Análisis del caudal de aire en un disco de freno automotriz con alabes de ventilación tipo N-38

Abstract

El sistema de frenado de un automóvil debe satisfacer un conjunto complejo de requerimientos, siendo la seguridad lo más importante. En el diseño de estos sistemas, influye directamente una correcta geometría y una selección adecuada del material para garantizar su correcto funcionamiento. El objetivo de este trabajo, es proponer un nuevo arreglo geométrico para la optimización del flujo de aire en un disco de freno automotriz, teniendo en cuenta pilares de ventilación fundamentado en perfiles aerodinámicos tipo N-38. Para validar esta propuesta de diseño, fue construido un prototipo a escala 1:1 por medio de manufactura aditiva y de esta manera poder medir el campo de velocidades generado en la zona de succión y descarga utilizando Velocimetría por Imágenes de Partícula (VIP). El arreglo geométrico se llevó a cabo bajo dos condiciones de velocidad angular: 541 y 941 rpm. Los resultados obtenidos muestran la optimización de la velocidad del aire en la zona de descarga de 0.2121 y 0.743 m/s respectivamente para los rangos de velocidades; con lo que se evidencio la importancia de diseños experimentales con los cuales se pueda mejorar la geometría de los frenos de disco autoventilados y de esta manera garantizar la eficiencia y seguridad del sistema.