RETO DEL CLIENTE
El Centro Nacional de Investigación de Neumáticos (NTRC), ubicado en Alton (Virginia), ofrece una amplia gama de pruebas de neumáticos diseñados para apoyar los esfuerzos de investigación y desarrollo de los fabricantes de vehículos y neumáticos de todo el mundo. Según el director de operaciones de la instalación, Jonathan Darab, el NTRC ofrece equipos de prueba y experiencia interna que los fabricantes simplemente no pueden encontrar en ningún otro lugar. Por ello, espera que la instalación tenga un enorme impacto en el futuro de las pruebas de neumáticos y el desarrollo de vehículos virtuales.
"Lo más parecido a lo que se puede comparar es cuando pasamos del sistema bias al radial", menciona Darab. “Fue simplemente un gran salto, en términos de la tecnología utilizada para producir neumáticos y el rendimiento de los propios neumáticos. Así es como veo nuestras capacidades".
Para alcanzar este nivel, el NTRC tuvo que encontrar equipos de prueba que aún no existían. En concreto, el centro necesitaba un sistema que pudiera reproducir una mayor variedad de condiciones de funcionamiento y eventos de conducción, incluido el cambio de carril doble en el que un conductor se desvía para evitar un choque y luego rectifica en la dirección opuesta. Esta maniobra, que es una causa frecuente de vuelcos, es lo que debe repetirse para pasar la prueba Nro. 126 del Estándar Federal de Seguridad de Vehículos Motorizados (FMVSS). Esta norma requiere que todos los automóviles y camiones que pesen menos de 10,000 libras tengan un sistema electrónico de control de estabilidad para 2013.
"En este momento, no existe un sistema de prueba de neumáticos que pueda replicar con precisión la maniobra 126 en el laboratorio", explicó Darab. “Para asegurarse de que los nuevos diseños pasen la prueba, los OEM de vehículos y los fabricantes de neumáticos deben extrapolar datos basados en otros eventos similares. Por lo tanto, en lugar de tener un 95 % de confianza en que se aprobará un nuevo modelo, tienen más del 80 % de confianza ".
SOLUCIÓN DE MTS
La maniobra 126 supone un serio problema para los fabricantes de equipos originales, que deben ajustar los vehículos para evitar ciertos niveles de frecuencia, así como aumentar los esfuerzos de desarrollo virtual con pruebas físicos adicionales que requieren muchos recursos. Sin embargo, los fabricantes de equipos originales no tienen otra opción porque cualquier vehículo que no pase la prueba FMVSS 126 en producción incurre en sanciones económicas importantes y daña la imagen pública de la marca. Esta es exactamente la razón por la que el NTRC se propuso encontrar un sistema de prueba de neumáticos que pudiera realizar la maniobra 126, entre otras.
Esto llevó al a NTRC a trabajar con MTS. Durante más de 30 años, los sistemas de prueba de neumáticos MTS Flat-Trac® han liderado la industria en la medición de fuerza y momento en superficies planas. Este legado hizo de MTS la elección natural. Después de colaborar en los requisitos del sistema con el NTRC, MTS desarrolló Flat-Trac LTRe, un sistema de prueba de neumáticos que ofrece capacidades exclusivas y admite el desarrollo virtual avanzado.
“Las especificaciones del equipo se eligieron para replicar todas las maniobras de conducción que verá un neumático de automóvil o camión ligero en el mundo real, incluida la maniobra 126”, manifestó Darab. "Por eso insistimos en los ángulos de deslizamiento de 90°/seg y de inclinación de 38°/seg, entre otras cosas. Queríamos asegurarnos de que el 95 % de los productos OEM pudieran probarse en esta máquina”.
El mayor diferenciador del Flat-Trac LTRe es su motor eléctrico de imán permanente o accionamiento de torsión del huso. Este motor ofrece la alta densidad de potencia y el ancho de banda de rendimiento ultra alto necesarios para aplicar el par de conducción y de frenado a toda velocidad en la carretera, bajo cargas físicas de hasta 30.000 N en las tres direcciones de fuerza. Otras características clave son un cojinete de agua especializado que mantiene la correa de la pista plana en todo el rango de velocidad y carga del sistema, y un segundo motor eléctrico que hace funcionar la pista hasta 200 mph (320 kph) para replicar las maniobras en las curvas habituales en los deportes de motor.
BENEFICIOS PARA EL CLIENTE
Con todas estas capacidades, el Flat-Trac LTRe permite a los fabricantes de vehículos y de neumáticos probar una amplia gama de diseños de neumáticos hasta y más allá de sus límites físicos.
"Estamos creando un género completamente nuevo de pruebas", afirma Frank Della Pia, director ejecutivo de NTRC. “No habrá una instalación de pares para el NTRC. Cuando se suman todas las capacidades que ofrece el NTRC, va a ser un salto transformador en la tecnología de los neumáticos".
Lo importante para los fabricantes es que el Flat-Trac LTRe facilita las pruebas de neumáticos en condiciones que antes no se podían conseguir en un entorno de laboratorio controlado. Los fabricantes de equipos originales no solo podrán probar los neumáticos de nuevas maneras, sino también evaluar las interacciones de los neumáticos con otros componentes y subsistemas mediante la simulación híbrida o las pruebas de hardware-in-the-loop. En este contexto, el sistema LTRe funciona en conjunto con un modelo informático de vehículo completo. Cuando el vehículo virtual ejecuta una maniobra, el sistema LTRe la replica en un neumático real. Luego, la respuesta del neumático se retroalimenta en el modelo para mejorar la precisión de la simulación.
“Cuando los equipos de prueba de OEM vengan al NTRC, podrán probar un solo neumático en lugar de instrumentar un vehículo completo”, afirma Darab. "Podrán ejecutar miles de simulaciones en dos días, en lugar de pasar esos mismos dos días ejecutando un solo prueba con una tasa de error potencial del 20 %".
Hasta ahora, la implementación del sistema LTRe ha ido bien. Della Pia atribuye esto a lo bien que trabajaron juntos los dos equipos mientras se desarrollaba el LTRe.
"Trabajando con MTS, definitivamente tuve la sensación de que estábamos todos en el mismo equipo", expresó Della Pia. “Todos estábamos tratando de ejecutar la ciencia y hacerlo bien. Ha sido una gran experiencia”.
