retirados del chasis y del asiento. Los tornillos que unen los soportes con el asiento, incluidos los tirantes, deben de estar bien apretados y no se autoriza dejarlos sueltos. 2.15. Pedales Los pedales, cualquiera que sea su posición, no deberán nunca sobrepasar el chasis, paragolpes incluido, y deberán situarse delante de la bomba. 2.16. Acelerador El acelerador debe ser accionado por pedal, debiendo tener un muelle de retroceso. La conexión entre el pedal y el carburador será obligatoriamente mecánica. 2.17. Ruedas y neumáticos Las ruedas deben estar equipadas de neumáticos (con o sin cámara de aire). El número de ruedas se establece en 4, así como el número de neumáticos. Sólo los neumáticos pueden entrar en contacto con el suelo cuando el piloto esté a bordo. Por tren de neumáticos se entiende, dos neumáticos delanteros y dos neumáticos traseros. Toda otra combinación está prohibida. La utilización simultánea de neumáticos de distintas marcas o de slicks y neumáticos para lluvia en un mismo kart está prohibida bajo cualquier circunstancia. La fijación de las ruedas debe comportar un sistema de seguridad (tuercas abulonadas o autoblocantes). Se prohíbe cualquier válvula o sistema para ajustar, limitar o monitorizar la presión del neumático cuando está en uso. 1. Llantas El diámetro de la llanta debe ser como máximo de 5”. Todas las categorías. La utilización de llantas según el Reglamento CIK es obligatorio (Dibujo Técnico Nº 4). No esta permitida la utilización de separadores o inserciones entre el neumático y el borde de apoyo de la llanta. 2. Neumáticos Los neumáticos del grupo 2 serán objeto de una homologación de acuerdo con el artículo vigente de este reglamento. Para todas las categorías, el calentamiento o enfriamiento de los neumáticos no será autorizado, así como el recauchutado de los mismos. La utilización de productos químicos para el tratamiento de los neumáticos está prohibida. Si en uno de estos homologados se efectúan recortes, separaciones o adiciones de diferentes huellas en los neumáticos, no serán considerados ya homologados. Los neumáticos de tipo radial y asimétrico, están prohibidos en todas las categorías. Sin embargo, la simetría entre el lado derecho e izquierdo de la huella podrá ser desplazada en relación con la parte central del neumático. Toda infracción constatada en un control aleatorio durante o después de una manga clasificatoria, entrenamientos clasificatorios o carrera conllevará obligatoriamente la descalificación del piloto en dicha manga clasificatoria, entrenamientos clasificatorios o carrera.
ReglamentoTécnico2019 Página 11 de 12 Neumáticos de 5” El diámetro máximo exterior del neumático delantero será de 280 mm y el trasero de 300 mm. Para todos los neumáticos, el ancho máximo de una rueda trasera completa y montada (llanta y neumático) es de 215 mm y el de la delantera, 135 mm, excepto indicación contraria en los reglamentos técnicos específicos. Estas dimensiones son máximos absolutos que deben poder ser controlados en todo momento de la competición. Neumáticos de 6” Los neumáticos de los karts del grupo 2, deben estar homologados. Solo los neumáticos homologados marcados CIK/SK-ICE son autorizados para esta categoría. La anchura máxima de la llanta es 250 mm, y el máximo diámetro exterior es 350 mm. 2.18. Retenedores de neumático Sobre las ruedas delanteras y traseras es obligatorio el montaje de algún sistema de retención formado por un mínimo de 3 fijaciones situadas en la parte exterior de la llanta. Salvo indicación contraria en los reglamentos específicos de la categoría. 2.19. Motor El motor debe ser del tipo 2 tiempos sin compresor exterior, o cualquier sistema de sobrealimentación. Los motores deber estar homologados y ser objeto de una ficha descriptiva llamada ficha de homologación. Todo sistema de inyección está prohibido. La pulverización de productos distintos del carburante está prohibida. El motor no deberá tener compresor ni sistema alguno de sobre alimentación. Cualquier modificación en el interior del motor, si está permitido por el reglamento, sólo podrá llevarse a cabo mediante la eliminación de material. Catálogos de Piezas: Todas las piezas del motor deberán ser originales y figurar en el catálogo de repuestos del fabricante, exceptuando las autorizadas expresamente en los reglamentos específicos. 1. Cilindros Para todos los motores de 125 cc el cilindro o camisa, debe ser de fundición sin ningún tratamiento superficial (cromado, nickasil…), exceptuando una indicación contraria en la reglamentación especifica de cada categoría. Para los motores no encamisados es posible reparar los cilindros por aporte de material, pero no de piezas. Culata: está autorizada la reparación del emplazamiento de la bujía por un helicoil. 