2.ingenieria de transito

77
INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695 ING. DIEGO ESCOBAR G. INGENIERÍA DE TRÁNSITO Subconjunto de la ingeniería de transporte que trata el planeamiento, diseño geométrico y operación del tránsito por calles y carreteras, sus redes, terminales y su relación con otros medios de transporte; entendiéndose diseño geométrico como la correlación existente entre los elementos físicos de la vía y las características de operación de los vehículos, a través de las matemáticas, física y geometría, determinando así el alineamiento horizontal y vertical y la sección transversal típica. azo de las carreteras y calles en uso azo Urbano actual ogreso del vehículo motor PROBLEMAS ACTUALES

Upload: amie-matos

Post on 04-Nov-2014

177 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

INGENIERÍA DE TRÁNSITO

Subconjunto de la ingeniería de transporte que trata el planeamiento, diseño geométrico y operación del tránsito por calles y carreteras, sus redes, terminales y su relación con otros medios de transporte; entendiéndose diseño geométrico como la correlación existente entre los elementos físicos de la vía y las características de operación de los vehículos, a través de las matemáticas, física y geometría, determinando así el alineamiento horizontal y vertical y la sección transversal típica.

Trazo de las carreteras y calles en usoTrazo Urbano actualProgreso del vehículo motor

PROBLEMAS ACTUALES

Page 2: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Page 3: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Page 4: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROBLEMA FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROBLEMA DEL TRÁNSITODEL TRÁNSITO

• Diferentes tipos de vehículos en la misma vía.

• Superposición del tránsito motorizado en vías inadecuadas.

• Falta de planificación en el tránsito.

• El automóvil no es considerado como una necesidad pública.

• Falta de asimilación por parte del gobierno y el usuario

BASES DE SOLUCIÓNBASES DE SOLUCIÓN

• Ingeniería de Tránsito.

• Educación Vial.

• Legislación y Vigilancia policiaca

Page 5: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

CAMPOS DE ACCIÓN DE LA CAMPOS DE ACCIÓN DE LA INGENIERÍA DE TRÁNSITOINGENIERÍA DE TRÁNSITO

• Estudios sobre las características del Tránsito.

• Reglamentación del Tránsito.

• Condiciones de operación del tránsito.

• Planeamiento del tránsito.

• Diseño Geométrico.

• Administración.

Page 6: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

EL USUARIO (Peatón, Conductor)

EL VEHÍCULO

LA VÍA

ELEMENTOS BÁSICOS DE ELEMENTOS BÁSICOS DE LA INGENIERÍA DE LA INGENIERÍA DE

TRÁNSITOTRÁNSITO

Page 7: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

EL USUARIO

• Motivación

• Experiencia

• Estado de Animo

• Cansancio

• Visión

• Equilibrio

• Edad y Sexo

FACTORES INTERNOS

Page 8: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

EL USUARIO

• El Tiempo

• El Uso del Suelo

• Condiciones del tránsito

• Condiciones de la Vía

FACTORES EXTERNOS

Page 9: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

EL USUARIO• Visión• Audición• Equilibrio

CONDICIONES FÍSICAS

• Inteligencia• Educación Vial• Experiencia• Emotividad

CONDICIONES PSÍQUICAS

Page 10: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

EL USUARIOTIEMPO DE PERCEPCIÓN Y

REACCIÓN - PIEV

Tiempo que transcurre desde que el conductor

recibe la información del riesgo o peligro hasta que

inicia su respuesta.

•Aplicación en el dimensionamiento de elementos del diseño geométrico vial.

•Variable sensible en reconstrucción de accidentes.

Page 11: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Identificación, marca el comienzo del tiempo de reacción. Esta etapa finaliza cuando se ha acopiado la información adecuada y suficiente como para valorar el riesgo. Un valor medio de 0,3 segundos.

Percepción

Evaluación, comprensión de la situación. comienza cuando finaliza la etapa anterior y termina cuando, una vez procesada la información, se concluye si el riesgo es tal o no. Un valor medio de 0,5 segundos.

