Historia
Con hélices
A fines de siglo XX se han realizado varios diseños y prototipos de automóviles voladores impulsados mediante hélices, aunque en lo concreto tales diseños no son sino avionetas de alas cortas dotadas de cuatro o más pares de hélices (y respectivos motores a combustión), los diseños más avanzados permiten un despegue VTOL (vertical) gracias a que las hélices pueden variar su inclinación al menos 90° pasando de verticales (para el despegue) a horizontales (para el desplazamiento de navegación); aunque tales automóviles son altamente acrobáticos tampoco llegan a ser prácticos, es decir, tampoco reúnen el mínimo de requisitos como para considerárseles automóviles ya que mantienen los inconvenientes existentes en los aerodeslizadores, dentro de esta categoría de automóviles voladores, es decir, manteniendo el carácter híbrido de avión y automóvil (e incluso helicóptero), aunque bastante perfeccionados merced a los nuevos materiales y avances en los conocimientos aerodinámicos existe una nueva generación, basada en el criterio más que de automóviles, avionetas plegadizas con un carrozado que, en tierra, es semejante al de un auto, entre los artefactos de esta nueva generación se cuentan:
El Haynes Aero Skyblazer,
el La Biche Aerospace FS C-1,
el X-Hawk,
el Terrafugia,
el iCar 101
En cuanto al promocionado M400 SkyCar (véase también: Skycar) del canadiense Paul Moller se trata en verdad de una aeronave de despegue y aterrizaje vertical (VTOL) que sería incapaz de circular al ras de una ruta de superficie.
Por su parte las estadounidenses NASA y Boeing realizan variados estudios y proyectos de automóviles voladores aunque se desconoce una propuesta pública oficial de alguno de tales diseños que incluirían, en el caso de Boeing, un híbrido no ya de avión y automóvil sino de helicóptero y automóvil.
En todo caso un importante avance para que se puedan hacer efectivos los automóviles voladores es el del combinado informática-telemática y sistemas como el GPS ya que tal combinación permitiría un Free-flight (vuelo libre), esto es un vuelo seguro dentro de vías virtuales a poca altitud.
El M 200 G
Elementos de diseño
Diseño exterior
Diseño interior
Diseño del color y detalles
La inspiración de los diseñadores provienen de otras disciplinas del diseño, por ejemplo: diseño industrial, diseño de modas, mobiliario doméstico, y arquitectura. La investigación específica en tendencias globales está dirigida para proyectos en dos a tres años en el futuro. Crean paneles de tendencia de esta investigación para no perder de vista las influencias del diseño mientras se relacionan con la industria automovilística. El diseñador entonces utiliza esta información para desarrollar temas y conceptos que deben ser refinados adicionalmente y haberse probado en los modelos del vehículo.
Diseño gráfico
Historia del diseño de automóviles en Estados Unidos
Desde 1935 el diseño de automóviles ha sido conducido más por las expectativas del consumidor que por la mejora motriz. La forma todavía seguía la función, pero la función primaria del coche era conseguir mejores ventas.
El estilista de automóviles estadounidense más famoso es probablemente Harley Earl, que trajo la aleta o estabilizadores y otras referencias aeronáuticas al diseño de automóviles en los años 1950s. Se unió a otros diseñadores legendarios como Gordon Buehrig, responsable de los autos "Auburn 851" y el icónico "Cord 810" y "812" (conocidos como el "Hupmobile Skylark" y el "Graham Hollywood").
Proceso de desarrollo
Esbozo del concepto.
Modelado asistido por computadora.
Ingeniería de los trenes de tracción.
Creación de modelos a escala.
Desarrollo del prototipo.
Proceso de manufacturación.
- Motor de dos tiempos
El motor de dos tiempos, también denominado motor de dos ciclos, es un motor de combustión interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinámico (admisión, compresión, expansión y escape) en dos movimientos lineales del pistón (una vuelta del cigüeñal). Se diferencia del más común motor de cuatro tiempos de ciclo de Otto, en el que este último realiza las cuatro etapas en dos revoluciones del cigüeñal.
Funcionamiento:
Fase de admisión-compresión. El pistón se desplaza hacia arriba (la culata) desde su punto muerto inferior, en su recorrido deja abierta la lumbrera de admisión. Mientras la cara superior del pistón realiza la compresión en el cilindro, la cara inferior succiona la mezcla de aire y combustible a través de la lumbrera. Para que esta operación sea posible el cárter tiene que estar sellado. Es posible que el pistón se deteriore y la culata se mantenga estable en los procesos de combustión.