2. Refrigeración por agua Para todas las categorías utilizando la refrigeración por agua, los radiadores deben situarse por encima del chasis-cuadro a una altura máxima de 50 cm en relación al suelo, a una distancia máxima de 55 cm por delante del eje de las ruedas traseras, y no interferir con el asiento. Todas las tuberías deben ser de un material concebido para resistir una temperatura de 150 ºC y una presión de 10 bar. Para la regulación de la temperatura está permitido desplazar delante o detrás del radiador, un sistema de láminas (no bandas adhesivas). El dispositivo puede ser móvil (regulable) pero no debe ser desmontable o desprendible cuando el kart está en marcha y no presentar elementos peligrosos. Los sistemas de by-pass (tipo termostato mecánicos) están autorizados. Asimismo, se permite poner cinta adhesiva en el radiador siempre y cuando se den, al menos, dos vueltas al mismo. No se permite instalar ningún elemento adicional en el radiador que sirva para canalizar el aire hacia el mismo (por ejemplo, flaps laterales). 3. Bomba de agua La bomba de agua y su instalación serán según estén determinadas en el reglamento específico de cada categoría. 4. Carburadores
ReglamentoTécnico2019 Página 12 de 13 Todo sistema de inyección está prohibido. La pulverización de otros productos distintos al carburante está prohibida. Para la categoría sin caja de velocidades, solo está permitido un dispositivo manual adicional constituido por tornillos ajustables (sin modificación del carburador) si el reglamento específico lo permite. El empleo de una válvula de mariposa o guillotina mandada manualmente desde el volante está autorizado a nivel del racord de unión entre el carburador y el silencioso de aspiración. 5. Encendido Los sistemas de encendido variable (sistemas de avance y retroceso progresivo) están prohibidos, así como todo sistema electrónico que permita un autocontrol de los parámetros que utiliza el motor para su funcionamiento cuando el kart está en marcha. Para los encendidos con un rotor externo y que quede expuesto, deberá ser montada una protección eficaz que cubre las partes rotantes. Los comisarios deportivos podrán solicitar en cualquier momento, la sustitución del sistema de encendido de cualquier concursante por un sistema suministrado por la RFEDA (por el mismo modelo homologado). 2.20. Silencioso de aspiración Es obligatorio un silencioso de aspiración homologado y aprobado por la CIK-FIA en todas las categorías. Será de aplicación la tabla de silenciosos de aspiración homologados por la CIK para cada categoría especifica. 2.21. Escape En Junior, Senior y Senior-KZ2el escape debe estar homologado. El escape debe efectuarse detrás del piloto y no producirse a una altura superior a 45 cm. en relación al suelo. La salida del silencioso de escape cuyo diámetro externo deberá ser superior a 3 cm., y no debe exceder de los límites establecidos en los Art. 2.7.1 y 2.7.4. Está prohibido hacer pasar el escape de la forma que sea por la parte delantera o por el plano donde se inscribe el piloto sentado en su posición normal de conducción. Los comisarios deportivos podrán solicitar en cualquier momento, la sustitución del escape (colector o silencioso) de cualquier concursante por un sistema suministrado por la RFEDA (por el mismo modelo homologado). Para todas las categorías, el escape debe ser de acero magnético. 2.22. Puesta en marcha y embrague El sistema de puesta en marcha es libre, y el embrague será de sistema en seco”. Para los motores provistos de embrague centrífugo es obligatorio un sistema que permita el paro del motor, con un interruptor de fácil acceso desde el puesto de conducción. Para las categorías Junior, Senior y Senior-KZ-2, se permite el uso de uno o dos pulsadores de arranque / parada en lugar de la unidad de llave de contacto a condición de que los conectores sean los mismos para que el cableado pueda ser sustituido en todo momento. 2.23. Ruidos Fonometría Es obligatorio un dispositivo silencioso de escape eficaz. El límite de ruido establecido es de 108 Db/a incluidas todas las tolerancias y la influencia del ruido del entorno. Se podrán realizar controles en todo momento de la prueba. Toda infracción constatada en un control en el curso de la prueba será notificada a los Comisarios Deportivos. Cualquier infracción al control fonométrico, podrá ser sancionado por los Comisarios Deportivos de acuerdo a las penalizaciones previstas en el Anexo 1. 2.24. Adquisición de datos y telemetría Están autorizados los sistemas de adquisición de datos ya sean provistos de memoria o no.