Intelección

Decisión, adopción de la maniobra más conveniente, comienza cuando finaliza la etapa anterior y termina al iniciarse la respuesta. En términos generales, los valores medios oscilan entre 0,5 y 1 segundo.

Emoción

Respuesta, acción sobre los mandos del vehículo. La duración media de esta etapa es de 0,2 seg.

Volición

Page 12: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

FACTORES QUE MODIFICAN EL PIEV

• Fatiga.

• Enfermedades o deficiencias físicas.

• Drogas y Alcohol.

• Estado Emocional.

• Clima.

• Época del año.

• Altura sobre el nivel del mar.

• Cambio del día a la noche y viceversa.

Page 13: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Nicholas-Joseph Cugnot (1725-1804, Francés)

Creó en 1771 "el primer automóvil", de un dispositivo para mover cañones con tres ruedas y caldera de vapor. "carromato". Paris 1769 (4,5 Ton, 4 Kph),

primer accidente.

EL VEHICULO

Page 14: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Gualterio Hancock (Londres)

Fabricante más exitoso de vehículos a vapor – 1834, 2 vehiculos entre londres y

padddington (32 Kph, 4000 pas.)

Jean Joseph Etienne Lenoir

(Belga)

1860 Primer motor de combustión interna

Nikolaus August Otto

(Alemán)

1861 motor de combustión interna de dos tiempos

Alphonse Beau (Frances)

1862 establece el ciclo del motor de cuatro tiempos

Siegfried Marcus (Judio – Alemán)

1864 Primer vehículo con motor de combustión interna,

perfeccionado hasta 1882 – Carburador, Motor de Arranque

Page 15: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Nikolaus August Otto

(Alemán)

1876 Primer motor de cuatro tiempos

Gottlieb Daimler y Wilhelm Maybach

1886 Motor a gasolina – Daimler Motor Company 1890 – 1894 primera carrera entre

París y Rouen

Karl Benz (Alemán)

1883 Benz & Company – 1886 crea el primer vehículo con motor de combustion interna de 4 tiempos – 1891 primer automóvil de 4 ruedas

Henry Ford (USA) 1893 primer coche en Detroit – 1903 Ford Motor Company

Marcel, Fernand y Louis Renault (Franceses)

1898 Renault Company

Page 16: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Giovanni Agnelli (Italia)

1899 Fábrica Italiana Automobili Torino (FIAT)

Ford T 1908 popularización del automóvil

Hegemonía Estados Unidos, Francia, Gran Bretaña, Alemania e Italia

Autos Electricos

1996, primeros autos eléctricos EV1

Hidrógeno Finales del siglo pasado, su desecho es vapor de agua y su combustible aire

Page 17: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Gottlieb Daimler construyó en 1886 su primer vehículo de cuatro ruedas; tenía el aspecto de un carruaje al cual se habían olvidado de atarle los

caballos

Page 18: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Henry Ford ha tenido un papel protagonista. Su modelo Ford T, del que se vendieron más de 15 millones en todo el mundo, ha sido considerado

