Las pruebas en pista se las realizo en el Kartódromo Internacional Dos Hemisferios como se observa en la figura 34 en las cercanías a la mitad del mundo en Quito donde se efectúa el campeonato nacional de Kartismo Rotax Max Challenge, en la prueba se pudo comprobar el funcionamiento, fiabilidad y también posibles fallos que podría albergar el go kart de entrenamiento.
Figura 34. Go kart de entrenamiento en el Kartódromo Dos Hemisferios
En el Kartódromo Dos Hemisferios existen diferentes configuraciones de pista con diferentes exigencias, se eligió una configuración con rectas, curvas rápidas y curvas lentas donde se pudo observar el desempeño del go kart de entrenamiento.
En la figura 35 se visualiza la pista elegida para la prueba, la misma cuenta con una distancia de 1200 metros.
51 Figura 35. Configuración de pista elegida para la prueba
Datos obtenidos en la prueba:
Cantidad de combustible: 1 litro de gasolina extra Distancia de pista: 1200 m
Velocidad promedio: de 40 a 60 km/h
Se completaron 7 vueltas al circuito con diversos tiempos por vuelta que se observan en la tabla 24, como se puede observar el desempeño del go kart de entrenamiento es aceptable y consistente a lo largo de las vueltas, la primera vuelta el tiempo es un poco alto en comparación a los demás por motivo de que recién se conocía el trazado de la pista. En la figura 36 se observa al go kart de entrenamiento pasando por la recta principal del Kartódromo 2 Hemisferios a una velocidad aproximada de 60 km/h.
Tabla 24. Tiempos por vuelta
Vuelta Tiempo (min)
1 1:30 2 1:25 3 1:18 4 1:23 5 1:15 6 1:16 7 1:20
52 Figura 36. Go kart de entrenamiento pasando por la recta principal
Las pruebas en pista confirmaron que todos los sistemas que se encuentran integrados en el go kart de entrenamiento funcionan correctamente como son el sistema de alimentación de combustible, de transmisión, sistema de frenos, de marchas y embrague, el único problema que se logró detectar es la falta de tensión en la cadena motivo por el cual se tomó la decisión de implementar un templador ya especificado en la sección 3.4.3 del presente documento y la falta de calibración en el carburador.
La agilidad del go kart de entrenamiento al tomar una curva es óptima, el subviraje y sobreviraje están en un rango del 10% comprobando con esto que el motor y demás aditamentos con los que cuenta se encuentran bien distribuidos a lo largo del chasis.
La velocidad alcanzada rondó entre los 40 y 50 km/h, se pudo deducir que la velocidad final no fue mayor debido a la relación de transmisión usada y también por los neumáticos con los que cuenta ya que la superficie que cubre solo es el 40% comparado con la de motocicleta; la velocidad es adecuada ya que este go kart será usado para entrenamiento y el piloto al no contar con la experiencia necesaria a una velocidad mayor podría sufrir un accidente poniendo en riesgo su integridad física como la de los demás.
En la figura 37 se visualiza el go kart de entrenamiento completamente terminado, sin la adición del sistema de protección externo a la carrocería.
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3.5. ANÁLISIS
El presente análisis es debido a que el go kart de entrenamiento al estar compuesto por diferentes sistemas como son motor, dirección, transmisión, combustible, marchas y embrague pudiendo analizarse uno por uno, pero es necesario realizar un análisis de conjunto una vez que ya se haya construido debido a que todos estos sistemas convergen en uno y dan funcionamiento al go kart de entrenamiento teniendo así una idea clara de lo que se realizó. De acuerdo con los parámetros técnicos previamente calculados en la sección 3.2 del presente documento fue necesario la utilización ya no de un motor de 125cc porque sus especificaciones no cumplían con lo requerido, se utilizó un motor de 150cc que cumplía con la potencia requerida, más no en el torque requerido pero al cumplir uno de estos parámetros ya era suficiente para poder montarlo en el go kart de entrenamiento como se observa en la figura 38.