Apéndice B Reglamento Específico para Cadetes 2019 115
Reglamento Técnico CADETE 2019 Página 1 de 7 • Cambios para 2019: así • Texto a eliminar: así • Dato por confirmar: así REGLAMENTO TÉCNICO ESPECÍFICO - CADETE El presente Reglamento Técnico Especifico Cadete, junto con el Reglamento Técnico Nacional de los Campeonatos, Copas Trofeos y Challenges de España de Karting, será aplicable al Campeonato de España Cadete y para todas las pruebas estatales de la categoría. Definiciones: • Pieza de serie u origen: Cualquier pieza que haya seguido todas las fases de fabricación previstas y efectuadas por el fabricante de la pieza considerada y montada en origen en el motor. Las piezas así denominadas, no pueden ser modificadas en su aspecto inicial, dimensiones, diseño o tratamiento de sus materiales, que alteren sus propiedades mecánicas originales. Cualquier modificación en una pieza de serie u origen, deberá indicarse específicamente en el artículo correspondiente en cuestión, en el que se hará indicación explicita de la modificación autorizada. • Afinado: se entiende por afinado de la superficie, la disminución de la granulometría de las paredes del conducto, debida al molde de fundición, pero sin que esto suponga una modificación al volumen o forma original del conducto. 1) MOTOR AUTORIZADO – RECAMBIOS El motor especificado para la categoría será de la marca Parilla, modelo Puma 85 – TAG – España, fabricado por IAME, y comercializado en España por los distribuidores nombrados, controlable mediante la lista de números de serie aportada por el fabricante / distribuidor. 1.1.- Ficha de Homologación • Motor Homologado por la RFEDA y conforme con especificaciones establecidas en la Ficha de Homologación, los anexos vigentes y este Reglamento Especifico. • Las piezas que componen el motor homologado deben ser de origen/serie (según apartado Definiciones), a excepción de las modificaciones expresamente autorizadas por el presente reglamento. Su identificación se deberá hacer o bien mediante las fotos, dibujos y dimensiones de su ficha de homologación o bien por comparación con una pieza de origen, a criterio de los Comisarios Técnicos. Las únicas diferencias entre dos piezas idénticas de origen, por dispersión en la calidad de fabricación, serán las reflejadas como tolerancias en la Ficha de Homologación. 1.2.- Marcaje de piezas • Todas las piezas principales del motor estarán identificadas por una marca específica. • No esta permitida la utilización de piezas o recambios que no cuenten con las marcas especificadas, exceptuando las autorizadas en este reglamento. 1.3.- Recambios Todos los recambios y piezas de sustitución deberán ser originales y figurar en el catalogo de repuestos del fabricante, exceptuando las autorizadas por el presente reglamento. 1.4.- Normas de utilización • Cualquier modificación en el motor suministrado o cualquiera de las piezas que lo componen para su funcionamiento, esta prohibida si no esta explícitamente autorizada por algún artículo del presente reglamento. • La Ficha de Homologación del motor y sus anexos publicados, serán la base principal de control y verificación de la validez de todas las piezas que componen el motor, junto con lo expresado en este reglamento. • En el supuesto caso que la pieza en cuestión no estuviera definida claramente en la Ficha de Homologación o en alguno de los artículos del presente reglamento, esta será considerada como de serie, siendo aplicable todo lo indicado en el presente reglamento. • EL catalogo de recambios del motor (suministrado por el Distribuidor y/o publicado en la web de la RFEDA) determinara los 3 tipos existentes de piezas. Nivel 1. Piezas originales que deben mantenerse de serie sin modificaciones. Nivel 2. Piezas que solo pueden ser modificas de acuerdo a lo permitido por el reglamento. Nivel 3. Piezas libres. • En cualquier momento de la competición, los Comisarios Técnicos podrán solicitar el cambio de elementos o piezas componentes del motor, por otras de serie Homologadas.