"El Coche del Siglo". Hoy Ford mantiene un papel clave en esta industria

Page 19: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

CLASIFICACIÓN DE LOS VEHICULOS

COMBUSTIBLE

GASOLINAACPMGAS

SOLARALCOHOLELETRICO

HIDRÓGENO

Page 20: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

POR LA CAPACIDAD

LIVIANOS

PESADOS

Page 21: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

POR LAS DIMENSIONES

LARGOS 4 a 16 mts

CORTOS Hasta los 4 mts

Page 22: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

TIPO DE SERVICIO

PUBLICO

PRIVADO

ALQUILER

Page 23: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

USO

CARGA

PASAJEROS

MIXTOS

Page 24: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

LOCALIZACION DE LA TRACCION

DELANTERA

TRASERA

DOBLE TRACCION

Page 25: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

NUMERO DE EJES Y LLANTAS

LIVIANOS: autos, camperos, camionetas,

INTERMEDIOS: buses y busetas

CAMIONES…

Page 26: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

CLASIFICACIÓN DE LOS VEHICULOS – MINISTERIO DEL TRANSPORTE

Norma técnica colombiana NTC 4788 del 30-08-2000

RESOLUCION 004100 DE 2004

Page 27: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

CLASIFICACIÓN DE LOS VEHICULOS – MINISTERIO DEL TRANSPORTE

Page 28: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

CLASIFICACIÓN DE LOS VEHICULOS – MINISTERIO DEL TRANSPORTE

Page 29: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

CLASIFICACIÓN DE LOS VEHICULOS – MINISTERIO DEL TRANSPORTE

Configuración: La configuración de los vehículos de carga se designa de acuerdo con la disposición de los ejes, teniendo en cuenta lo siguiente:a) Con el primer dígito se designa el número de ejes del camión o del tracto-camión.b) La letra S significa semirremolque y el dígito inmediato indica el número de sus ejes.c) La letra R significa remolque y el dígito inmediato indica el número de sus ejes.d) La letra B significa remolque balanceado y el dígito inmediato indica el número de sus ejes.

Page 30: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

CLASIFICACIÓN DE LOS VEHICULOS - INVIAS

Page 31: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Page 32: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

COMO SE MUEVE UN AUTOMOVIL

La mayor parte de los automóviles actuales tienen motores de gasolina, diesel o eléctricos. El motor lo hace girar un eje propulsor que se conecta a las ruedas por medio de los cambios.

Page 33: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Un motor es cualquier aparato utilizado para obtener energía mecánica invirtiendo energía térmica, eléctrica, etc. El motor de gasolina consta de varios cilindros en los cuales suceden cierto tipo de combustiones. Un motor de combustión interna convierte una parte del calor producido por la combustión de gasolina o de gasoil en trabajo.

Page 34: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

PARTES DE UN MOTOR

Page 35: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

La función de un pistón, cuando esta arriba lo determina el árbol de levas, ya que este es el encargado, de abrir y cerrar las válvulas, Recordemos que el cigüeñal debe dar dos vueltas, para que el árbol de levas de uno, asimismo, tengamos en cuenta, que el árbol de levas va sincronizado al cigüeñal, por medio de la cadena o banda del tiempo.

Page 36: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Diferentes configuraciones tienen diferentes efectos, costos de fabricación y características que las hacen más convenientes a algunos vehículos.

El árbol de manivela convierte el movimiento de vaivén del pistón en otro de rotación. Durante dos revoluciones sólo hay un acto de trabajo, lo que provoca vibraciones fuertes. Para reducir éstas, un motor normalmente tiene varios cilindros, con las carreras de trabajo bien repartidas. En coches corrientes hay motores de 4 cilindros, en los de lujo 6, 8, 12 o más.

Page 37: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

4 CILINDROS EN LINEA

Page 38: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

MOTOR DE 4 TIEMPOS

Page 39: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Dentro de los cilindros se llevan acabo distintos fenómenos los cuales reciben el nombre de cuatro tiempos. Dichos tiempos son:

admisión, compresión, explosión y escape.

Page 40: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Invento del ingeniero y comerciante alemán Nikolaus August Otto 1876.

Cada cilindro tiene dos válvulas, la válvula de admisión A y la de escape E . Un mecanismo que se llama árbol de llevas las abre y las cierra en los momentos adecuados. El movimiento de vaivén del émbolo se transforma en otro de rotación por una biela y una manivela.

El funcionamiento se explica con cuatro fases que se llaman tiempos:

1. tiempo (aspiración o admisión): El pistón baja y hace entrar la mezcla de aire y gasolina preparada por el carburador en la cámara de combustión. 2. tiempo (compresión): El émbolo comprime la mezcla inflamable. Aumenta la temperatura. 3. tiempo (carrera de trabajo o explosión): Una chispa de la bujía inicia la explosión del gas, la presión aumenta y empuja el pistón hacia abajo. Así el gas caliente realiza un trabajo. 4. tiempo (carrera de escape): El pistón empuja los gases de combustión hacia el tubo de escape.

