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PROPUESTA FORMULA SENA ECO
REGIONAL CESAR
CENTRO AGROEMPRESARIAL DE AGUACHICA CENTRO DE BIOTECNOLOGICO DEL CARIBE
CENTRO DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO MINERO
VALLEDUPAR OCTUBRE 2012
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TABLA DE CONTENIDO
Pág
INTRODUCCIÓN 3
1. PRESENTACION DE LA REGIONAL Y CENTROS DE FORMACION 5
1.1 REGIONAL CESAR 5
1.2 CENTROS DE FORMACIÓN PARTICIPANTES 5
1.3 NOMBRE DEL EQUIPO 5
2. PLAN DE PROYECTO 6
2.1 INTEGRANTES DEL EQUIPO JERRE JERRE RACING 1 6
2.1.1 Esquema Organizacional de líderes participante en Proyecto JJ R-1 13
2.1.2 Mapa de procesos 14
2.2. DESCRIPCION DEL PLAN DE TRABAJO 15
2.2.1 Cronograma de trabajo para logro de objetivos 15
2.2.2 Estrategia de mercadeo del proyecto 16
2.2.3 Estrategia Comercial 16
2.2.4 Estrategia de Operación 16
2.2.5 Estrategia Administrativa y Financiera 20
2.2.6 Sistema Integrado de Gestión 20
3. DISEÑO 22
3.1 METODOLOGÍA 22
3.2 PROPUESTA DE DISEÑO VEHICULO 34
4. PROGRAMAS DE FORMACION 46
4.1 SUBPROYECTOS GENERADOS, PROGRAMAS DE FORMACION Y
COMPETECIAS ASOCIADOS 45
4.2 CONSOLIDAR LA INFROMACION DEL PROYECTO 52
4.3 PROGRAMA DE ARTICULACION CON LA MEDIA 52
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INTRODUCCIÓN
El problema mundial del calentamiento global, sin duda alguna, ha permitido reflexionar
sobre todos los actores que colocan allí su grano de arena, con el objetivo de repensar los
procesos que hasta el día de hoy se han venido ejecutando. En cada país, la industria
automotriz ha sido considerada como uno de los actores que contribuye con
aproximadamente el 60% de las emisiones móviles, lo cual ha generado una dinámica a
nivel mundial sobre el diseño de vehículos alimentados con potencia eléctrica, tecnología
considerada de cero emisiones.
En Colombia, el SENA, basado en su política de gestión integral, contribuye con el
presente proyecto, a innovar en vehículos eléctricos y es así como nos hemos puesto en
la regional Cesar, la tarea de Diseñar, Ensamblar y poner en marcha un vehículo el 100%
eléctrico, diseñado en función de que pueda lograr una velocidad 150 Km/hr, el que
hemos denominado al interior de la Regional Cesar: PROYECTO JJR-1. (Proyecto Jerre
Jerre Racing 1)
El presente proyecto se caracteriza por su innovación en cinco grandes aspectos:
1. Material: Será construido el carenado, en fibra de la cepa del plátano, combinado
con fibra de guadua, tecnología con la cual se han realizado trabajos en nuestro Centro
Agroempresarial en Aguachica, Cesar.
2. Pintura: Se dará acabado a nuestro proyecto JJR-1, elaborado con pigmentos
naturales y demás materiales amigables con el medio ambiente.
3. Sistema de control de velocidad: Las ruedas de tracción, tendrán un control
completamente electrónico, con lo cual se elimina el diferencial tradicional mecánico.
4. Sistema de Suspensión: Estará soportado en el diseño de punto común pivotante
para las tijeras superior e inferior, lo cual reemplazará el sistema tradicional, de tijeras
con punto de apoyo diferente.
5. Perfil Aerodinámico: Nuestro proyecto JJR-1 (Jerre Jerre Racing 1), fue inspirado en
un animal conocido comúnmente en nuestra región como Jerre Jerre (Armadillo), el cual
fue inmortalizado por uno de los más grandes juglares de la música vallenata, el maestro
Rafael Escalona (QEPD) y la imagen del monoplaza, inspirada en el acordeón,
instrumento símbolo del vallenato.
Para la Regional Cesar la formula Sena Eco, es una excelente oportunidad para afianzar
y redimensionar la metodología de Formación por Proyectos, la cual ofrece un espacio
inigualable de experiencia y vivencia para toda la regional alrededor de la metodología. El
proyecto propicia escenarios de gran valor para que los directivos, talento humano de las
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áreas de apoyo, instructores y aprendices, experimentemos el quehacer y la emoción de
formular y gestionar proyectos que provean una experiencia única y significativa para
todos.
Esta es una gran oportunidad para que la metodología de la formación por proyectos deje
de ser un obstáculo de índole teórico y se convierta en una herramienta para apropiar un
modo de hacer formación profesional pertinente, creativo y altamente flexible.
Los costos estimados de nuestro proyecto se ajustan inicialmente a los $80.000.000,
ofrecidos por el concurso y somos conscientes que los costos adicionales relacionados
con todo lo de mercadeo, publicidad e imagen corporativa, serán conseguidos a través de
la estrategia de mercadeo del proyecto, con los patrocinadores que apoyaran el mismo.
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1. PRESENTACIÓN DE LA REGIONAL Y CENTROS DE FORMACION
1.1 REGIONAL CESAR.
El SENA Regional Cesar imparte formación a los habitantes de todos los municipios del
departamento a través de sus diferentes Centros de Formación Profesional. La
infraestructura con la que el SENA cuenta en Cesar le permite fortalecer todos los
sectores económicos de las diferentes subregiones del departamento.
Domicilio Principal.
Dirección: Carrera 19 entre calles 14 y 15
Teléfono: (5) 5710101
Línea Gratuita Nacional: 01 8000 910270
Valledupar
Directora Regional
Carmen Marlene Quintero Romero
Teléfono: (5) 5804550
1.2 CENTROS DE FORMACIÓN PARTICIPANTES
Centro de Operación y Mantenimiento Minero
Centro Agroempresarial
Centro Biotecnológico del Caribe
1.3 NOMBRE DEL EQUIPO
Jerre Jerre Racing 1
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2. PLAN DE PROYECTO
2.1 INTEGRANTES DEL EQUIPO JERRE JERRE RACING 1
EQUIPO DE GERENCIA DEL PROYECTO
NOMBRE ROL PROFESION COMP. TECNICA EXPERIENCIA DEBILIDADES FORTALEZA
Víctor Segundo Tariffa
Jiménez
Líder del Proyecto
Ingeniero mecánico
Desarrollo de soluciones Tecnológicas en meca trónica. Ejecutor del proyecto Simulador entrenador de un sistemas de luces y accesorios en el automóvil. Certificado internacionalmente en tres pruebas ASE: Electricidad y Electrónica, Motores y Frenos. Participante del programa de especialización en ingeniería automotriz desarrollado en el CIMA, Toluca México. Director, asesor y jurado de proyectos universitarios.
15 tutor SENA, 25 años Mantenimiento Automotriz
Dirección de proyectos, uso de tecnologías de gestión de la información
Conocimientos automotrices especializados, manejo de tecnologías Automotrices emergentes
Bismark Barros Ardila
Tutor Apoyo Administrativo
Administrador de Empresas
Formulación y gestión de proyectos. Instructor de TBT en la regional cesar. Asesor del plan estratégico de la Regional Cesar Director, asesor y jurado de proyectos universitarios.
20 años Tutor SENA
Manejo de herramientas teleinformáticas
Coordinación de equipos de trabajo, asesoría metodológica
EQUIPO FRENOS, SUSPENSION Y DIRECCION
Antonio Ramírez
Líder del Equipo
Ingeniero Mecánico
Investigación Y Evaluación de sistemas de Suspensión
10 años instructor SENA, Mantenimiento Automotriz. Actual propietario
Trasmisiones Automáticas
Tren de potencia, Motores diesel y a gasolina
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de un taller de mantenimiento automotriz
Henry Cárdenas
Tutor Operativo
Tecnólogo en Mecatrónica
Mantenimiento y reparación de Sistemas de suspensión, dirección y frenos
15 años como técnico Automotriz, 4 años instructor. Actual propietarios de un taller de mantenimiento automotriz
Trasmisiones Automáticas
Sincronización de motores.