Reglamento Técnico CADETE 2019 Página 2 de 7 • Los Comisarios Técnicos de la RFEDA se reservan el derecho de solicitar a la empresa IAME SpA la elaboración de un informe técnico sobre la originalidad de cualquiera de las piezas que componen el motor. 1.5.- Modificaciones autorizadas 1.- Cigüeñal - Rodamientos cigüeñal y retenes • Los rodamientos de cigüeñal deberán ser en todo momento del tipo 6.205 C4, marca libre, según características expresadas en la Ficha de Homologación. • Los retenes de cigüeñal serán de marca IAME, medidas 20.35.7. • Las juntas para la regulación del juego axial son opcionales. 2.- Cárter. Conductos admisión • Se autoriza el enrasado/encarado de los conductos de admisión del cárter con los del cilindro, sin superar o modificar las medidas indicadas en la Ficha de Homologación. • Se autoriza el afinado de la superficie de los conductos de admisión del cárter, respetando lo indicado anteriormente, según la definición expresada en este reglamento. • Se autoriza la instalación de separadores / arandelas para separar la lamina frontal identificadora (Parilla). 3.- Cilindro/Camisa Se autoriza el ajuste de los grados de distribución de apertura y cierre de la camisa, respetando siempre las medidas y ángulos establecidos en la Ficha de Homologación. 4.- Pistón Se podrá ajustar exclusivamente la medida de altura de la falda del pistón por medio de la planificación a 90º de la parte inferior de la falda, respetando siempre las medidas indicadas en la Ficha de Homologación. 5.- Cilindro – Conjunto Conducto de escape – Colector de escape Conducto de escape: • Se autoriza el enrasado/encarado del conducto de escape con el transfer de escape de la camisa, siempre que no afecte a más de 2 mm de la superficie de la camisa, contando desde el lado de apoyo con el aluminio del cilindro en ese punto y sin superar o modificar las medidas expresadas en la Ficha de Homologación. • Se autoriza el afinado de la superficie del conducto de escape, respetando las medidas indicadas en la Ficha de Homologación, según la definición expresada en este reglamento. Colector de escape: Se autoriza el ajuste de las cotas del orificio de entrada del colector de escape y el diámetro de salida del mismo con el único fin de ajustarlos a las medidas expresadas en la ficha de homologación sin que esto implique ninguna modificación de la geometría original y medidas expresadas. Estanqueidad del conjunto: El conjunto formado por el conducto de escape, el colector de escape y el tubo de escape debe ser totalmente estanco sin presentar fugas o pérdidas. 6.- Cilindro -Conducto admisión carburador • Se autoriza el enrasado/encarado del conducto de admisión del cilindro con el transfer de admisión de la camisa, siempre que no afecte a más de 2 mm de la superficie de la camisa, contando desde el lado de apoyo con el aluminio del cilindro en ese punto y respetando las medidas de la Ficha de Homologación. • Se autoriza el afinado de la superficie del conducto de admisión, respetando las medidas indicadas en la Ficha de Homologación, según la definición expresada en este reglamento. 7.- Cilindro -Conductos transfers admisión laterales • Se autoriza el enrasado/encarado de los conductos de admisión laterales con los transfers superiores de la camisa, siempre que no afecte a más de 2 mm de la superficie de la camisa, contando desde el lado de apoyo con el aluminio del cilindro en ese punto y, respetando las medidas expresadas en la Ficha de Homologación. • Se autoriza el afinado de la superficie de los conductos de admisión laterales, respetando las medidas indicadas en la Ficha de Homologación, según la definición expresada en este reglamento.