Fase de explosión-escape. Al llegar el pistón a su punto muerto superior se finaliza la compresión y se provoca la combustión de la mezcla gracias a una chispa eléctrica producida por la bujía. La expansión de los gases de combustión impulsan con fuerza el pistón que transmite su movimiento al cigüeñal a través de la biela.
En su recorrido descendente el pistón abre la lumbrera de escape para que puedan salir los gases de combustión y la lumbrera de transferencia por la que la mezcla de aire-combustible pasa del cárter al cilindro. Cuando el pistón alcanza el punto inferior empieza a ascender de nuevo, se cierra la lumbrera de transferencia y comienza un nuevo ciclo.
- Motor de explosión
Un motor de explosión es un tipo de motor de combustión interna que utiliza la explosión de un combustible, provocada mediante una chispa, para expandir un gas empujando así un pistón. Hay de dos y de cuatro tiempos. El ciclo termodinámico utilizado es conocido como Ciclo Otto.
Este motor, también llamado motor de gasolina o motor Otto, es junto al motor diésel, el más utilizado hoy en día en automoción.
Funcionamiento convencional (4 tiempos):
Ciclo de cuatro tiempos
El combustible se inyecta pulverizado y mezclado con el gas (habitualmente aire u oxígeno) dentro de un cilindro. La combustión total de 1 gramo de gasolina se realizaría teóricamente con 14,8 gramos de aire pero como es imposible realizar una mezcla perfectamente homogénea de ambos elementos se suele introducir un 10% más de aire del necesario (relación en peso 1/16), a veces se suele inyectar más o menos combustible, esto lo determina la sonda lambda (o sonda de oxígeno) la cual envía una señal a la ECU. Una vez dentro del cilindro la mezcla es comprimida. Al llegar al punto de máxima compresión (punto muerto superior o P.M.S.) se hace saltar una chispa, producida por una bujía, que genera la explosión del combustible. Los gases encerrados en el cilindro se expanden empujando un pistón que desliza dentro del cilindro (expansión teóricamente adiabática de los gases). La energía liberada en esta explosión es transformada en movimiento lineal del pistón, el cual, a través de una biela y el cigüeñal, es convertido en movimiento giratorio. La inercia de este movimiento giratorio hace que el motor no se detenga y que el pistón vuelva a empujar el gas, expulsándolo por la válvula correspondiente, ahora abierta. Por último el pistón retrocede de nuevo permitiendo la entrada de una nueva mezcla de combustible.
- Motor Wankel
El motor Wankel es un tipo de motor de combustión interna, inventado por Felix Wankel, que utiliza rotores en vez de los pistones de los motores alternativos.
Wankel concibió su motor rotativo en 1924 y recibió su patente en 1929. Durante los años 1940 se dedicó a mejorar el diseño. Se hizo un considerable esfuerzo en el desarrollo de motores rotativos en los 1950 y los 1960. Eran particularmente interesantes por funcionar de un modo suave, silencioso y fiable, gracias a la simplicidad de su diseño.
Funcionamiento:
Animación de un motor WankelUn motor rotativo o Wankel, en honor a su creador el Dr. Felix Wankel, es un motor de combustión interna que funciona de una manera completamente diferente de los motores alternativos.
En un motor alternativo; en el mismo volumen (cilindro) se efectúan sucesivamente 4 diferentes trabajos - admisión, compresión, combustión y escape. En un motor Wankel se desarrollan los mismos 4 tiempos pero en lugares distintos de la carcasa o bloque; es decir, viene a ser como tener un cilindro dedicado a cada uno de los tiempos, con el pistón moviéndose continuamente de uno a otro. Más concretamente, el cilindro es una cavidad con forma de 8, dentro de la cual se encuentra un pistón triangular que realiza un giro de centro variable. Este pistón comunica su movimiento rotatorio a un cigüeñal que se encuentra en su interior, y que gira ya con un centro único.
Al igual que un motor de pistones, el rotativo emplea la presión creada por la combustión de la mezcla aire-combustible. La diferencia radica en que esta presión está contenida en la cámara formada por una parte del recinto y sellada por uno de los lados del rotor triangular, que en este tipo de motores reemplaza a los pistones.
El rotor sigue un recorrido en el que mantiene sus 3 vértices en contacto con el alojamiento, delimitando así tres compartimentos separados de mezcla. A medida que el rotor gira dentro de la cámara, cada uno de los 3 volúmenes se expanden y contraen alternativamente; es esta expansión-contracción la que succiona el aire y el combustible hacia el motor, comprime la mezcla, extrae su energía expansiva y la expele hacia el escape.
Para que se produzca la autoinflamación es necesario pre-calentar el aceite-combustible o emplear combustibles más pesados que los empleados en el motor de gasolina, empleándose la fracción de destilación del petróleo fluctuando entre los 220 °C y 350 °C, que recibe la denominación de gasóleo o gasoil en Inglés.