Nilson Ponce
Tutor Operativo
Ingeniero Mecánico
Mantenimiento y reparación de Dirección
8 años en mantenimiento automotriz Certificado en prueba ASE Electricidad y electrónica
Gestión de proyectos
Gestión de planes de mantenimiento
Jesús Salazar
Tutor Operativo
Ingeniero Mecánico
Mantenimiento Suspensión y Dirección
10 años Tutor SENA, 20 años ejercicio profesional Ejecutor del proyecto: Aula móvil de motores diesel
Sistemas Eléctricos automotrices
Sistemas Mecánicos Automotrices
Henry Marín
Tutor Operativo
Ingeniero Mecánico
Mecánica General de Automotores
4 años Tutor SENA, 15 años ejercicio profesional, 5 de los anteriores como gerente de servicio en concesionaria automotriz
Sistemas control electrónicos
Sistemas mecánicos automotrices
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EQUIPO TREN MOTRIZ
Milson Ruiz Tutor Operativo
Ingeniero Electrónico
Meca trónica 9 años tutor SENA Diseño de sistemas micro controlados. Director y asesor de proyectos universitarios relacionados con Electrónica
Gestión de procesos
Diseño de sistemas Automatizados
Dorian López Tutor Operativo
Ingeniero Mecatrónico
Diseño mecatrónico 5 años tutor SENA Sistemas CAD-CAM
Control Electrónico
José Gabriel Ojeda
Líder del Equipo
Ingeniero Electrónico
Diseño de Tren motriz 5 años tutor SENA Mecánica Automotriz
Control Electrónico
René Diaz Tutor Operativo
Ingeniero Electrónico
Diseño de tren motriz 15 años tutor SENA, con maestría en educación
Mecánica Automotriz
Control de Motores
Matias Ruiz Tutor Operativo
Tecnólogo en Mantenimiento Electromecánico
Instalación y ensamble de partes eléctricas
20 años ejercicio profesional en el área de electricidad y electrónica automotriz
Visión de procesos técnicos de ingeniería
Montaje y ensamble de componentes
EQUIPO AERODINAMICA
Enmanuel Santrich
Líder del Equipo
Ingeniero Mecánico
Diseño CAD-CAM 3 años tutor SENA, 2 años ejercicio profesional en el área de diseño de elementos mecanicos
Sistemas de control eléctricos y electrónicos
Diseño y manufactura Avanzada
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Jorge Mario Vega Iglesias
Tutor Operativo
Ingeniero Mecatronico
Diseño CAD-CAM 3 Años de tutor en el Sena en el área de Tecnoparque nodo Valledupar
Mecánica Automotriz
CAD-CAM
Francisco Chinchilla Torres
Tutor Operativo
Ingeniero ecánico
Diseño aerodinámico 6 años experiencia profesional, 2 años Tutor en el ara e PLM
Mecánico Automotriz
PLM
Jerson Rebolledo Díaz
Aprendiz Gestión del Ciclo de vida del producto
Diseño CAD-CAM La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
CAD
Jesús Alberto Jaimes Viña
Aprendiz Gestión del Ciclo de vida del producto
Diseño CAD-CAM La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
CAD
EQUIPO CHASIS
CARLOS BRICEÑO
Tutor Operativo
Tecnólogo en Diseño Mecánico
Diseño de Piezas Mecánicas 2 años tutor SENA, campeón Nacional Word Skill, experiencia en el montaje y ensamble de chasis
Sistemas de control eléctrico y electrónico
Experiencia en diseño de piezas y mecanismos
Jorge Alfredo Chiquillo Carrillo
Tutor Operativo
Ingeniero Mecánico
Proceso de producción 10 años Tutor SENA
Controles Electrónicos
Gestión de procesos productivos
Cesar Ríos Tutor Operativo
Ingeniero Metalúrgico
Soldadura y selección de materiales
6 años Tutor SENA, 10 años ejercicio profesional
Mecánica automotriz
Soldaduras especiales
Yesenia Ibañez
Líder del Equipo
Ingeniera Mecánica
Diseño y montaje de estructuras metálicas
6 años ejercicio profesional
Controles electrónicos
Diseño de estructuras metálicas
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Ludwin Guerrero
Tutor Operativo
Tecnólogo en artes plásticas
Diseño y Montaje de estructuras en Fibras
5 años de ejercicio profesional
Mecánica Automotriz
Diseño en Fibras
VANESSA RINCÓN
Aprendiz Gestión ciclo de vida del Producto
Diseño CAD-CAM La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
CAD
CARLOS ALBERTO RODRIGUEZ BEDOLLA
aprendiz Gestión ciclo de vida del Producto
Diseño CAD-CAM La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
CAD
EQUIPO DE MERCADEO
Luis Arevalo Pedroza
Líder del Equipo
Economista Plan de Mercadeo 20 años Tutor SENA
Uso de tecnologías modernas de mercadeo
Conocimiento del Entorno empresarial
Fabio Cifuentes Almendrales
Tutor Operativo
Administrador de Empresas
Gestión Comercial 10 Años Tutor SENA, 20 años ejercicio profesional
Mecánica Automotriz
Gestión de mercadeo
Marta Jaimes Barroso
Tutor Operativo
Administrador de empresas
Gestión Comercial 5 años tutor SENA, 15 años ejercicio profesional
Mecánica Automotriz
Gestión de mercadeo
EQUIPO DE DOCUMENTACION
Silvia Maria Turizo Moreno
Lider del Equipo
Licenciada en Comercio
Aplicación Normatividad legal y de calidad en sistemas de documentación
13 años tutor SENA
Conocimientos de mecánica automotriz
Aplicación Normatividad legal y de calidad en sistemas de documentación
Neyla Ballestas
Tutor Operativo
Tecnóloga en Sistemas
Producción Documental 6 años tutor SENA Conocimientos de mecánica automotriz
Aplicación Normatividad legal y de calidad en sistemas de
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documentación
Francisco Cárdenas
Tutor Operativo
Ingeniero de Sistemas
Desarrollo de Software 5 años Tutor SENA Conocimientos de mecánica automotriz
Documentación en medios Digitales
EQUIPO DISEÑO Y DESARROLLO DEL VIDEO DE PRESENTACION DEL PROYECTO JJR-1
MARIA GABRIEL EGURROLA MOLINA
Aprendiz Animación en 3D
Animación en 3D La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
Animación en 3D
JOSE QUIROZ Aprendiz Animación en
3D
Animación en 3D La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
Animación en 3D
WILMER GIRALDO
Aprendiz Animación en
3D
Animación en 3D La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
Animación en 3D
ARMANDO AVENDAÑO
Aprendiz Animación en
3D
Animación en 3D La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
Animación en 3D
MAIRON MARENCO
Aprendiz Animación en
3D
Animación en 3D La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
Animación en 3D
JAIME MIRANDA
Aprendiz Animación en
3D
Animación en 3D La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
Animación en 3D
RICHARD MARTINEZ
Aprendiz Animación en
3D
Animación en 3D La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
Animación en 3D
JOSE TRUJILLO Aprendiz Producción de Multimedia
Producción de Multimedia La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
Producción de Multimedia
ESNEYDER GUILLEN
Aprendiz Producción de multimedia
Producción de Multimedia La adquirida como aprendiz Sena
Mecánica Automotriz
Producción de Multimedia
JUAN CARLOS Aprendiz/Egr Animación en Post producción de Video Experiencia en Mecánica Animación en 3D
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PACHECO esado 3D Animación en 3D en la empresa privada
Automotriz
FRANCISCO CARDENAS
Instructor Líder
Ingeniero de Sistemas
Desarrollo de Software 6 años tutor en el Sena
Mecánica Automotriz
Desarrollo de Software
OSCAR IVAN VEGA IGLESIAS
Tutor Ingeniero de
Sistemas
Producción de Multimedia 3 años tutor en el Sena
Mecánica Automotriz
Producción de Multimedia
DANIEL EDUARDO ANGARITA
Tutor Ingeniero de
Sistemas
Producción de Multimedia 3 años tutor en el Sena
Mecánica Automotriz
Producción de Multimedia
EQUIPO DE GESTION DE LA CALIDAD
PEDRO DIAZ Tutor líder Ingeniero Metalúrgico
Sistema integrado de Gestión de la Calidad
5 años tutor SENA, 10 años ejercicio profesional
Conocimientos específicos de las tecnologías del proyecto
Experiencia en implementación de sistemas de Gestión de Calidad
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2.1.1 Esquema Organizacional de líderes participante en Proyecto JJ R-1
Convenciones
Representan la información y los productos generados, propios de la actividad de diseño y desarrollo, que infieren directamente sobre la ficha del producto o salida. Vemos claramente cómo se produce comunicación e intercambio de productos de manera full-duplex entre el equipo coordinador sub-equipos.