Page 41: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE 4 TIEMPOS

Page 42: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

MOTOR DE 2 TIEMPOS

El motor de 2 tiempos, con un solo cilindro, aunque basado en el mismo principio del resto de los motores automotrices, se diferencia básicamente en que el propulsor

realiza su ciclo completo en dos carreras del pistón

Page 43: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Son especialmente utilizados en motocicletas, cortacéspedes o como fuera bordas. No hacen falta válvulas y cada dos tiempos hay una carrera de trabajo, lo que significa que cada revolución del motor produce un impulso. A la gasolina hay que añadir aceite para lubricar el émbolo y el árbol de manivela.

1. tiempo: La bujía inicia la explosión de la mezcla de aire y gasolina previamente comprimida. En consecuencia de la presión del gas caliente baja el pistón y realiza trabajo. También cierra el canal de admisión A , comprime la mezcla abajo en el cárter, un poco mas tarde abre el canal U y el canal de Escape E . Bajo la compresión adquirida el gas inflamable fresco fluye del cárter por el canal U hacia la cámara de explosión y empuja los gases de combustión hacia el tubo de escape. Así el cilindro se llena con mezcla fresca.2. tiempo: El émbolo vuelve a subir y cierra primero el canal U , después el canal de escape E. Comprime la mezcla, se abre el canal de admisión A y llena el cárter con la mezcla nueva preparada por el carburador.

El árbol de manivela convierte el movimiento de vaivén del émbolo en un movimiento de rotación.

MOTOR DE 2 TIEMPOS

Page 44: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE 2 TIEMPOS

Page 45: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

MOTOR DIESEL

El motor diesel no tiene bujía, se toma el aire y lo comprime, y después inyecta el combustible directamente en la cámara de combustión (inyección directa). Es el

calor del aire comprimido lo que enciende el combustible en un motor diesel.

Page 46: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

El motor de gasolina al principio tenía muy poca eficiencia. El ingeniero

alemán Rudolf Diesel estudió las razones y desarrolló el motor que

lleva su nombre (1892), cuya eficiencia es bastante mayor. Hay

motores diesel de dos y de cuatro tiempos.

1. tiempo (aspiración):

Aire puro entra en el cilindro por el movimiento retrocediente del pistón.

2. tiempo (compresión):

El pistón comprime el aire muy fuerte y éste alcanza una temperatura muy elevada.

3. tiempo (carrera de trabajo):

Se inyecta el gasoil, y éste se enciende inmediatamente por causa de la alta temperatura

4. tiempo (carrera de escape):

El pistón empuja los gases de combustión hacia el tubo de escape

MOTOR DIESEL

Page 47: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE 2 TIEMPOS

Page 48: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

EN GENERAL

• El carburador es un dispositivo para regular la correcta

relación de aire/combustible para distintos regimenes

de funcionamiento del motor.

• Es de extremada complejidad, puesto que debe realizar

la mezcla homogénea de la gasolina (liquida) y el aire

(gas).  

• Debido a su complejidad, es un órgano del motor que

debe ser revisado en forma periódica para el correcto

funcionamiento del motor.

Page 49: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Los motores desarrollan su máxima potencia a un número determinado de revoluciones. Si el cigüeñal estuviera unido directamente a las ruedas, provocaría que sólo pudiera circularse de forma eficiente a una velocidad determinada. Para solventar este problema se utiliza el cambio de marchas, que es un sistema que modifica las relaciones de velocidad y potencia entre el motor y las ruedas motrices.

CAJA DE CAMBIOS

Page 50: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

LOS FRENOS

Son las partes encargadas de detener la velocidad, que por inercia aun queda en las ruedas, después de soltar el acelerador. El freno de mano o de emergencia, activa únicamente los frenos de atrás.

Page 51: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

FRENOS ABS

Coeficiente de fricción estático es mayor que el coeficiente de fricción dinámico.

