saenz merchan byron javier guayaquil, agos

74 Pages·2015·1.95 MB·Spanish

UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ

TEMA:

ESTUDIO Y ANÁLISIS DEL SISTEMA DE DIRECCIÓN DEL
VEHÍCULO HÍBRIDO TOYOTA PRIUS

TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ

AUTOR:
SAENZ MERCHAN BYRON JAVIER

GUAYAQUIL, AGOSTO 2015
1
UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA AUTOMOTRIZ
CERTIFICADO
Ing. Edwin Puente

CERTIFICA:

Que el trabajo titulado “ESTUDIO Y ANÁLISIS DEL SISTEMA DE
DIRECCIÓN DEL VEHÍCULO HÍBRIDO TOYOTA PRIUS” realizado por el
estudiante: Byron Javier Sáenz Merchán, ha sido guiado y revisado
periódicamente y cumple las normas estatutarias establecidas por la Universidad
Internacional del Ecuador, en el Reglamento de Estudiantes.

Debido a que constituye un trabajo de excelente contenido científico que
coadyuvará a la aplicación de conocimientos y al desarrollo profesional, SI
recomiendo su publicación. El mencionado trabajo consta de UN empastado y
UN disco compacto el cual contiene los archivos en formato portátil de Acrobat.
Autoriza al señor: Byron Javier Sáenz Merchán, que lo entregue a biblioteca de
la Facultad, en su calidad de custodia de recursos y materiales bibliográficos.

Guayaquil, Agosto del 2015.

________________
Ing. Edwin Puente
Director de Proyecto
ii
UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ

DECLARACIÓN DE RESPONSABILIDAD

Yo, Byron Javier Sáenz Merchán

DECLARO QUE:

La investigación de cátedra denominada: “ESTUDIO Y ANÁLISIS DEL
SISTEMA DE DIRECCIÓN DEL VEHÍCULO HÍBRIDO TOYOTA PRIUS” ha
sido desarrollado con base a una investigación exhaustiva, respetando derechos
intelectuales de terceros, cuyas fuentes se incorporan en la bibliografía.

Consecuentemente este trabajo es de mi autoría, apoyados en la guía
constante de mi docente.

En virtud de esta declaración, me responsabilizo del contenido, veracidad
y alcance científico para la Facultad de Ingeniería en Mecánica Automotriz.

Guayaquil, Agosto del 2015.

________________________
Byron Javier Sáenz Merchán
iii
UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ

AUTORIZACIÓN

Yo, Byron Javier Sáenz Merchán

Autorizo a la Universidad Internacional del Ecuador, la publicación en la
biblioteca virtual de la Institución, de la investigación de cátedra: “ESTUDIO Y
ANÁLISIS DEL SISTEMA DE DIRECCIÓN DEL VEHÍCULO HÍBRIDO
TOYOTA PRIUS”, cuyo contenido, ideas y criterios son de mi exclusiva
responsabilidad y autoría.

Guayaquil, Agosto del 2015.

_______________________
Byron Javier Sáenz Merchán
iv
AGRADECIMIENTO

En este proceso de alcanzar mi meta quiero agradecer primero a Dios, a
mi madre quien ha sido un apoyo incondicional en todo momento para lograr este
objetivo, a su vez a mi familia y a mi esposa quien estado conmigo en todo el
proceso de mis estudios apoyándome e impulsándome para que siga adelante,
también quiero agradecer a mi hermana quien también formo parte de este
esfuerzo en general a todas las personas que de una u otra manera estuvieron
hay para prestar aportes a este esfuerzo.

Un agradecimiento al Ing. Edwin Puente por ser un gran apoyo y guía en
cada fase del proceso de mi titulación.

v
DEDICATORIA

Haciendo énfasis quiero decir que este esfuerzo está dedicado a mi madre
quien estuvo apoyándome para seguir en el proceso de mis estudios, esto va
dedicado para mi familia esposa e hijos y decirles que con empeño y dedicación
se pueden lograr las propuestas que se planten, gracias por ayudarme e
formarme como profesional y darme el voto de confianza ya que hubo momentos
altos y bajos llegamos al final de mi meta juntos como familia, logrando así
llenarles de orgullo y felicidad.