Podemos ver el flujo de los productos y la información, se observa cómo se produce intercambio de información y productos de manera aleatoria entre diferentes sub-equipos. De esta manera el formalismo es mínimo y no requiere ser filtrado por el equipo coordinador principal, ya que la naturaleza de los mismos no tiene injerencia en el diseño final y/o ficha del producto objeto del diseño, es información a manera de consulta, sub-productos básicos, herramientas y equipos a préstamo etc.
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2.1.2 Mapa de procesos. Dentro de nuestro mapa de proceso, se observa claramente la
ruta que tomaremos, la injerencia de cada uno de los sub-equipos e identificando
procesos misionales, estratégicos y de apoyo.
Mapa de proceso basado en SGI
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2.2. DESCRIPCION DEL PLAN DE TRABAJO
2.2.1 Cronograma de trabajo para logro de objetivos
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2.2.2 Estrategia de mercadeo del proyecto. La estrategia de mercadeo tiene como
finalidad canalizar recursos que demandan las distintas fases del proyecto y el objetivo
final de la creación vehículo monoplaza. El objetivo es vender la idea a través de
convenios con distintas empresas que pueden realizar aportes en autopartes, elementos,
recursos económicos y la promoción y divulgación del diseño, ejecución y prueba del
monoplaza.
En atención a los anteriores aspectos, las empresas que se involucren en el proyecto se
les dará un reconocimiento a través de los distintos medios de comunicación y se les
extenderá invitación especial a todos los eventos para que participen activamente, donde
se divulgarán las distintas fases del proyecto. Los potenciales proveedores y/o
patrocinadores del proyecto, serán aquellas empresas u organizaciones que pueden
contribuir de distintas maneras como son, distribuidoras de llantas, autopartes de
vehículos, explotadoras de carbón del departamento del Cesar; como también entidades
estatales, Gobernación, Alcaldía Municipal, Corpocesar entre otros.
Para desarrollar esta estrategia de mercadeo se entrará en contacto con las empresas
identificadas como los potenciales proveedores y/o patrocinadores, a través de las
distintas instancias de la institución como son Dirección Regional, Subdirección de Centro,
Relaciones Corporativas, Coordinación Misional y Coordinación Académica, para
extender la invitación y hacerle llegar la propuesta.
2.2.3 Estrategia Comercial. Para dar a conocer el producto, se hará uso de distintos
medios de comunicación. Esta estrategia Comercial estará basada principalmente en la
difusión de la información a través de medios masivos, radio, prensa, canales de
televisión local, regional y medios Virtuales (Página web, redes sociales (Blog, Twitter y
Facebook)). Además se realizaran exposiciones del proyecto en Centros Comerciales y
otros lugares de gran concurrencia de público.
Los responsables inicialmente serán los instructores integrantes del equipo de la red
comercio y servicio, que están liderando y solicitando apoyo de las instancias que fueron
mencionadas y los aprendices que se encuentra matriculados en los Programas afines
con el desarrollo de sus competencias en la ejecución del proyecto.
2.2.4 Estrategia de Operación. La estrategia de operación está basada en la articulación
del modelo de gestión inscrito en la filosofía PLM articulado con el sistema de gestión de
la calidad en el componente de realización del producto; teniendo en cuenta que la
logística de talleres de la Regional en las redes asociadas al proyecto está distribuido en
cuatro áreas geográficas, uno en el COMM Valledupar, el segundo en el CBC a siete km
de Valledupar, un tercero en La Jagua a 125 km de Valledupar y en el centro Agro
empresarial de Aguachica a 282 km de Valledupar, se definió distribuir las actividades de
construcción del vehículo en función de:
Asegurar la mejor calidad en los componentes finales del vehículo.
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Utilizar al máximo la capacidad disponible de equipos y tecnología.
Aprovechar de la manera más racional posible el talento humano de la Regional.
Realizar la mayor cantidad de actividades en el taller con mayores fortalezas técnicas
y humanas con el ánimo de optimizar costos operativos.
En función de cumplir con los parámetros establecidos, se definió elaborar el Chasis y
habitáculo del vehículo en Aguachica y armar los demás componentes en Valledupar y La
Jagua; los cuales serán ensamblados después de trasladar el chasis de Aguachica a
Valledupar, en el taller del COMM – Valledupar.
Los talleres de Aguachica y Valledupar cuentan con espacio y condiciones seguras de
operación que permitirán cumplir con los parámetros de calidad y seguridad establecidos
en el diseño y plan de producción.
Teniendo en cuenta las particularidades y restricciones que generan las condiciones
logísticas descritas se diseñó un diagrama del proceso operativo general que se presenta
a continuación, el cual nos permitirá operar el modelo de gestión propuesto.
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INICIO
Digeneral solicita:
Una propuesta F1SENA
Anteproyecto
Es Viable el
anteproyecto? FIN
Mercadeo y ventas:
Diseña una estrategia de
atención a la necesidad con la
gerencia
Se usa la
Estrategia
adecuada
?
NO
Realiza precisión
con calidad y el
equipo de trabajo
SI
NO
SI
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Requisición pasa al coordinador del equipo
El coordinador del equipo distribuye las
funciones de acuerdo a la competencia de cada
persona
Costos Diseño Compras Producción
Reorienta la
necesidad
Suspensión
Dirección
Frenos
Chasis
Motor
Eléctrico
Revisa los
productos
comerciales y
estándar
Genera orden de:
Producción
Fabricación y
programa de
producción
Almacén y
compras
Requisiciones y
entregas de
materiales
Calidad Evaluación
Fabricación y ensamble
según parámetros de planos
Control de
calidad Finalización Ventas
Cliente
Distribución por áreas
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2.2.5 Estrategia Administrativa y Financiera. Para la Administración del proyecto se
definió un modelo de gestión conjunta, basada en equipos operativos para el desarrollo de
cada componente del vehículo, con un coordinador técnico responsable de la realización
del producto y un coordinador administrativo encargado de gestionar el apoyo logístico y
metodológico; unos líderes de equipo encargados de la coordinación de procesos y
recursos y a su vez coordinadores de proyectos de formación, desde los cuales se
estarán ejecutando todos los componentes del proyecto.
Para efectos de gestión de los recursos financieros, definimos una doble estrategia que
propicia la aplicación del modelo de formación por proyectos:
Para la ejecución de los recursos asignados por el SENA, se aplicará el modelo
institucional de contratación, aprovechando la experiencia de elaboración de pedidos
con sus respectivas fichas técnicas, para todos los requerimientos de componentes e
insumos aplicables al rubro de insumos y materiales de formación, o contratación de
servicios bajo normas y procedimientos SENA, con un esquema de seguimiento según
el modelo de Gestión de la Calidad y cronograma elaborado.
Para el manejo del presupuesto y aportes de patrocinadores se definió crear una
cooperativa de Aprendices, cuyos asociados serán los aprendices de los programas
ejecutores de los proyectos asociados, de tal forma que se provee un escenario real
desde el principio a todos los aprendices asociados a la ruta del proyecto y generamos
confianza y contacto directo con el sector productivo.
2.2.6 Sistema Integrado de Gestión. Los Sistemas de Gestión Integral basados en las
Normas ISO 9001:2000, ISO 14001, OHSAS 18001 son la base Metodológica para el
desarrollo de este proyecto en la fase de Diseño y Desarrollo. A continuación se presenta
la ruta de participación del SGI en el proyecto, tratando de ver la interrelación de cada
uno de los capítulos con sus numerales de las normas referidas:
Con respecto a las normas mencionadas anteriormente, debemos tener en cuenta:
Requisitos generales
Articular el SGI a cada una de las actividades que se desarrollan en los procesos.
Planificación del Diseño con base en los requisitos relacionados con el producto.
Se definió una matriz que:
Identificar los procesos que componen el proyecto
Determinación de los procesos necesarios que intervendrán
Identificar la secuencia e interacción de estos procesos
Identificación de la documentación del sistema para su organización:
Procedimientos para el control de la documentación
Procedimiento para el control de registro
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Líneas de comunicación interna y externa
Compromiso de la Dirección y Subdirección de Centro de impulsar el proyecto.