El motor diésel es un motor térmico de combustión interna cuyo encendido se logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el interior del cilindro. Fue inventado y patentado por Rudolf Diesel en 1892, del cual deriva su nombre. Fue diseñado inicialmente y presentado en la feria internacional de 1900 en París como el primer motor para "biocombustible", como aceite puro de palma o de coco. Diesel también reivindicó en su patente el uso de polvo de carbón como combustible, aunque no se utiliza por lo abrasivo que es.
Partes:
El motor diesel se constituye básicamente de las mismas partes que un motor de carburación, algunas de sus partes son:
- Bloque
- Culata
- Cigüeñal
- Volante
- Pistón
- Árbol de levas
- Bomba de inyección
- Ductos
- Inyectores
- Válvulas
- Bomba de transferencia
- Toberas
- Bujías de Precalentamiento
En automoción, las desventajas iniciales de estos motores (principalmente precio, costos de mantenimiento y prestaciones) se están reduciendo debido a mejoras como la inyección electrónica y el turbocompresor. No obstante, la adopción de la precámara para los motores de automoción, con la que se consiguen prestaciones semejantes a los motores de gasolina, presenta el inconveniente de incrementar el consumo, con lo que la principal ventaja de estos motores prácticamente desaparece.
Actualmente se está utilizando el sistema common-rail en los vehículos automotores pequeños. Este sistema brinda una gran ventaja, ya que se consigue un menor consumo de combustible, mejores prestaciones del motor, menor ruido (característico de los motores diésel) y una menor emisión de gases contaminantes.
La mecanica es la rama de la fisica que describe el movimiento de los cuerpos, y su evolucion en el tiempo, bajo la accion de fuerzas. El conjunto de disciplinas que abarca la mecanica profesional convencional es muy amplia y es posible agruparlas en cuatro grupos principales:
- MECANICA CLASICA
- MECANICA CUANTICA
- MECANICA RELATIVISTA
- MECANICA CUANTICA RELATIVISTA
La mecanica es una ciencia fisica, ya que estudia fenomenos fisicos (Valgase la revundancia). Sin embargo, mientras algunos la relaconan con las matematicas, otros la relacionan con la ingenieria. Ambos grupos justifican parcialmente ya que, si bien la mecanica es la base para la mayoria de las ciencias de la ingenieria clasica, no tiene un caracter tan empirico como estas, en cambio, por su rigor y razonamiento deductivo, se parece mas a la matematica.
- LA MECANICA CLASICA.
Esta formada por areas de estudios que van desde la mecanica cuantica, mecanica del solido rigido y otros sistemas mecanicos con un numero finito de grados de libertad, como la mecanica de medios continuos. Existen dos formulaciones diferentes, que difieren en el grado de formalizacion para los sistemas con un numero finito de grados de libertad:
- Mecanica Newtoniana: Dio origen a las demas diciplinas; Lacinematica es el estidio de movimientos en si, sin atender las causas que lo originan; La estatica es la que estudia el equilibrio entre fuerza y dinamica que es el estudio del movimiento atendidos a sus origenes, fuerza.
- Mecanica Analitica: Es la formulacion matematica mas potente de la mecanica Newtoniana basada en el principio de Hamilto, que emplea el formalismo de variedades diferenciales, enconcreto el espacio de configuracion y el espacio basico.
- MECANICA CUANTICA.
Esta trata consistemas mecanicos de pequeña escala o con energia muy pequeñas. En esos casos los supustos de la mecanica clasica no son adecuados. En particular el principio de determinacion por el cual la evolucion de un sistema es determinista. Ya que las ecuaciones por funcion de onda de la mecanica cuantica no permite predecir el estado del sistema despues de una medida concreta.
- MECANICA RELATIVISTA.
L a mecanica relativista comprende:
- La teoria de la relatividad especial: Describe adecuadamente el comportamiento clasico de los cuerpos que se mueven a grandes velocidades en un espacio, tiempo o plano determinado.
- La teoria general de la relatividad: Una de las propiedades interesantes de la dinamica relativista es que la fuerza y la aceleracion no son en general no son vectores paralelos en una trayectoria curva, ya que la relacion entre aceleracion y fuerza tangenciales es diferente a la que existe entre la aceleracion y fuerza normales.
- MECANICA CUANTICA RELATIVISTA.
La mecanica cuantica relativista trata de apagar la mecanica relativista y mecanica cuantica, aunque el desarrollo de esta teoria lleva a la conclusion de que un sistema cuantico relativista el numero de particulas no se conservan y de hecho no puede hablarse de una mecanica de particulas,sino una teoria cuantica de campos.
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