Reglamento Técnico CADETE 2019 Página 3 de 7 • En la parte inferior del mismo, según el diseño representado en la Ficha de Homologación como dibujo “SECCIÓN DEL CILINDRO”, el plano indicado como “SECCIÓN A-A” debe mantener un mínimo de 1 mm, medido perpendicularmente al eje vertical del cilindro. 8.- Culata y cámara de combustión • Exclusivamente se autoriza la planificación del plano de apoyo de la culata al cilindro para el ajuste de la altura total de la culata, respetando las medidas indicadas en la Ficha de Homologación. • Volumen mínimo de la cámara de combustión según Ficha de Homologación, medido mediante sistema de inserto de bujía según el dibujo Técnico nº 6. • El cuerpo de la bujía (no incluidos los electrodos) que penetra en la culata no debe superar la parte mas saliente de la propia cámara de combustión. • La forma de la cámara de combustión será controlable mediante galga suministrada por el fabricante. • No esta permitida la utilización de juntas de culata. • Todas las mediciones deberán ser tomadas con el motor tal y como haya terminado la prueba. 9.- Carburador • Se autoriza la incorporación de arandelas en los tornillos de paso para facilitar su regulación, y la modificación del tornillo de sujeción de la mariposa, manteniendo las características del eje. • El separador térmico será el suministrado con el motor o como recambio, de forma cónica /cilíndrica sin ninguna modificación de la forma del cono de serie. El mayor diámetro del cono corresponde con el cilindro. • El tubo de goma de aspiración entre el cárter y el carburador es libre. 10.- Silencioso admisión y tobera • La tobera/ filtro de unión silencioso / carburador debe ir instalada en su posición original, conservando todas sus características, medidas y funciones originales en todo momento, no estando permitido por tanto ningún corte, doblado, taladrado o cualquier forma de instalación que las altere. • La utilización de los filtros de malla en los conductos de admisión es opcional. 11.- Bujía / encendido Bujía • Marca. Únicamente están autorizadas las bujías, sin permitirse modificación alguna: • Bosch, grado termico WO8CS, WO7CS. • NGK, grado térmico BR9EG, BR10EG. • La pipa de la bujía es libre. Encendido • El encendido completo deberá mantener en todo momento todas sus características originales. • Se autoriza la modificación de los puntos/taladros de anclaje del estator del encendido para realizar una corredera que permita el ajuste de la puesta a punto, o la sustitución del estator por uno tipo corredera suministrado por IAME. . Se recomienda una puesta a punto máxima de 3,00 mm, para no afectar a la fiabilidad del motor. • Se autoriza la instalación de separadores en los tornillos de anclaje de la tapa protectora del sistema de encendido, que permita la separación de la misma, hasta un máximo de 10 mm. • El uso del muelle guía de fijación del cable de bobina es libre, pudiendo ser sustituido por cualquier otro sistema que aporte las mismas funciones. 12.- Embrague • Deberá estar en tracción directa (y accionado al 100%) a 5.000 rpm como máximo, en cualquier circunstancia. • Se permite recortar la tapa de protección para facilitar el montaje de la cadena • El control del embrague podrá ser realizado mediante los métodos expresados en el Artículo 3 del Reglamento Técnico de karting. • Queda prohibida la presencia de cualquier tipo de lubricante dentro del conjunto de embrague. • Se permite montar una junta tórica entre el embrague y su campana, tal y como viene especificado en la Ficha de Homologación, para evitar que la grasa alcande el material de fricción del embrague. 13.-Transmisión – Piñón • El piñón de salida será Z10 o Z11 dientes paso mini. • Corona desarrollo libre.
Reglamento Técnico CADETE 2019 Página 4 de 7 14.- Sistema arranque • El sistema de arranque, suministrado con el motor, alimentado con batería exclusivamente para el arranque, con sistema de parado, accionables ambos por el piloto a bordo en posición normal de conducción y operativo en todo momento de la competición. • La batería será del tipo seco. La batería no podrá tener ninguna otra función que la de alimentación para el arranque. 15.- Instalación eléctrica El relé de arranque podrá ser sustituido por otra marca, siempre y cuando mantenga sus características y funciones originales. 2) CHASIS Homologado por la RFEDA para la categoría Alevín / Cadete; debe cumplir con el Reglamento Técnico Nacional y el presente Reglamento Técnico. Asimismo, se aceptan chasis homologados ante otra ADN (Autoridad Deportiva Nacional) siempre que hayan pasado el proceso de convalidación ante la RFEDA. 2.1. Ficha de homologación Serán válidos todos los chasis homologados en los siguientes periodos: a) Alevín/Cadete 2014-2019* *: Con el objetivo de equiparar las homologaciones ante la RFEDA con el calendario de homologaciones de otras ADN, se prorroga la validez de uso del periodo Alevín/Cadete 2014-2019 durante un periodo suplementario de un (1) año. b) Periodo de equiparación Alevín/Cadete 2016-2020** **: Debido a la eliminación de los periodos Cadete 2007-2012 y Cadete 2010-2015, se abre un nuevo periodo de homologación con el objetivo de que ningún fabricante/distribuidor se quede sin, al menos, un chasis homologado. Su duración será de 2016 a 2020 (ambos inclusive) equiparándose así a las homologaciones de otras ADN. 2.2.