La distancia de frenado es menor con este tipo de frenos (sin frenar en seco)

Page 52: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

DIRECCIÓN

Esta parte, es la encargada , de dirigir el vehículo de frente, hacia la izquierda, y hacia la derecha, recuerde que el sistema de dirección, solo controla las ruedas de adelante , las ruedas de atrás, solo siguen la huella.

Page 53: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Page 54: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Sistemas de seguridad

Los automóviles contarán con una serie de dispositivos que garantizarán una mayor seguridad con el objetivo de reducir los accidentes de tráfico.

Page 55: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

DISTANCIA PARA DETENER UN VEHÍCULO

Vo Vf

Fl

Vo

F

Dp

dfdp + dr

P

Posición Inicial:

percibe la situación Aplica los frenosPosición final:

Para o continúa

frpp dddD

Page 56: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Vo Vf

Fl

Vo

F

Dp

dfdp + dr

P

Posición Inicial:

percibe la situación Aplica los frenosPosición final:

Para o continúa

prorp tvdd *

PIEVorp tvdd *

s

h

Km

ms

h

Kmvdd orp 3600

1

1

1000)5.2(

orp vdd *694.0

Page 57: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Vo Vf

Fl

Vo

F

Dp

dfdp + dr

P

Posición Inicial:

percibe la situación Aplica los frenosPosición final:

Para o continúa

2

**

2tatvd of

• Fricción entre llantas y pavimento.• Peso del Vehículo.• Número de ejes.• Tipo de pavimento, etc.

t = tiempo en recorrer la distancia df

a = tasa de desaceleración (m/s2)

Page 58: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Vo Vf

Fl

Vo

F

Dp

dfdp + dr

P

Posición Inicial:

percibe la situación Aplica los frenosPosición final:

Para o continúa

t = tiempo en recorrer la distancia df

a = tasa de desaceleración (m/s2)

tavo *a

vt o

2

**

2tatvd of

2

**

2

a

va

a

vvd

o

oof

a

vd of *2

2

Page 59: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Vo Vf

Fl

Vo

F

Dp

dfdp + dr

P

Posición Inicial:

percibe la situación Aplica los frenosPosición final:

Para o continúa

m = masa del vehículo

a = tasa de desaceleración (m/s2)

amF *

Fl = Fuerza de fricción Longitudinal

fl = Coef. de fricción longitudinal

P = Peso propio del vehículo

PfF ll *

Page 60: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Vo Vf

Fl

Vo

F

Dp

dfdp + dr

P

Posición Inicial:

percibe la situación Aplica los frenosPosición final:

Para o continúa

m = masa del vehículo

a = tasa de desaceleración (m/s2)fl = Coef. de fricción longitudinal

P = Peso propio del vehículo

Pfam l **

gmP *

)*(* gmfam l

gfa l *

Page 61: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Vo Vf

Fl

Vo

F

Dp

dfdp + dr

P

Posición Inicial:

percibe la situación Aplica los frenosPosición final:

Para o continúa

gfa l *a

vd of *2

2

gf

vd

l

of **2

2

22

2

2

22

2

222

3600

1*

1

1000*)/81.9(**2

)/(

s

h

Km

m

smf

hKmvd

l

of

l

of f

vd

*254

2

Page 62: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Vo Vf

Fl

Vo

F

Dp

dfdp + dr

P

Posición Inicial:

percibe la situación Aplica los frenosPosición final:

Para o continúa

l

oop f

vvD

*254)*694.0(

2

frpp dddD

Page 63: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

TIEMPO Tpr (s)

DISTANCIA dp + dr

(m)CALCULADA PROYECTO

30 28 2,5 19,43 0,400 7,72 27,15 2540 37 2,5 25,68 0,380 14,18 39,86 4050 46 2,5 31,92 0,360 23,14 55,06 5560 55 2,5 38,17 0,340 35,03 73,2 7570 63 2,5 43,72 0,325 48,08 91,8 9080 71 2,5 49,27 0,310 64,02 113,29 11590 79 2,5 54,83 0,305 80,56 135,39 135100 86 2,5 59,68 0,300 97,06 156,74 155110 92 2,5 63,85 0,295 112,96 176,81 175

DISTANCIA DE

FRENADO df (m)

DISTANCIA DE PARADA Dp (m)VEL.