Presupuesto para la logística y el talento humano
Definición de Objetivos
Presentación del anteproyecto y video para verificación y validación
Gestión de recursos
Se definieron los Recursos necesarios para acometer el proyecto; el recurso
humano con su competencias, La infraestructura necesaria, los recursos
económico en esta primera fase .
Realización del producto
Matriz de planificación del diseño
Matriz de Planificación del Desarrollo del Vehículo.
Se define la Gestión de Compra como proceso esencial en el desarrollo de la
Construcción del Vehículo
Medición, Análisis y Mejora
Las matrices plantean los parámetros de control, registros, para el seguimiento y
medición de cada proceso.
La Matriz prevé el uso de medición ,ensayos ,laboratorios
Se plantean mejoras e innovación en el Vehículo, definidas estas, como fortaleza
de nuestra propuesta
Respecto a la sostenibilidad del medio ambiente
En la fase de diseño, de debe contemplar la selección de Materiales y
componentes amigables con el medio ambiente, caso de la selección de las
Baterías, el material del Carenado, el uso de la pintura.
En la fase de desarrollo, se prevé el uso de una matriz de impacto que tomara
como referencia la Matriz de Leopold en la cual se cruzan las actividades o
acciones potencialmente impactantes Vs factores ambientales ( Medio Biótico
,Abiótico y Perceptual)
Respecto a la parte de seguridad y salud ocupacional
En la fase de diseño se debe contemplar la ergonomía del asiento del piloto
Se plantea el uso de la matriz de peligro en cada proceso según GTC-45 que
recoge requisitos de OHSAS.
Se plantea el uso de formatos para aplicar los AST (análisis seguro de trabajo).
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3. DISEÑO
3.1 METODOLOGÍA
La Metodología general empleada, se basa en los sistemas de gestión integral,
basada en enfoque por procesos, identificando cada uno de ellos y como se
relacionarían entre sí. Contemplamos como criterio que la selección de componentes
y materiales se realicen bajo los criterios de calidad, que sean compatibles con el
medio ambiente y que cada etapa del proceso se realice bajo un análisis de riesgo. Se
previó que cada proceso involucre el ciclo PHVA.
Para facilitar el diseño de cada proceso se definió una matriz que contemplara los
requisitos de la norma ISO 9001 en lo referente al capítulo 7. Realización del Producto
(Diseño y desarrollo, Planificación de la realización del producto) que contempla: Las
necesidades de nuestro cliente, las especificaciones como entradas, la predicción de
todas las actividades que se deberán ejecutar, para finalmente definir un producto o
resultado del diseño. Prevé la matriz los posibles cambios que se puedan generar;
además en cada etapa se deben definir los registros para la verificación y posterior
validación tanto del diseño, como del desarrollo del vehículo. Esta metodología
permitió a cada equipo de trabajo, definir un sin número de alternativas para
finalmente hacer una selección objetiva de la más apropiada.
En la fase de planificación del desarrollo del vehículo se estructuro una matriz con
base en la metodología propuesta e involucra además las 5M, que se trabajaran en la
fase de desarrollo. En lo concerniente a la primera fase de diseño, iniciamos
conformando grupos de trabajos, con la dirección de un gerente de proyecto. A
continuación se presenta el análisis de cada sistema.
Sistema de Frenos:
El presente proyecto se centra en el diseño, cálculo y construcción de un sistema de
frenos para un prototipo de vehículo tipo monoplaza, atendiendo a criterios de
máxima fiabilidad, altas prestaciones y viabilidad económica, con la finalidad de
participar en la prestigiosa competición Formula Sena Eco.
Para ello, en un primer momento se realizó un estudio profundo del fenómeno del
“mecanismo de la frenada” analizando los conceptos fundamentales relacionados
con el frenado de los vehículos convencionales, y especialmente centrándonos en
los aspectos relacionados con el reparto óptimo de frenada y con el proceso de
deceleración.
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También nos hemos apoyado en la igualdad establecida entre el par de frenada
máximo generado por el contacto neumático-asfalto y el par generado como
consecuencia de la fricción entre disco y pastilla para determinar el radio óptimo de los
discos de freno, así como de los diámetros convenientes de los pistones de las
bombas y de las pinzas de freno.
SISTEMA MOTRIZ ELÉCTRICO
Para el diseño del sistema motriz, se tuvieron en cuenta aspectos muy importantes como
el tipo de motor a implementar, el número de ellos, controlador del motor, sistema de
alimentación y control central del vehículo.
Componentes principales de un vehículo eléctrico:
1. Motor/generador eléctrico
2. Control electrónico
3. Sistema de control de potencia eléctrica
4. Sistemas de almacenamiento
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1. El motor es sin duda alguna un elemento fundamental que determina la mecánica y
diseño del monoplaza. Dentro de la diversidad de motores eléctricos usados en la
industria automotriz se tuvieron en cuenta aspectos como el tamaño, peso, potencia, tipo
de voltaje, eficiencia, mantenimiento, velocidad entre otras.
El diagrama de flujo muestra la clasificación de los motores eléctricos
Dentro de la variedad de motores existentes se seleccionó el motor de corriente alterna
trifásico (Síncronos de Imán permanente), que tiene una serie de ventajas frente a los
otros como es un alto torque, liviano, tamaño reducido, bajo costo, fácil mantenimiento,
auto ventilado.
2. Haciendo el análisis de los elementos que generan una carga muerta al vehículo, se
observó que un elemento que incide en este aspecto es el diferencial. De esta manera se
piensa eliminar éste mecanismo y en su defecto se implementa un sistema diferencial
electrónico, que implica el uso de dos motores (síncronos de imán permanente) acoplados
a cada una de las ruedas traseras para el sistema impulsor del vehículo, eliminando el
sistema diferencial tradicional.
3. Para la selección de los controladores de los motores se tuvo en cuenta el nivel de
control sobre el motor escogido, el controlador para motores sincrónicos debe ser capaz
de generar alimentación en voltaje y frecuencia (V/f) variable para regular velocidad en el
SISTEMA MOTRIZ
TIPO
DE AC DC
Excitación derivación
Excitación Serie
Excitación compuesta
De imanes permanentes
Sin escobillas
Monofásicoo
s
Polifásicos
Rotativos Lineales
Síncrono Asíncrono
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rotor, al mismo tiempo que controla el nivel de DC (corriente directa) en la excitatriz del
motor para poder mantener el factor de potencia requerido. Esto se puede llevar a cabo a
través de una línea de sensores capaces de monitorear el posicionamiento del eje
garantizando sincronía en todo momento. Sintetizando, nuestro controlador debe ser un
lazo cerrado de control cuyo objetivo es garantizar eficiencia durante el arranque,
aceleración, establecimiento y frenado.
4. El sistema de almacenamiento estará conformado por acumuladores a base de gel,
que tienen una gran ventaja frente a otros acumuladores en tamaño, peso y capacidad de
reserva en amperios hora (AH) vital para la realización y puesta en marcha del vehículo.
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DISTRIBUCION DE LOS COMPONENTES EN EL VEHICULO
BATERIAS
MOTORES
ELECTRICOS
B
A
T
E
R
I
A
S
BATERIAS
Sistema
de
Control
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TELEMETRÍA
El monitoreo de las variables tales como dirección, nivel de temperatura de motor,
aceleración y freno en un auto de carrera se convierte en una herramienta fundamental
para el apropiado funcionamiento y control del vehículo. Este mecanismos de monitoreo-
control se conoce como telemetría que procede de las palabras griegas tele (lejos) y
metrón (medida) y se fundamenta en la medición remota de las magnitudes físicas entre
otras las ya mencionadas enviando la información a un operador del sistema. El envío de
información hacia el operador en un sistema de telemetría se realiza típicamente
mediante comunicación inalámbrica, aunque también se puede realizar por otros medios
(teléfono, redes de ordenadores, enlace de fibra óptica, etcétera).
SISTEMA DE DIRECCION
La importancia del sistema de dirección se debe a que posee una gran responsabilidad
sobre el pilotaje del monoplaza. Una avería de este mecanismo durante la marcha del
vehículo puede ser fatal, por representar para el conductor la pérdida del más importante
órgano de control que posee en el monoplaza. La metodología aplicada para la
escogencia del sistema de dirección tiene como objetivo primordial no utilizar potencia del
vehículo, ya que esto generaría mayor peso al vehículo debido a que se tiene que colocar
más baterías.