- Características generales 1.- Numero de tubos • Tubos de material magnético. • El número de tubos principales del chasis será de 6, considerándose como tales a los mayores de 20 mm de diámetro y/o 150 mm de longitud, y con un máximo de 8 curvas en los mismos. • Se autoriza la inclusión de una 9ª curva, exclusivamente en el tubo paralelo longitudinal destinado a la sujeción del motor. 2.- Dimensiones tubo El diámetro de los tubos principales del chasis debe ser de 28 mm y 2 mm de espesor (+-0,1 mm), sin considerar la pintura del mismo. 3.- Distancia entre ejes La distancia entre ejes será de 950 mm +/- 5 mm. 4.- Barras estabilizadoras No están autorizados los sistemas de barras estabilizadoras amovibles, o cualquier sistema de control de flexión del chasis. 5. Anchura total máxima La anchura máxima se establece en 1200 mm para la categoría CADETE. La anchura máxima será la distancia medida entre las caras externas de las llantas traseras instaladas en el kart. 2.3.- Eje delantero 1.- Avance Libre. Se autoriza el uso de excéntricas para su regulación
Reglamento Técnico CADETE 2019 Página 5 de 7 2.- Caída Libre. Se autoriza el uso de excéntricas para su regulación. 2.4.- Eje trasero 1.- Eje Trasero • Material magnético. • Eje trasero con diámetro de 30 mm, taladrado no macizo y con un espesor mínimo de 4,9 mm y máximo de 5,2 mm, excepto en los chaveteros. • La longitud máxima del eje trasero será de 1.060 mm. • No está autorizado ningún tipo de refuerzo, modificación o elemento adicional que tenga por objeto alterar el comportamiento del eje trasero o modifique sus características técnicas. 2.- Apoyos eje trasero Eje trasero con dos puntos de apoyo/rodamientos. 2.5.- Paragolpes, Delantero. Trasero. Laterales. Según el Reglamento Técnico de Karting (Art. 2.7.4). 2.6.- Bandeja delantera Según el Reglamento Técnico de Karting (Art. 2.7.4.4). 2.7.- Carrocería. • La carrocería estará formada por un carenado delantero y un panel frontal, dos pontones laterales y un carenado trasero. • La carrocería deberá estar de acuerdo al artículo 2.8 del Reglamento Técnico Nacional y a los Dibujos Técnicos Nº 2-b y 2-e, debiendo respetar en todo momento el objetivo de seguridad reflejado en este artículo y sin presentar cortes o modificaciones que alteren su capacidad de absorción de impactos. • Respetando los conceptos indicados, las medidas de la carrocería estarán ajustadas y adecuadas a las medidas de los chasis de la categoría. • Como referencia se pueden utilizar los conceptos marcados en los Dibujos Técnicos Nº 2-b y 2-e, sin tener en consideración las medidas expresadas (solo aplicables a categorías CIK o similares). • La protección trasera no podrá superar en ningún momento el ancho máximo trasero establecido en la categoría (1200 mm para cadete) y deberá estar fabricada en material plástico. • No será necesario que esté homologada CIK-FIA. 2.8.- Frenos 1.- Sistema frenos Mecánico o Hidráulico, actuando exclusivamente en las ruedas traseras. 2.- Material Disco Material magnético o hierro fundido. 2.9.- Asiento 1.- Protección soportes Según el art. 2.14. del Reglamento Técnico de Karting. 2.- Números soportes Limitado a 4 puntos en el chasis y 2 puntos de refuerzo/apoyo. 2.10.- Deposito combustible 1.- Sistema montaje rápido Recomendado instalar un sistema de desmontaje rápido.
Reglamento Técnico CADETE 2019 Página 6 de 7 2.- La capacidad mínima del depósito será de 3.5 litros. 2.11.- Cubrecadenas 1.- Cubrecadenas Deberá existir un sistema cubrecadenas que ofrezca una protección eficaz del desarrollo y la cadena. Según el Art. 2.10. del Reglamento Técnico de Karting. 3) LLANTAS Y NEUMÁTICOS 3.1.- Llantas 5 pulgadas diámetro, según Dibujo Técnico Nº 4. 1.- Aleación llantas Llantas en aluminio, con exclusión de magnesio o electrón. 2.- Ancho máximo llanta/neumático delantero • El ancho máximo de la rueda delantera completa y montada (llanta y neumático montado) será de 115 mm y un mínimo de 105 mm. • No esta permitida la utilización de distanciadores o inserciones entre el neumático y el borde de apoyo de la llanta. 3.- Ancho máximo llanta/neumático trasero • El ancho máximo de la rueda trasera completa y montada (llanta y neumático montado) será de 150 mm y un mínimo de 140 mm. • No esta permitida la utilización de distanciadotes o inserciones entre el neumático y el borde de apoyo de la llanta. 4.- Sistema retención neumático DL/TR Opcional. 3.2.- Neumáticos 1.- Neumáticos Neumáticos de 5 pulgadas, los oficiales especificados para la categoría. 2.- Modelo slick Se especificarán en el Reglamento Deportivo Cadete. 3.- Modelo lluvia Se especificarán en el Reglamento Deportivo Cadete. 4.- Medidas delanteras Neumáticos delanteros con medida 10 x 4.00 – 5. 5.- Medidas traseras Neumáticos delanteros con medida 11 x 5.00 – 5. 4) GASOLINA 4.1.- Tipo gasolina Gasolina oficial especificada, según el Art. 2.26 del Reglamento Técnico de Karting. 4.2.- Aceite Lista de aceites aprobados CIK.