PROYECTO (Km/h)

VEL. DE MARCHA Vo

(Km/h)

PERCEPCIÓN - REACCIÓN CONDICIONES

DE FRICCIÓN LONGITUDINAL

fl

Distancias de Parada en Pavimento mojado y a Nivel

Page 64: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Vo Vf

Fl

Vo

F

Dp

dfdp + dr

P

Posición Inicial:

percibe la situación Aplica los frenosPosición final:

Para o continúa

)(*254

22

pf

vvd

l

fof

)(*254)*694.0(

2

pf

vvD

l

oop

Page 65: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Ejemplo de aplicación

Un vehículo realiza un frenado de emergencia sobre una carretera que tiene una pendiente descendente del 7%. Inicialmente, el vehículo derrapa sobre pavimento asfáltico, dejando una huella de 47 m., posteriormente, pasa a la superficie de grava, en donde se detuvo dejando huellas a lo largo de una longitud de 13 m. El coeficiente de fricción sobre superficie asfáltica es de 0.52 y sobre grava de 0.63. Se desea conocer la velocidad del vehículo al inicio del frenado y en el momento de abandonar la calzada.

Berma (Grava)

Calzada (Asfalto)

Berma (Grava)

12

3

7%

Page 66: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

V1 = Velocidad en el punto 1, empieza a derrapar (a calcular)

V2 = Velocidad en el punto 2, pasa a superficie de grava (a calcular)

V3 = Velocidad en el punto 3, se detiene, V3 = 0

dfa = Distancia de frenado en asfalto (huellas)

dfg = Distancia de frenado en grava (huellas)

Fla = Coeficiente de fricción longitudinal en asfalto, fla = 0.52

Flg = Coeficiente de fricción longitudinal en grava, flg = 0.63

p = Pendiente longitudinal de la vía, p = - 0.07

Berma (Grava)

Calzada (Asfalto)

Berma (Grava)

12

3

7%

Page 67: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

V2 , Velocidad al pasar a la superficie de grava

Para el tramo 2 – 3 sobre la berma, se tiene: fg

l

fof d

pf

vvd

)(*254

22

)(*254 lg

23

22

pf

vvd fg

fgdpfv *)(254 lg2

13*)07.063.0(2542 v hKmv /432

Page 68: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

V1 , Velocidad al inicio del frenado de emergencia

Para el tramo 1 - 2 sobre el asfalto, se tiene: fa

l

fof d

pf

vvd

)(*254

22

)(*254

22

21

pf

vvd

lafa

2

21 *)(254 vdpfv fala

21 )43(47*)07.052.0(254 v

hKmv /98.841

Page 69: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

RADIO Y PERALTE DE CURVAS

Curvas que se tomen a velocidades inferiores a los 15 Km/h, son consideradas tomadas a baja velocidad.

Las curvas que se consideran tomadas a alta velocidad son las que se efectúan a velocidades cercanas al 70% de la Velocidad de Proyecto.

Un vehículo se sale de una curva por:• Insuficiente peralte para contrarrestar la velocidad.• Fricción entre ruedas y pavimento falla.

Cuando un vehículo se desplaza a lo largo de una curva horizontal, actúa sobre este una Fuerza Centrífuga que tiende a sacarlo de su trayectoria normal.

Page 70: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Fuerza Centrífuga

F = Fuerza Centrífuga

M = Masa del vehículo

A = Aceleración radial

P = Peso del Vehículo

g = Aceleración de la gravedad

V = Velocidad del vehículo

R = Radio de la curva horizontal

amF *

g

Pm

R

va

2

Relación entre la masa (m) y la Aceleración radial (a)

Rg

vPamF

*

**

2

Fy

Fx

F

y

x

Page 71: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Fy

Fx

FPx

Py

P

Ft

y

x

La única fuerza que se opone al deslizamiento lateral del vehículo es la Fuerza de Fricción Ft entre las llantas y el pavimento.