Los parámetros a tener en cuenta para escoger la mejor opción son:
1. Poco o ningún consumo de potencia: Esto generaría más peso, debido a que hay que
colocarle más baterías
2. Peso: Esto generaría mayor consumo de potencia de los motores de tracción y
lógicamente más baterías
3. Seguridad: Esto es fundamental ya que está en juego la integridad del conductor
4. Costo: Este parámetro tiene una influencia al final por el presupuesto asignado
Las siguientes gráficas, muestran la clasificación del sistema de dirección.
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DIRECCIONES
NO ASISTIDAS
TORNILLO SIN FIN
CILINDRICO
CON TUERCA CON SECTOR DENTADO CON DEDO O LEVA CON TUERCA E HILERA DE BOLA GLOBOIDE Y
RODILLO CREMALLERA
ASISTIDAS
HIDRAULICAS
ELECTROHIDRAULICA
ELECTRICA
COLUMN DRIVE
PINION DRIVE
RACK DRIVE
DIRECCION AUTOMOTRIZ
TIPO DE
DIRECCION ASISTIDAS
- Consume potencia
- Utiliza fluido hidráulico
- Tiene mayor peso
NO ASISTIDAS
PIÑON
CREMALLERA
TORNILLO SIN
FIN
- Menor peso
- Menor componente
- Menor costo
- Mayo peso
- Mayor componentes
- Mayor costo
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Se escogió el sistema de dirección Piñón – Cremallera por:
Bajo costo
Simplicidad en el montaje
Menor peso
Menos componentes
SISTEMA SUSPENSION
La siguiente propuesta, se centra, en el diseño, cálculo y selección de un sistema de
suspensión para un prototipo del vehículo eléctrico tipo monoplaza, atendiendo a criterios
de calidad, máxima efectividad, altas prestaciones y viabilidad económica, con la finalidad
de participar en la Formula Sena Eco.
Para ello, en un primer momento, se realizó un estudio profundo del fenómeno del
“mecanismo de la suspensión” analizando los conceptos fundamentales relacionados
con el comportamiento del sistema de suspensión de los vehículos convencionales,
tales como condiciones según el tipo de pista, velocidades estimadas, radio de curvas,
peraltes, condiciones climáticas y especialmente centrándonos en los aspectos
relacionados con el análisis y selección de un sistema óptimo que se implemente en un
vehículo con características puntuales de un monoplaza de competición.
Uno de los sistemas críticos de un vehículo es el sistema de suspensión, ya que es el
encargado de soportar el peso del mismo en primer lugar, absorber las irregularidades del
terreno, garantizar la confortabilidad en el manejo, seguridad del piloto, estabilidad y
proporcionar el contacto en todo momento de las ruedas con el suelo.
Metodología de Diseño
La metodología de diseño adoptada será la metodología de Nigel-Cross, un modelo
racional y sistemático, el cual facilita la búsqueda de soluciones potenciales, el trabajo en
equipo y la toma de decisiones. Esta metodología, sin embargo no representa la única
respuesta y debido a que existen diferentes modelos que bajo su estructura lógica
involucran otros criterios, se adopta entonces una combinación que complemente los
puntos débiles del modelo escogido. Las etapas que resumen la metodología de diseño
Nigel-Cross se resumen a continuación:
1. Establecimiento de funciones o análisis de funciones: Establece las funciones
requeridas y los límites del sistema de un nuevo diseño.
2. Generación de Alternativas o diagrama morfológico: Su finalidad es generar la gama
completa de alternativas de diseño de un producto y, por lo tanto, ampliar la búsqueda
de nuevas soluciones potenciales.
3. Evaluación de alternativas: Su finalidad es comparar los valores de utilidad de las
alternativas de diseño, con base en la comparación del rendimiento contra los
objetivos diferencialmente ponderados.
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4. Mejora de detalles, o ingeniería del valor: Su finalidad es aumentar o mantener el valor
de un producto para su comprador reduciendo al mismo tiempo el costo para su
productor.
Las siguientes graficas muestran las consideraciones a tener en cuenta en el diseño de
una suspensión y su análisis funcional:
Análisis Funcional
Diseño de Suspencion de un Vehiculo Tipo Formula Sena ECO
Soportar las cargas a la que
va estar sometido el
vehiculo
Ajustable
Uso de Mecanismos de
ajuste entre componentes
Aereodinamica
Area Frontal reducida de los componentes de la Suspencion
Componentes Ocultos dentro de
la Carroceria
Acceso rapido a componentes
Optimizacion del espacio
ocupado por la suspencion
Liviana
Uso de materilaes
Ligeros
Tamaño optimizado de
algunos Componentes
Desmontable
Uso de conecciones
roscado o acople rapido
Economica
Materiales Economicos
Uso de piezas comerciales
Procesos de produccion a bajo
costo.
Transmitir energía como
fuerza de desplaza
miento
Amplificar fuerza y
disminuir desplazam
iento
Almace
nar
energía
Disipar
energía
almace
nada
Estabilizar
el vehiculo
Energía
(Debida a
cargas
estáticas y
dinámicas)
Energía en forma de calor
Confort y
firmeza
en el
amortigu
amiento
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Generación de Alternativas
A partir del análisis Funcional se puede observar que el problema global que fue
considerado desde el principio como “Soportar el vehículo estática y Dinámicamente” se
ha dividido en subfunciones que juntas cumplen la función global. De esta forma la
metodología de diseño permite solucionar el problema principal haciéndonos cargo por
separado de cada uno de los problemas secundarios
Diferentes tipos de suspensiones
Como se pudo observar, en la gráfica anterior, desglosa en subfunciones o problemas
secundarios en problema global. A cada uno de estos problemas secundarios se les
encuentra una solución para obtener de esta forma la solución general. Particularmente
en este caso se tiene que a cada conjunto de soluciones se le asigna comúnmente un
nombre, por el cual son conocidas y distinguidas como tipos de suspensión.
32
La suspensión Push-rod presenta una configuración más aerodinámica debido a que
esconde el sistema de amortiguamiento, mientras que a contraviento solo aparecen
miembros esbeltos que conforman la estructura de la suspensión. Esta característica
también la tiene la suspensión Pull-rod, donde la rueda se conecta al conjunto muelle-
amortiguador (y demás componentes de la suspensión como barra estabilizadora)
mediante un único brazo; pero mientras en un caso el brazo está sometido a esfuerzos de
tracción (pull: tirar, como un tirante), en el otro caso está sometido a esfuerzos de
compresión (push: empujar).
Si bien como ya se analizó anteriormente la arquitectura pullrod presenta posiblemente un
centro de gravedad más bajo, la desventaja más evidente es la mayor dificultad de acceso
a los elementos de la suspensión. Esta desventaja puede hacer la diferencia en una
competencia, donde se requiere tener el acceso rápido a los diferentes componentes del
vehículo.
Elección de la propuesta final
Se realizó un estudio profundo del fenómeno del “mecanismo de la suspensión”
analizando 4 tipos, teniendo en cuenta los conceptos fundamentales relacionados con el
comportamiento del sistema de suspensión convencional, tales como condiciones según
el tipo de pista, velocidades estimadas, radio de curvas, peraltes, condiciones climáticas y
especialmente centrándonos en los aspectos relacionados con el análisis y selección de
un sistema óptimo que se implemente en un vehículo con características puntuales de un
monoplaza.
El tipo de suspensión seleccionada para el vehículo en mención fueron: Pull Rod en la
parte trasera debido a que baja el centro de gravedad al posicionar diferentes elementos
en la zona baja del monoplaza, otra ventaja es que funciona a tracción y por tanto no tiene
que soportar esfuerzos de pandeo como a compresión, lo cual implica una barra menos
gruesa y más ligera. Unido a esto se tiene la mejor aerodinámica por la posibilidad de
hacer la diagonal más esbelta. Por otro lado, se escogió la Push Rod para la parte
delantera, más robusta, lo que unido al tren delantero la hace más idóneas por motivos de
inercia. La siguiente grafica muestra un esquema del tipo de suspensión:
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SISTEMA DE CHASIS
La primera fase del proyecto fue realizar una lluvia de ideas, mediantes las cuales se
plantearon posibles parámetros de diseño y fabricación que se ajustaran a las
condiciones y características del concurso. Se investigó sobre sistemas de chasis para
autos eléctricos y se establecieron las diferencias en cuanto al diseño e incluso
materiales. Dichas diferencias radican en la ubicación de los componentes eléctricos
como son: motores de corriente alterna síncronos para la tracción de cada rueda,
controladores para cada motor y un sustituyente para los diferenciales mecánicos y
baterías, que afectan de algún modo en el diseño del chasis.