Reglamento Técnico CADETE 2019 Página 7 de 7 5) PESOS 5.1.- Mínimo en orden marcha. Peso mínimo en orden de marcha: 118 kg. 6) ADQUISICIÓN DATOS Se autoriza cualquier sistema de adquisición de datos que registre datos GPS. 6.1.- Número de sensores Solo se autorizan dos sensores, uno de régimen de motor y otro de tiempo por vuelta. 6.2.- Telemetría Todo sistema de telemetría está prohibido. 6.3.- Comunicación Todo sistema de comunicación por radio entre pilotos en pista y cualquier entidad está prohibido. 7) MATERIAL UTILIZABLE Por cada prueba y piloto inscrito, los concursantes podrán utilizar, dentro de la normativa vigente, como máximo el siguiente material: • Chasis: 1 (**) • Motores: 2 • Juegos neumáticos slick: 1,5 (*) juegos (3 neumáticos delanteros y 3 neumáticos traseros). • Juegos neumáticos lluvia: 2 juegos (4 neumáticos delanteros y 4 neumáticos traseros). (*) Los juegos de neumáticos slick permitidos serán de libre utilización y a discreción del participante, siempre dentro de las normas de los parques de servicio. (**) En el caso de un incidente constatado durante la prueba y ante una imposibilidad manifiesta de reparación del chasis verificado, será posible solicitar la sustitución del chasis a los Comisarios Técnicos. El concursante podrá solicitar la sustitución del chasis, exclusivamente una por piloto y por prueba, siempre por uno de la misma marca, modelo y especificaciones técnicas que el verificado inicialmente, previa petición escrita a los Comisarios Técnicos, quienes procederán a una revisión técnica del mismo y determinarán si procede su sustitución.
Apéndice C Dibujos Técnicos del Reglamento 2019 123
Dibujos Técnicos 2019 Página 7 de 13 DIBUJO TÉCNICO Nº 3 Carburador Dimensiones en mm Mínimo 3 Sección AA-AA Máx. Difusor máximo
Dibujos Técnicos 2019 Página 8 de 13 DIBUJO TÉCNICO Nº 4 Llanta 5” (pulgadas) Dimensiones en mm Sección S-S Mínimo10 Diam. 126.2 +0/-1.0
Dibujos Técnicos 2019 Página 9 de 13 DIBUJO TÉCNICO Nº 6 Inserto bujía – Falsa bujía Dimensiones en mm Volumen del inserto = pi x 1 x 2,55 / 4 = 2 cm3 Sección A-A
Dibujos Técnicos 2019 Página 10 de 13 DIBUJO TÉCNICO Nº 7 Carburador KZ-2 Dell´Orto VHSH 30 CS 1. GUILLOTINA 2. AGUJA DE LA GUILLOTINA 3. PULVERIZADOR 4. DIFUSOR BAJA 5. CHICLE BAJA 6. CHICLE ALTA 7. CHICLE STARTER 8. VÁLVULA DE AGUJA DEL FLOTADOR 9. FLOTADOR 10. FLOTADOR 11. FLOTADOR 12. TAPÓN 13. TORNILLO TENSOR DEL CABLE 14. TAPA DEL CUERPO 15. JUNTA DE LA TAPA 16. MUELLE RECUPERADOR GUILLOTINA 17. GUÍA DEL MUELLE RECUPERADOR 18. CASQUILLO DE FIJACIÓN DEL CABLE DE LA GUILLOTINA 19. ARANDELA 20. TOPE DE AGUJA 21. TORNILLO DE FIJACIÓN DEL STARTER 22. DISPOSITIVO DE STARTER 23. JUNTA DEL DISPOSITIVO DE STARTER 24. KIT DE REGLAJE DEL AIRE 25. KIT DE REGLAJE DE LA GUILLOTINA 26. KIT DEL FILTRO DE GASOLINA 27. JUNTA DE LA VÁLVULA DE AGUJA 28. PLACA PULVERIZADOR 29. EJE FLOTADOR 30. BALANCÍN FLOTADOR 31. JUNTA DE LA CUBETA 32. CUBETA 33. CUBETA 34. CUBETA 35. CUBETA 36. ARANDELA 37. TORNILLO DE FIJACIÓN DE LA CUBETA 38. FILTRO DE GASOLINA 39. JUNTA DEL TAPÓN ROSCADO DE LA CUBETA 40. TAPÓN ROSCADO DE LA CUBETA 41. KIT DE JUNTAS