Figura 38. Motor 150cc montado en el chasis
En cuanto al torque el motor Jialing no alcanzaba el parámetro calculado pero una vez que se realizó la prueba del go kart de entrenamiento se desenvolvió de una manera correcta contando con una buena velocidad al salir de curvas lentas como también de las rápidas, entonces este parámetro no se cumplió ya que el go kart de entrenamiento funcionó sin ningún problema.
El peso del go kart de entrenamiento fue establecido teóricamente en 160 kg como máximo, una vez que se ha finalizado el proyecto la suma del peso del chasis, más el peso del piloto, más el peso del motor, más el peso del tanque de combustible y más el peso del sistema de protección externo a la carrocería el peso se estableció en los 165 kg excediendo el peso propuesto en la parte teórica y por tanto no cumpliendo este parámetro de diseño, pero este exceso de peso no afectó de manera grave en el desenvolvimiento del go kart de entrenamiento en pista ya que la diferencia de peso es de solo 5kg.
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La refrigeración del motor de combustión interna al provenir de una moto era un punto importante a tratar ya que la refrigeración de este motor fue diseñada para cuando este esté montado en el chasis de una motocicleta entonces al adaptarlo al chasis del go kart la refrigeración pudo haber sufrido un cambio que podría generar daños mecánicos por recalentamiento, en lo teórico se pudo comprobar que no existiría ningún problema ya que el calor por convección liberado al aire era mayor en el go kart que en la motocicleta ya que el área de influencia del aire sobre el motor es mayor, pasando a la práctica se apreció que el motor contaba con mayor refrigeración directa del aire como se observa en la figura 39 ya que se encuentra más libre que en la motocicleta y funcionando en condiciones óptimas de temperatura comprobando que el parámetro de refrigeración se ha cumplido.
Figura 39. Refrigeración MCI
Se diseñó un sistema de transmisión con la utilización de un piñón de 15 dientes, una catalina de 50 y una cadena de rodillos de paso 428 que concordaba con el paso de piñón y catalina, para la práctica se utilizó dichos elementos que se acoplaron y funcionaron de la mejor forma como se observa en la figura 40, teniendo como resultado que se cumplido los parámetros de diseño para la transmisión.
Figura 40. Sistema de transmisión
Mayor flujo de aire por la disposición en la que se encuentra el motor
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La cadena de transmisión resistió la fuerza que se genera por el motor como se observa en la figura 41, el único problema que se presentó fue con la longitud de la cadena que se calculó ya que la cadena se desmontaba por la falta de un sistema que le permitiera generar una tensión y evitar este fallo, para esto se utilizó un templador que ayudo a mantener en perfecto funcionamiento el sistema y resultando que este parámetro varió de lo teórico a lo práctico.
Figura 41. Sistema de transmisión en funcionamiento
El eje de transmisión fue diseñado para soportar un motor de 125cc, en la sección 3.3.2 del presente documento se comprobó teóricamente que el eje de transmisión trasero no sufriría ningún daño, cizallamiento o deformación permanente al recibir el giro del motor y trasladarlo hacia las ruedas, se analizaron 3 puntos de apoyo como son los dos anclajes al chasis y el accionar de la catalina, cuando se realizaron las pruebas el eje trasero se desempeñó correctamente al 100% sin ningún tipo de deformación o cizallamiento cómo se observa en la figura 42 cumpliéndose lo previamente analizado.
Figura 42. Eje trasero sin daños o deformaciones
Sistema de transmisión en funcionamiento
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Gran parte de los parámetros planteados en el diseño fue posible trasladarlo a la práctica, con pequeñas diferenciaciones como en el caso del motor en su cilindraje, el peso del go kart una vez finalizado el proyecto y con todos sus componentes, la longitud de la cadena que estuvo por demás larga y se tuvo que adaptar un templador, pero los demás parámetros planteados se cumplieron en su gran mayoría dando a entender que el diseño no distó mucho de la realidad ya que en algunos casos aplicar lo teórico a lo práctico no siempre puede darse generando una gran brecha entre ellos pero obteniendo como resultado final la implementación y adaptación de un motor a gasolina de 150cc al tren de transmisión del go kart de entrenamiento de la carrera de Ingeniería Automotriz funcional y disponible para cualquier prueba que se observa en la figura 43.