Partiendo de esto se establecieron las condiciones técnicas en función de las
características técnicas con las que va a contar nuestro chasis, teniendo en cuenta
diversos análisis y cálculos de esfuerzos. Finalmente se ha llegado a una propuesta
definitiva sujeta a modificaciones llamado JJR-1, lo cual es determinante para el rediseño
en cuanto a forma del nuevo chasis, ya que ha sido inspirado en un animal conocido de la
región, llamado ARMADILLO, y conocido popularmente en el cesar como el Jerre Jerre.
A continuación se encontraran graficas que muestran los análisis de cargas y esfuerzos
en el chasis.
ANALISIS Y SIMULACION DE TORSION
34
3.2 PROPUESTA DE DISEÑO VEHICULO
La propuesta de diseño del monoplaza se realizó teniendo en cuenta las vistas realizadas en CAD y se articularon para realizar el montaje en Flash que se anexa en el mismo CD donde se encuentra el video, bajo el nombre de: Ficha Técnica
35
Nota Al abrir el archivo: Ficha Técnica, que se encuentra en el CD donde está el video, se sugiere:
Hacer clik en los links: “presione aquí 360” para poder observar desde diferentes posiciones el JJR-1
Activar el link “ficha técnica y realizar clik sobre cada una de las “X” que aparecen en la panorámica del JJR-1
Activar el link “Innovación” para desplegar los conceptos innovadores del JJR-1.
A continuación se muestran los ambientes donde se elaboró el proyecto, bocetos del concepto de diseño y posteriormente se mencionan los criterios de ingeniería a tener en cuenta en el diseño aerodinámico del JJR-1 Ambiente laboral Mecatrónica Automotriz
Trabajos Bocetos del equipo Aerodinámica
Descripción del boceto para la aerodinámica JJR-1 La aerodinámica de nuestro vehículo es producto de la visión de un grupo interdisciplinario, que tomaron como referencia la forma física de un armadillo, mamífero de cuerpo robusto, con patas cortas y musculosas, que le permite moverse con cierta rapidez, el cual habita ciertos municipios de nuestro departamento y ha sido la inspiración de canciones muy populares de nuestra música vallenata. Este animal conocido en la jerga local como jerrejerre, generó el concepto inicial del perfil exterior del monoplaza cuyas características se han ido modificado en cada uno de los bocetos.
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Bocetos elaborados por el equipo
Mediante análisis realizado a los diseños de todos los componentes del monoplaza, el grupo de trabajo estableció bocetos preliminares para la propuesta del JJR-1teniendo en cuenta las características técnicas definidas por cada líder de equipo.
Bocetos propuesta JJR-1
Factores de diseño aerodinámico Uno de los factores de mayor importancia es el estudio del movimiento del aire alrededor del monoplaza, ya que este representa aproximadamente el 40% de la eficiencia en cualquier competición y bien aprovechado puede contribuir en aumentar la velocidad en curva, reducir el consumo de energía y mejorar el tiempo en el recorrido.
37
VARIABLE CARACTERÍSTICA FACTORES DE INFLUENCIA
Resistencia o Drag y su coeficiente (Fd, Cd o Cx)
-Hay dos tipos Resistencia de forma: debido a la diferencia de presiones se generan resistencia al avance, normal a superficie del cuerpo, se debe tener en cuenta el área frontalyla forma del cuerpo.
Resistencia de fricción: debido a esfuerzos viscosos, considerar el espesor, los bordes y el perfil. Además observe la capa limite, si es laminar o turbulenta o si hay adherencia o desprendimiento del flujo
El porcentaje estimado de importancia relativa de cada una de las contribuciones
-La potencia y el consumo de energía está relacionado con la resistencia -La ecuación que permite calcular la fuerza de resistencia que está en dirección al flujo es:
- La potencia está relacionada con esta resistencia de la siguiente manera
-La forma del extremo delantero o “morro”del vehículo. -El acabado superficial del vehículo: lo alisado de las superficies del cuerpo - Accesorios externos o salientes como retrovisores, manijas de las puertas, antenas etc. - La inclinación de ángulos para el perfil - La forma de la sección posterior del vehículo - El efecto de las superficies de cierre del vehículo, tales como el piso debajo del automóvil. - Discontinuidades, tales como las ruedas o los tapacubos - El efecto de otros vehículos que circulen alrededor - La dirección del vehículo respecto del viento - Las entradas de aire de refrigeración del motor y climatización del habitáculo -El propósito final del vehículo - El espacio de los pasajeros - Proporcionar visibilidad al conductor y pasajeros - Estabilidad y control del vehículo
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VARIABLE CARACTERÍSTICA FACTORES DE INFLUENCIA
Carga Aerodinámica (Sustentación
negativa) o Downforce y su coeficiente
(FL, CL)
- La ecuación que permite calcular la carga aerodinámica que se produce perpendicular a la resistencia es
- La carga aerodinámica es mayor cuanto mayor sea la velocidad del monoplaza. A alta velocidad, el downforce puede llegar a triplicar el peso del vehículo. - El downforce permite tener velocidades de paso por curva rápida, ahorrando tiempo en recorrido. - La sustentación se puede modificar por tres caminos: 1.Variando la configuración básica del vehículo. 2.Mediante la instalación de elementos con efecto de ala invertida. 3.Mediante dispositivos de efecto suelo: buscan generar una presión especialmente baja enla zona inferior del vehículo para conseguir elevados niveles de downforce.
Esta se encuentra influenciado por los siguientes componentes: -Alerones delanteros: suele producir el 33% de la carga aerodinámica, adecua el flujo debajo el suelo hacia los pontones y el casco del piloto, además separa el flujo hacia la ruedas -Difusores: suele producir el 40% de la carga aerodinámica, utiliza el efecto suelo para generar sustentación negativa - Alerones traseros: destinados a mejorar la eficiencia aerodinámica (CL/CD) generan carga aerodinámica y cortan flujo de la capa límite en la cola del vehículo. -Endplate (winglets): Derivaciones laterales de los alerones ayuda a mantener la diferencias de presiones -FlapsGurney o nolder: Mejora el desempeño del aire a grandes ángulos de ataque del alerón, cortando flujo de capa limite. -Spoilers: Salientes de la carrocería colocados en zonas de alta presión (nariz) o con capa limite turbulenta (cola) para generar carga aerodinámica -Deflectores: Generadores de vórtices que controlan el flujo y previenen la separación de la corriente de aire, se ubican generalmente entre las ruedas y la tomas de aire para reducir la resistencia de las llantas y mejorar la ventilación en los pontones.
39
-Splitter: Extensiones añadidas a la caja de aire, que sirve para crear carga aerodinámica en esta zona, y ayuda a restringir la cantidad de aire que entra en la parte inferior. -Otros componentes: aletas, tabiques, apéndices aerodinámicos son utilizados para generar downforce
VARIABLE CARACTERÍSTICA FACTORES DE INFLUENCIA
Centro de presión cdp
-Para mejorar la estabilidad, el centro de presiones debe coincidir idealmente con el centro de gravedad del vehículo (cdg), es decir, el reparto de las fuerzas de sustentación del eje delantero ytrasero debe coincidir con el reparto de peso.
-El momento de cabeceo se debe a que las fuerzas de resistencia y sustentación no actúan en el cdg del vehículo. Este momento, por regla general, tiende a transferir carga del eje trasero al delantero, ya que la fuerza de sustentación es mayor habitualmente en el eje trasero. -El momento de guiñada aparecen cuando existe viento lateral, y pueden provocar el giro del vehículo respecto a su efe vertical, lo que afecta seriamente a la seguridad. -El momento de vuelco aparece por la existencia de la fuerza lateral y la fuerza de sustentación.
- Considerar la carga aerodinámica generada por todos los elementos aerodinámicos que se utilizan para este fin: alerones, difusores, spoilers, deflectores, splitter, flaps - Un diseño que contribuye a minimizar el momento de guiñada es el uso de laterales planos o casi planos. Esto se usa en vehículos como las furgonetas, donde el área de exposición al viento lateral es muy elevada. -El efecto sobre el momento de vuelco por seguridad es muy importante, analizarlo mediante ensayos experimentales para que sea controlarlo de la manera más eficiente posible.