Dibujos Técnicos 2019 Página 11 de 13 DIBUJO TÉCNICO Nº 8 Volante
Dibujos Técnicos 2019 Página 12 de 13 DIBUJO TÉCNICO Nº 18 Galga para la medida de los ángulos de apertura Acero: SANDVIK 7C27Mo2
Dibujos Técnicos 2019 Página 13 de 13 DIBUJO TÉCNICO Nº 20 Montaje del escape y silencioso Espaciador para limitar los 50 mm
Apéndice D Ficha De Homologación del Chasis Modelo Haase-Corsa Bomber 137
FICHA HOMOLOGACIÓN / HOMOLOGATION FORM: CHASIS / CHASSIS Nº HOMOLOGACIÓN / HOMOLOGATION Nº: E: 61 – C – 19 Copyright©2013 R.F.E. de A – Todos los derechos reservados 1/3 FABRICANTE MANUFACTURER HAASE SRL MARCA MAKE HAASE - CORSA MODELO MODEL BOMBER CATEGORÍA CATEGORY ALEVÍN / CADETE VALIDEZ HOMOLOGACION VALIDITY OF HOMOLOG. 2014-2015-2016-2017-2018-2019 Nº DE PAGINAS Nº OF PAGES 3 ESTA FICHA DE HOMOLOGACION REPRODUCE LA DESCRIPCIÓN, DIBUJOS TÉCNICOS Y DIMENSIONES DEL CHASIS EN EL MOMENTO DE LA HOMOLOGACION R.F.E. de A. CON SU HOMOLOGACION, EL SOLICITANTE ACEPTA RESPETAR EL REGLAMENTO EN VIGOR. THIS HOMOLOGATION FORM REPRODUCES DESCRIPTIONS, TECHNICAL DRAWINGS AND DIMENSIONS OF THE CHASSIS AT THE MOMENT OF THE RFEDA HOMOLOGATION. WITH ITS HOMOLOGATIONS, THE APPLICANT CONFIRMS, THAT ALL THE REQUERIMENTS OF THE REGULATIONS ARE RESPETED. FOTO DESDE ARRIBA, DEL CHASIS COMPLETO IDÉNTICO A UNO DE LOS MODELOS PRESENTADOS EN LA HOMOLOGACIÓN Y SIN PARAGOLPES, CARROCERÍA, ASIENTO NI NEUMÁTICOS. PHOTO FROM ABOVE OF COMPLETE CHASSIS IDENTICAL TO ONE OF THE MODELS SUBMITTED FOR HOMOLOGATION WITHOUT BUMPERS, BODYWORK, SEAT OR TYRES. FIRMA Y SELLO DE LA R.F.E de A. SIGNATURE AND STAMP OF THE R.F.E. de A. FIRMA Y SELLO DEL FABRICANTE / DISTRIBUIDOR SIGNATURE AND STAMP OF THE MANUFACTURER
FICHA HOMOLOGACIÓN / HOMOLOGATION FORM: CHASIS / CHASSIS Nº HOMOLOGACIÓN / HOMOLOGATION Nº: E: 61 – C – 19 Copyright©2013 R.F.E. de A – Todos los derechos reservados 2/3 A DIBUJO DEL CUADRO Y DIMENSIONES (escala 1:10) A DRAWING OF FRAME AND DIMENSIONS (scale 1:10) Los dibujos técnicos se usan para la identificación de la estructura y la geometría principal del cuadro. (dimensiones y tubos numerados de acuerdo a la sección B de la tabla). The technical drawing is used for the identification of the structure and the main geometry of the frame. (dimensions and tubes numbering according table in section B). VISTA DESDE ARRIBA / VIEW FROM ABOVE VISTA DE COSTADO / SIDE VIEW