vi
ÍNDICE GENERAL

CERTIFICADO ........................................................................................ ii
DECLARACIÓN DE RESPONSABILIDAD ............................................ iii
AUTORIZACIÓN .................................................................................... iv
RESUMEN ............................................................................................. xii
ABSTRACT .......................................................................................... xiii
INTRODUCCIÓN ..................................................................................... 1
CAPÍTULO I ............................................................................................ 2
PRELIMINARES ...................................................................................... 2
1.1. Problema de la investigación y marco referencial. ............................ 2
1.2. Definición del problema. ................................................................... 2
1.3. Ubicación del problema. ................................................................... 2
1.4. Formulación del problema. ............................................................... 3
1.5. Sistematización del problema. .......................................................... 3
1.6. Objetivos de la investigación. ........................................................... 3
1.6.1. OBJETIVO GENERAL. ......................................................................... 3
1.6.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. .................................................................. 3
1.7. Alcance. ............................................................................................ 4
1.8. Justificación e importancia de la investigación. ................................ 4
1.9. Hipótesis. .......................................................................................... 5
1.10. Variables de hipótesis. .................................................................... 5
1.11. Operacionalización de variables. .................................................... 5
CAPITULO II ........................................................................................... 6
Marco referencial ................................................................................... 6
2.1. Marco teórico. ................................................................................... 6
2.1.2. SISTEMAS DE DIRECCIÓN. .................................................................. 6
2.1.2. Componentes básicos del sistema de dirección................................ 7
vii
2.1.3. TIPOS DE MECANISMO DE DIRECCIÓN. ................................................. 9
2.2. Direcciones asistidas. ....................................................................... 9
2.2.1. DIRECCIÓN HIDRÁULICA. ................................................................. 10
2.2.2. DIRECCIÓN ELÉCTRICA. ................................................................... 12
2.3. VEHÍCULO TOYOTA PRIUS. ............................................................... 13
2.3.1. SISTEMA DE DIRECCIÓN DEL PRIUS. ................................................ 14
2.3.2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA CREMALLERA. ............................ 14
2.4. Funcionamiento del sistema EPS. .................................................. 15
2.4.1. FUNCIÓN DE CADA COMPONENTE DEL SISTEMA EPS. ......................... 17
2.5. Controles cooperativo con el sistema EPS. .................................... 30
2.5.1. OPERACIÓN EN CASO DE TENDENCIA A PATINAJE DE LAS RUEDAS. ....... 31
CAPÍTULO III ........................................................................................ 32
ANÁLISIS DEL SISTEMA ..................................................................... 32
3.1. Elementos técnicos de prueba. ....................................................... 32
3.1.2. EQUIPO DE DIAGNÓSTICO UTILIZADO. ................................................ 32
3.2. Factores de seguridad. ................................................................... 37
3.2.1. PRECAUCIONES. ............................................................................. 37
3.2.2. PRECAUCIONES CON EL SRS AIRBAG. ........................................... 38
3.2.3. PRECAUCIONES PARA EL SISTEMA ELECTRÓNICO. .............................. 38
3.2.4. PRECAUCIONES TRABAJANDO EN EL VEHÍCULO. ................................. 38
3.2.5. PRECAUCIONES PARA LA COMUNICACIÓN CAN.................................. 40
3.3. Análisis de resultados. .................................................................... 41
CAPÍTULO IV ........................................................................................ 47
DISEÑO DE LA PROPUESTA .............................................................. 47
4.1. Características del vehículo. ........................................................... 47
4.2. Funcionamiento del sistema de dirección asistida. ......................... 49
4.2.1. FUNCIONAMIENTO DE LA DIRECCIÓN AL APARCAR. ............................. 50
4.2.2. FUNCIONAMIENTO DE LA DIRECCIÓN CIRCULANDO EN CIUDAD. ............ 51
4.2.3. FUNCIONAMIENTO DE LA DIRECCIÓN CIRCULANDO EN CARRETERA. ...... 52
4.2.4. FUNCIONAMIENTO DE LA DIRECCIÓN EN "RETROGIRO ACTIVO". ............ 52
viii
4.2.5. FUNCIONAMIENTO CORRECCIÓN DE MARCHA RECTA........................... 53
4.3. Estado actual del vehículo. ............................................................. 54
CAPÍTULO V ......................................................................................... 57
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................ 57
5.1. Conclusiones. ................................................................................. 57
5.2. Recomendaciones. ......................................................................... 58
BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................... 59
ANEXOS ................................................................................................ 60

ix
ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA1. Ubicación geográfica de la universidad internacional sede guayaquil.
.................................................................................................................... 2
FIGURA 2. Volante de dirección. ....................................................................... 7
FIGURA 3. Columna de dirección. ..................................................................... 8
FIGURA 4. Mecanismo de dirección. ................................................................. 9
FIGURA 5. Dirección hidráulica. ...................................................................... 11
FIGURA 6. Dirección eléctrica. ........................................................................ 12
FIGURA 7. Toyota hibrido segunda generación. ............................................. 13
FIGURA 8. Componentes del sistema de dirección del PRIUS. ...................... 14
FIGURA 9. Funcionamiento electrónico del EPS. ............................................ 15
FIGURA 10. Ubicación de componentes. ........................................................ 16
FIGURA 11. Sensor del par. ............................................................................ 17
FIGURA 12. Sensor del par. ............................................................................ 18
FIGURA 13. Motor de CC. ............................................................................... 18
FIGURA 14. Mecanismo de reducción. ............................................................ 19
FIGURA 15. ECU DE EPS. .............................................................................. 19
FIGURA 16. Pines de conexión ECU DE EPS. ................................................ 20
FIGURA 17. Luz testigo de advertencia. .......................................................... 27
FIGURA 18. Ubicación de unidades de control electrónico del toyota prius. ... 29
FIGURA 19. Visualizador múltiple. ................................................................... 30
FIGURA 20. Funcionamiento electrónico cooperativo. .................................... 30
FIGURA 21. Tendencia de patinaje del vehículo. ............................................ 31
FIGURA 22. Pantalla de información del vehículo. .......................................... 34
FIGURA 23. Pantalla de inicio al programa. .................................................... 35
FIGURA 24. Parámetros generales del vehículo. ............................................ 35
FIGURA 25. Parámetros generales del EPS.................................................... 36
FIGURA 26. Parámetros del sistema EPS. ...................................................... 37
FIGURA 27. Parámetros del sistema EPS. ...................................................... 42
FIGURA 28. Parámetros del sistema EPS. ...................................................... 44
FIGURA 29. Parámetros del sistema EPS. ...................................................... 46
x