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Noticias CITEAN lanza el proyecto QUIET 2010 CITEAN pone en marcha el proyecto QUIET orientado a la eliminación de ruido en sistemas de frenos. El proyecto se enfoca a la aplicación práctica de los conocimientos existentes sobre el tema para proveer a las empresas del sector con herramientas prácticas que les orienten en el diseño óptimo de sus productos para evitar la generación de ruido y vibraciones en el sistema.
2010/02/19 Los ruidos y
vibraciones en sistemas de freno son una fuente constante de
quebraderos de cabeza los fabricantes de automoción. Los clientes
exigen que los automóviles que han adquirido estén libres de defectos y
ruidos, esperando de los mismos una sensación de confort y seguridad.
Aparte de su impacto medio ambiental, el ruido (Fig. 1) se relaciona
con un mal funcionamiento o falta de calidad de los componentes que lo
componen y, lo que es peor, es percibido como una posible causa de
accidente.
(Fig. 1) Disco de freno vibrando y emitiendo ruido
Por
esta razón no es de extrañar que cuando el conductor detecta ruidos o
vibraciones inesperadas al frenar su vehículo su primera reacción sea
de preocupación e inseguridad. Lo mismo ocurre cuando, por consecuencia
del frenado, el conductor siente vibraciones extrañas. En estas
condiciones el usuario no duda en devolver al concesionario el vehículo
hasta que le solucionen el problema y vuelva a tener la sensación de
seguridad que espera de un producto nuevo.
De la misma manera,
en sectores como la energía eólica, los ruidos generados por las
frenadas que se producen en los generadores son objeto de preocupación
y legislación restrictiva al efecto, sobre todo cuanto más cerca se
sitúan de zonas habitadas.
El tipo de problema relacionado con
el ruido en frenos depende de muchos factores y, según sea su
naturaleza, la forma de estudio y eliminación del mismo puede ser muy
diversa. Por ejemplo, si se relaciona el problema de frenada únicamente
con la frecuencia a la que ocurre, se pueden encontrar desde problemas
de vibraciones (“judder”) que involucran a toda la estructura del
vehículo, pasando por el “groan” o “moan” y llegando al “howl”,
“squeal” o “wire brush noise” (Fig 2). Cada uno de estos problemas
tienen sus causas propias y, por lo tanto, deben analizarse y
corregirse adecuadamente atendiendo a ellas.
(Fig. 2) Clasificación de ruidos en frenos
El
ruido que más incidencia está teniendo en las reclamaciones de
vehículos es el denominado “squeal”, que es un tono puro (dentro del
rango audible humano) entre los 1.000 y los 22.000 Hz. Los niveles
sonoros cercanos al freno pueden oscilar entre los 60 y los 120
decibelios. Las aceleraciones en el cáliper y pastillas de freno pueden
superar los 20g. El ruido puede ser continuo o puede aparecer y
desaparecer en una única revolución de frenada. Además, el ruido puede
afectar a la incomodidad del conductor del vehículo y sus ocupantes, o
bien a los viandantes que lo perciben desde el exterior.
Este
fenómeno es generalmente debido a la inestabilidad en la interfaz de
fricción y la coalescencia entre rotor, cáliper y otros modos de los
componentes a la temperatura, velocidad y condiciones ambientales
adecuadas.
El “squeal” depende de una multitud de variables
internas (diseño, material, presión de funcionamiento, calidad del
contacto, …), externas (temperatura, humedad, entorno, …) e históricas
(p.e. su historia de frenado).
(Fig. 3) Medios computacionales
Existe
mucha literatura sobre este problema pero hasta el momento no se han
desarrollado herramientas ágiles orientadas hacia las empresas que les
ayuden a predecir cómo influye el diseño de su producto en la
generación de este ruido y/o cómo deben modificarlo para corregirlo una
vez detectado.
Basado en el conocimiento adquirido a lo largo de
los años en sus proyectos y ensayos sobre sistemas de freno CITEAN ha
lanzado el proyecto QUIET, orientado a proporcionar estas herramientas
a las empresas del sector. El proyecto QUIET se ve respaldado por un
gran número de medios computacionales (Fig. 3) y experimentales (Fig.
4) disponibles en CITEAN para la correcta caracterización, predicción
y validación de los componentes de freno.
En concreto, las
herramientas que se desarrollarán a lo largo de este proyecto ayudarán
a las empresas del sector en el diseño de sus componentes orientado a
reducir la probabilidad de generación de ruido en un nuevo producto o,
cuando ya se ha producido el problema, al rediseño del mismo para
eliminarlo.
Para la realización del proyecto CITEAN
colaborará con distintas empresas dedicadas a la fabricación de
componentes de sistemas de freno.
Para más información contactar directamente con CITEAN (info@citean.com).
(Fig. 4) Medios experimentales
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