Análisis de las características técnicas para el diseño del sistema de frenado del Go-Kart eléctrico
Palabras clave:
Go-kart eléctrico; Sistema de frenos; Simulación computacional; Análisis térmico; Dinámica vehicularResumen
El presente trabajo desarrolla un análisis integral y optimización del sistema de frenos de un vehículo tipo Go-Kart, combinando fundamentos dinámicos, térmicos y de diseño asistido por computadora. Con base en parámetros físicos del vehículo como la masa, altura del centro de gravedad, batalla, vía, velocidad de diseño (16,67 m/s), entre otros, en el cual se ejecutaron modelos analíticos para caracterizar el comportamiento del frenado y su influencia en la estabilidad del vehículo. Inicialmente, se calculó la transferencia de carga durante la desaceleración, obteniendo una variación ΔF = 115,83 N hacia el eje delantero, lo que evidencia el impacto dinámico sobre la distribución de esfuerzos. Posteriormente, se estimó una desaceleración de 3,045 m/s², garantizando condiciones seguras sin riesgo de vuelco. El análisis permitió determinar una fuerza de frenado total de 2224,91 N, así como la energía disipada en el sistema. A partir de estas variables, se analizó la potencia térmica generada en el disco y se determinó el coeficiente de convección mediante aproximaciones basadas en el número de Nusselt. El diseño del disco de freno se optimizó considerando geometrías alternativas, comparando diferentes configuraciones mediante simulación CAD (SolidWorks), priorizando eficiencia térmica, integridad estructural y facilidad de manufactura. Se seleccionó el diseño con mejor distribución del flujo térmico y menor concentración de tensiones. Este estudio aporta evidencia técnica fundamentada que permite avanzar en el desarrollo de sistemas de frenado eficientes, ligeros y seguros, alineados con estándares internacionales de ingeniería automotriz.
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