Factores de diseño Aerodinámico
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Características de diseño aerodinámicas JJR-1
A continuación se realiza una síntesis de las características aerodinámicas de nuestro
vehículo para la formula ECO, el cual tiene como objetivo lograr la mejor relación entre
coeficiente de sustentación y coeficiente de resistencia (eficiencia aerodinámica) que
permita reducir el consumo de energía, mejorar potencia y completar el recorrido
propuesto con mayor rapidez.
Este diseño preliminar no considera los alerones ya que esto puede incrementar la
resistencia aerodinámica del vehículo generando un aumento en el consumo de energía,
debido que los requerimiento de potencia será suministrado por motores eléctricos, esto
puede resultar poco ventajoso a la hora de competir, por esta razón solo se considera
difusores traseros y la forma de los pontones laterales para generar sustentación
negativa.
Vista Descriptiva Características Generales
Vehículo con perfil aerodinámico de ala invertida (invertedairfoils) el cual garantizará una menor resistencia al avance, además un área frontal considerable para contribuir a disminuir el coeficiente de penetración.
Este monoplaza contará con pontones abiertos de superficie delgada de perfil aerodinámico para crear fuerza de sustentación negativa y refrigerar los componentes eléctricos y electrónicos. Círculo Rojo.
Parte delantera ancha de bordes suavizados para menor resistencia y aprovechar la potencia del sistema motriz. Circulo Azul
Se colocarán difusores traseros para aprovechar el efecto suelo, lo cual empuja el aire por debajo del monoplaza, acelerándolo y creando zona de baja presión que produce carga aerodinámica. Circulo verde.
Además llevará ventilas para salida
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de aire necesarias para la refrigeración de componentes eléctricos y electrónicos y especialmente diseña Circulo Amarillo
Descripción Diseño Aerodinámico
Parte Delantera
Para disminuir el valor de Cx, en general es beneficioso: _ Reducir la altura del punto de estancamiento o punto en el que la velocidad del aire es nula _ Suavizar las líneas desde este punto hasta el capot _ Aumentar la inclinación del capot hasta lograr la adherencia del flujo de aire sobre él. Dada la gran importancia de la resistencia debida al efecto de los desprendimientos, la forma del vehículo en la parte delantera afecta mucho menos a la resistencia aerodinámica que el diseño de la parte posterior
Parte Posterior
Para minimizar las turbulencias producidas por la estela en esta parte: _ Estrechar la forma de los costados en la parte posterior _ Suavizar la unión entre el pabellón y el cristal trasero _ Evitar que la ventanilla trasera tenga una pendiente entre 20º y 40º, ya que es la zona que produce mayores torbellinos. _La forma de los costados se estrechan y la uniones debe serlo más favorable posible, evitando los torbellinos.
Zona lateral
Un ligero diseño curvado en los laterales reduce normalmente el CD, pero incrementa el valor del área frontal, por lo que es necesario buscar el punto óptimo para el cual el producto de CD y el área frontal sea mínimo.
Fondo
Para reducir esta contribución se realizan diferentes acciones: _ Carenado de la zona inferior mediante láminas lisas. _ Diseño óptimo para minimizar la cantidad de aire que circula por la parte inferior
Componentes considerados
Difusor Sera diseñado para guiar y controlar la corriente de aire que
42
circula debajo del monoplaza para crear un efecto de succión sobre la parte trasera (simula un tubo Venturi)
Suspensión Serán preparados aerodinámicamente para que generen una baja resistencia al flujo existente y mantener la dirección de circulaciones para los pontones laterales.
Casco
Protección de la integridad, adecua el flujo hacia la parte trasera, ya que esta zona del casco es muy importante por las alteraciones en el mapa de presiones o turbulencias periódicas
Retrovisores Diseños que generen menos resistencia al aire, además su ubicación es vital para la visibilidad del piloto.
Ruedas
Componente que influye en la aerodinámica, ya que en pista la llanas están en movimiento y las líneas de flujo se separan creando larga estela periódica que afecta otras partes del vehículo, además el punto de separación de la corriente es mayor causando mayor resistencia
Material y construcción del carenado del JJR-1
La generación masiva de residuos plásticos constituye actualmente un gravísimo
problema ambiental. Una de las estrategias desarrolladas para impedirlo consiste en el
reciclaje de los mismos y su posterior utilización para diferentes aplicaciones en sectores
tales como el desarrollo de aleaciones aerodinámicas.
La incorporación de refuerzos en el material reciclado mejora las propiedades mecánicas
del mismo. Un posible refuerzo son las fibras de origen vegetal o biofibras, que, además
de mejorar técnicamente el producto, presentan ventajas económicas y ambientales. El
objetivo de nuestro diseño consiste en el estudio de varias fibras de origen vegetal
(algodón reciclado, lino, cáñamo, kenaf, sisal plátano y fique) que serán utilizadas como
material de elaboración de la carrocería con un refuerzo en polietileno de alta densidad
reciclado. Ya se han realizado análisis termogravimétricos de las fibras para comprobar su
estabilidad térmica, así como su resistencia mecánica mediante microensayos de tracción
y, finalmente, su caracterización morfológica.
43
Proceso de fabricación del carenado
CFD (computational fluid Dynamic) del JJR-1
La Mecánica de Fluidos Computacional es la herramienta empleada para hallar una
solución numérica de las ecuaciones que gobiernan el flujo en un dominio espacial y
temporal. Para estudiar el comportamiento del aire en el JJR-1, el equipo utilizo la
infraestructura de Tecnoparque Nodo Valledupar, el cual cuente con el software y los
equipos requeridos para esta actividad.
Trabajos CFD del equipo Aerodinámica (Tecnoparque Nodo Valledupar)
Selección y corte del material
Deshidratacion del producto.
Elaboración de la estructura en
espuma de poliuretano
Elaboración de los moldes en fibra de vidrio
Fabricación de as partes con
fibra de platano y refuerzos en
fibra de guadua mezclados con
resina de poliester para
dar mayor dureza
Acabado y pintura general
44
Para encontrar resultados preliminares al diseño aerodinámico se emplearon el siguiente
procedimiento:
Se elaboró el CAD en Solidworks, para nuestro caso solo carrocería sin ducto de
refrigeración en los pontones laterales
1. Se definió el problema mediante:
-Dominio computacional y discretización
-Propiedades del fluido
-Establecimiento condiciones de contorno y/ condiciones iniciales
-Parámetros numéricos
2. Resolución: Generación de la solución al sistema de ecuaciones que gobiernan el
proceso, utilizando solidworks, pero teniendo en cuenta las ecuaciones de Navier Stokes
y LatticeBolztmann.
45
3. Postproceso: Visualización y análisis de los resultados con objeto de validar el
comportamiento del flujo y/u obtener conclusiones respecto a su fiabilidad o
identificación de posibles errores cometidos.
Es muy arriesgado realizar una conclusión definitiva al comportamiento aerodinámico del
JJR-1, ya que se necesita un estudio más profundo de todas las variables que puedan
intervenir en la definición del problema, así como también se requiere elaborar un modelo
CAD definitivo; de todas maneras se puede rescatar la metodología empleada por equipo
para realizar el diseño definitivo del monoplaza y que la Regional Cesar cuenta con la
tecnología necesaria para la elaboración de estos proyectos.
46
4. PROGRAMAS DE FORMACION
4.1 SUBPROYECTOS GENERADOS, PROGRAMAS DE FORMACION Y COMPETECIAS ASOCIADOS
SUB PROYECTOS GENERADOS
NOMBRE DEL PROYECTO
PROGRAMAS DE FORMACION
COMPETENCIAS DESARROLLADAS ACTIVIDAD DE
TRANSFERENCIA
CONSTRUCCION DE SISTEMAS DE SUSPENSIÓN, DIRECCION Y
FRENOS PARA VEHICULOS
MONOPLAZA DE COMPETICION
Tecnólogo Macarrónico de Automotores.
280601028 Corregir Fallas Del Sistema De Suspensión Y Dirección De Vehículos Automotores De Acuerdo Con Parámetros Del Fabricante, Normas De Seguridad Y Ambientales.
EVENTO DE DIVULGACION TECNOLOGICA
(E. D. T.) DE CADA UNO DE LOS PROYECTOS,
PROGRAMADOS A MEDIDA QUE SE
VAYAN LOGRANDO RESULTADOS
Tecnólogo en Gestión del Ciclo de Vida del
producto.
