Análisis del caudal en un disco de freno automotriz con álabes de ventilación tipo NACA 66-209, utilizando velocimetría por imágenes de partículas

• García-León, Ricardo ^[1] ; Rivera-López, Jesús ^[2] ; Quintero-Orozco, Abner ^[1] ; Gutiérrez-Paredes, Guadalupe ^[2]
  1. [1] Universidad Francisco de Paula Santander

     Universidad Francisco de Paula Santander

     Colombia

     
  2. [2] Instituto Politécnico Nacional

     Instituto Politécnico Nacional

     México

     
• Localización: Informador técnico, ISSN 0122-056X, ISSN-e 2256-5035, Vol. 83, Nº. 1, 2019, págs. 6-18
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Analysis of the flow on an automotive brake with NACA 66-209 type ventilation alabs, using particle image velocimetry
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• Resumen
  • español

    El sistema de frenos de un automóvil debe satisfacer un conjunto complejo de requerimientos importantes, tales como la seguridad vial, la cual se basa en función del arreglo geométrico y el tipo de material. 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 fundamentados en perfiles aerodinámicos tipo NACA 66-209. Para sustentar esta propuesta de diseño, se llevó a cabo la construcción de un prototipo a escala 1:1 por medio de manufactura aditiva y al igual que el diseño de una instalación que permite el montaje del disco para medir el campo de velocidades generado en la zona de succión y descarga mediante el uso de la Velocimetría por Imágenes de Partícula (VIP). La validación del arreglo geométrico se efectuó bajo cinco (5) condiciones de velocidad angular: 541, 641, 741, 841 y 941 rpm. Los resultados obtenidos muestran la optimización de la velocidad del aire en la zona de descarga de 0,1151 y 0,2317 m/s a 35 rpm por evidenciar 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.

  • English

    The automotive braking system must meet a complex set of requirements, among which safety is the most important, which is based on the function of the geometric arrangement and the type of material. The objective of this work is to propose a new geometric arrangement for the optimization of the air flow in an automotive brake disc, considering ventilation pillars founded on aerodynamic profiles type NACA 66-209. To support this design proposal, a 1: 1 scale prototype was by means of additive manufacturing and an installation is also designed, which allows the assembly of the disk to measure the velocity field generated in the suction and discharge zone through the use of the Velocimetry by Particle Images (VPI). Validation of the geometric arrangement was performed under five (5) angular velocity conditions: 541, 641, 741, 841 and 941 rpm. The results obtained from the optimization of air velocity in the discharge zone of 0.1151 and 0.2317 m/s at 35 rpm. The results show the importance of experimental designs with which the geometry of self-ventilated disc brakes can be improved, thus guaranteeing the efficiency and safety of the system.