txx FPF

tyyt fPFF )( Fuerza de Fricción = Fuerza Normal x Coef. de Fricción (f t)

tyyxx fPFPF )(

yy

xxt PF

PFf

cos

cos

PFsen

PsenFft

PF

PFft

tan

tan

Page 72: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Fy

Fx

FPx

Py

P

Ft

y

x

Reemplazando el valor de la Fuerza Centrífuga y el valor tan por el peralte (e), se tiene:

PgR

ePv

PegR

Pv

ft

2

2

12

2

gR

ev

egR

v

ft )1(2

efgR

vfe tt

Page 73: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Para valores normales de peralte, el producto del Coeficiente de fricción y el peralte tiende a cero, por lo tanto: gR

vfe t

2

Expresando la velocidad en Km/h, el Radio de curvatura en metros y sustituyendo el valor de la gravedad, se tiene: R

vfe t

2

007865.0

La relación entre el Radio R y el Grado de Curvatura G para el sistema arco-grado, se establece como sigue: Ra

G o

2360

R

aG

o

180

La relación entre el radio R y el grado de curvatura G para el sistema cuerda-grado, se establece como sigue:

R

cG

sen 22

R

csenG

22 1

Page 74: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

PERALTE MÁXIMO

12% Lugares sin heladas ni nevadas y % de vehículos pesados mínimo.

10% lugares sin nieve pero con alto % de vehículos pesados.

8% lugares donde hay heladas y nevadas.

6% en zonas urbanas

Establecido un peralte máximotfe

vR

max

2

min

*007865.0

2max

max

)(*146000

v

feG t

Page 75: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

RADIOS MÍNIMOS Y GRADOS MÁXIMOS DE CURVATURA

Rmin Gmax Rmin Gmax Rmin Gmax Rmin Gmax

30 0,280 17,70 64,75 18,63 61,51 19,66 58,29 20,82 55,0440 0,230 35,95 31,88 38,13 30,05 40,59 28,23 43,39 26,4150 0,190 63,43 18,07 67,80 16,90 72,82 15,74 78,65 14,5760 0,165 99,35 11,53 106,85 10,72 115,57 9,92 125,84 9,1170 0,150 142,74 8,03 154,15 7,43 167,56 6,84 183,52 6,2480 0,140 193,60 5,92 209,73 5,46 228,80 5,01 251,68 4,5590 0,135 249,83 4,59 271,09 4,23 296,31 3,87 326,70 3,51

100 0,130 314,60 3,64 341,96 3,35 374,52 3,06 413,95 2,77110 0,125 388,43 2,95 422,96 2,71 464,23 2,47 514,41 2,23

VELOCIDAD DE

PROYECTO (V)

COEFICIENTE DE FRICCIÓN LATERAL (ft)

emax = 0,12 emax = 0,10 emax = 0,08 emax = 0,06

VALORES PARA PROYECTO

Page 76: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Para asignar peraltes máximos a curvas con radios mayores que el Radio Mínimo, Rmin, se realiza una repartición inversamente

proporcional

minmax

1

Re

Re

1

maxmin eR

Re

Page 77: 2.Ingenieria de Transito

INGENIERÍA DE TRÁNSITO – 4100695ING. DIEGO ESCOBAR G.

Ejemplo de aplicaciónLa velocidad de proyecto del primer tramo de una carretera es de 100 Km/h. Se encuentra emplazada en una zona donde no existen heladas y el % de vehículos pesados es mínimo; se requiere calcular el Rmin de una curva que garantice una operación segura. Si a esta curva se le asigna un sobreperalte máximo de 0.08 ¿Cuál es el Rmin necesario?. En un segundo tramo de la carretera, la velocidad de proyecto es 50 Km/h , se desea determinar el Rmin de otra curva proyectada con sobreperalte de 0.08.

tfe

vR

max

2

min

*007865.0

130.012.0

100*007865.0 2

min R

mR 60.314min

130.008.0

100*007865.0 2

min R

mR 52.374min

190.008.0

50*007865.0 2

min R

mR 82.72min