290201146 Diseñar el modulo del producto con herramientas informáticas PML.
Gestión Integrada de la Calidad, Medio
Ambiente, Seguridad y Salud Ocupacional
291201024 Apoyar actividades que conduzcan a la implementación, de los sistemas de gestión, de forma individual o integrada; de acuerdo a la planificación establecida por la empresa. 291201025 Documentar los procesos necesarios para la implementación mantenimiento y mejora de los sistemas de gestión, de forma individual o integrada; según procedimientos establecidos por la empresa. 291201026 Garantizar el cumplimiento de la normatividad y legislación vigente Relacionada con los sistemas de gestión, según la naturaleza de la Organización.
Tecnólogos en diseño de elementos
Mecánicos para su fabricación con máquinas CNC
290201110 Diseñar productos metalmecánicos cumpliendo las especificaciones técnicas.
47
Técnico en platina en los procesos Smaw
Gmaw
290202007. Soldar productos metálicos (Platina) con electrodo
revestido (Smao) según procedimiento de fabricación. 2902022008 Soldar productos metálicos (Platina) con electrodo continuo y de protección (Gmao) según procedimiento de fabricación.
Tecnólogo en contabilidad y finanzas
280201059 Establecer el sistema unificado de costos y gastos de acuerdo con la normatividad.
CONSTRUCCION DE CHASIS PARA VEHICULOS
MONOPLAZA DE COMPETICION
Tecnólogo en Gestión del Ciclo de Vida del
producto.
290201146 Diseñar el modulo del producto con herramientas informáticas
Gestión Integrada de la Calidad, Medio
Ambiente, Seguridad y Salud Ocupacional
291201024 Apoyar actividades que conduzcan a la implementación, de los sistemas de gestión, de forma individual o integrada; de acuerdo a la planificación establecida por la empresa. 291201025 Documentar los procesos necesarios para la implementación mantenimiento y mejora de los sistemas de gestión, de forma individual o integrada; según procedimientos establecidos por la empresa. 291201026 Garantizar el cumplimiento de la normatividad y legislación vigente Relacionada con los sistemas de gestión, según la naturaleza de la Organización.
Tecnólogos en diseño de elementos
Mecánicos para su fabricación con máquinas CNC.
290201110 Diseñar productos Metalmecánicos cumpliendo las especificaciones técnicas.
Técnico en platina en los procesos Smaw
Gmaw. Competencia:
290202007. Soldar productos metálicos (Platina) con electrodo revestido (Smaw) según procedimiento de fabricación. 2902022008 Soldar productos metálicos (Platina) con electrodo continuo y de protección (Gmaw) según procedimiento de fabricación.
Técnico en Animación 3D.
220501039: Realizar la post-producción para generar la
animación final de acuerdo con las especificaciones del proyecto. 220501038: Generar el render de acuerdo con el impacto visual a lograr.
48
220501037: Establecer las relaciones de los elementos de acuerdo con las especificaciones del proyecto.
Técnico en platina en los procesos Smaw
Gmaw.
290202007. Soldar productos metálicos (Platina) con electrodo revestido (Smaw) según procedimiento de fabricación. 2902022008 Soldar productos metálicos (Platina) con electrodo continuo y de protección (Gmaw) según procedimiento de fabricación.
Tecnólogo Mecatrónico de Automotores.
280601025 Corregir fallas de los sistemas de seguridad pasiva y confort de los vehículos automotores según parámetros del fabricante.
DISEÑO DE TREN MOTRIZ
ELECTRICOMECANICO PARA
VEHICULOS MONO PLAZA
Tecnólogo Macarrónico de
Automotores
3280601024 Corregir fallas del sistema eléctrico y electrónico en vehículos automotores, de acuerdo con parámetros técnicos y normatividad vigente.
CREACION DE UNA COOPERATIVA
MULTIACTIVA DE APRENDICES PARA
GESTIONAR LOS PLANES DE MERCADEO,
FINANCIERO Y DOCUMENTACIÓN DEL PROYECTO
JJR-1
Tecnólogo en Animación 3D
220501039: realizar la post-producción para generar la animación final de acuerdo con las especificaciones del proyecto.
220501038: generar el render de acuerdo con el impacto visual a lograr.
220501037: establecer las relaciones de los elementos de acuerdo con las especificaciones del proyecto.
220501036: modelar los elementos que hacen parte de la imagen de acuerdo con las necesidades del cliente.
Tecnólogo en Mercadeo
260101021: negociar productos y servicios según condiciones del mercado y políticas de la empresa.
49
260101018: implementar el sistema de información de mercados de acuerdo con las necesidades de información de las subáreas y los objetivos de la empresa.
260101016: planear actividades de mercadeo que respondan a las necesidades y expectativas de los clientes y a los objetivos de la empresa.
260101007: manejar contactos comerciales de acuerdo con la actividad de mercadeo.
260101001: proyectar el mercado de acuerdo con el tipo de producto o servicio y características de los consumidores y usuarios
Tecnólogo en Gestión Documental
250601029: organizar archivos de gestión de acuerdo con normatividad vigente y políticas institucionales.
250601015: prestar el servicio de información y consulta a usuarios de acuerdo con sus 250601015 requerimientos, políticas institucionales, y términos establecidos en la ley.
250601012: administrar tecnologías de información como apoyo al sistema integrado de conservación de los documentos de archivo de acuerdo con la normatividad vigente y la tecnología disponible
250601003: controlar los documentos de archivo de acuerdo con la normatividad vigente y con las necesidades institucionales.
250601001: tramitar los documentos de archivo de acuerdo con la normatividad vigente y con la política institucional
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210601011: procesar la información de acuerdo con las necesidades de la organización
210601007: coordinar las actividades del talento humano asignado, teniendo en cuenta las funciones de la unidad administrativa
210601001: producir los documentos que se originen de las funciones administrativas, siguiendo la norma técnica y la legislación vigente.
Tecnológo en Contabilidad y Finanzas
210301029: analizar los resultados contables y financieros según los criterios de evaluación establecidos por la organización
210301039: determinar los recursos financieros de acuerdo con el plan de acción de la organización.
210301020: preparar y presentar la información contable y financiera según normas legales y políticas organizacionales
210301019: contabilizar los recursos de operación, inversión y financiación de acuerdo con las normas y políticas organizacionales
Tecnólogo en Gestión Administrativa
210601007: coordinar las actividades del talento humano asignado, teniendo en cuenta las funciones de la unidad administrativa
210601001: producir los documentos que se originen de las funciones administrativas, siguiendo la norma técnica y la legislación vigente.
210601002: organizar eventos que promuevan las relaciones empresariales, teniendo en cuenta el objeto social de la empresa.
51
Tecnólogo en producción de
Multimedia
220501030: integrar los elementos multimediales de acuerdo con un diseño establecido
220501029: diseñar la solución multimedia de acuerdo con el análisis de la información recolectada
210601007: coordinar las actividades del talento humano asignado, teniendo en cuenta las funciones de la unidad administrativa
220501028:analizar la información recolectada para definir la tipología del proyecto multimedial.
Confección de un kit de uniformes para el
equipo JJR-1 participante en la
formula SENA -ECO
Tecnólogo en confección Industrial
290601084: administrar el personal en confecciones buscando el cumplimiento de los objetivos de producción
290601070: determinar recursos de producción en confecciones, tendiente al cumplimiento de los pedidos
290601009: programar los procesos de confecciones, basándose en presupuestos, en las ordenes de producción y/o pedidos
52
4.2 CONSOLIDAR LA INFROMACION DEL PROYECTO. La información que se
generara en cada uno de los pasos del desarrollo del proyecto, será consolidada a
través de un modelo de la gestión de la información implementado por el programa
de formación: Tecnólogo en gestión documental, el cual se soporta en la
normatividad legal del archivo general de la nación y la norma ISO 9001:2000.
4.3 PROGRAMA DE ARTICULACION CON LA MEDIA. En la estrategia de
mercadeo, se tiene previsto coordinar con los estudiantes que se encuentran
articulados en los programas Sena-Men como son: Mantenimiento automotor,
Diseño en 3D, Asistente Administrativo, todo lo relacionado con promoción y
divulgación del proyecto JJR-1 en cada una de las instituciones educativas que se
encuentran en el municipio de Valledupar, con el objetivo de generar una
sensibilización hacia el trabajo por proyectos, dentro de los cuales se persigue la
formación con ambientes reales de aprendizaje y al mismo tiempo el cuidado y
conservación del medio ambiente.
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