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Propiedades mec�nicas �ptimas utilizadas en la fabricaci�n de autom�viles y sus normativas

 

Optimum mechanical properties used in automobile manufacturing and its regulations

 

Propriedades mec�nicas �timas usadas na fabrica��o de autom�veis e seus regulamentos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: marco.santillant@espoch.edu.ec

 

 

Ciencias T�cnica y Aplicadas ���

Art�culo de Investigaci�n

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* Recibido: 23 de abril de 2023 *Aceptado: 12 de mayo de 2023 * Publicado: �21 de junio de 2023

 

1. M�ster Universitario en Ingenier�a Matem�tica y Computaci�n por la Universidad Internacional de La Rioja, Ingeniero Mec�nico, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador.
2. Ingeniero en Gesti�n de Transporte, Mag�ster En Gesti�n de Transporte con menci�n en Trafico, Movilidad y seguridad Vial. Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador.
3. Abogado de los Tribunales de la Rep�blica, Mag�ster en Derecho Laboral y Seguridad Social, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador.�������
4. Ingeniero en Comercio Exterior y Finanzas, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador.

Resumen

La presente investigaci�n bibliogr�fica tiene como finalidad analizar las propiedades mec�nicas �ptimas utilizadas en la fabricaci�n de autom�viles y sus normativas, motivo por el cual, actualmente los fabricantes de los veh�culos deben cumplir con las nuevas exigencias del mercado, dise�ando y fabricando veh�culos que cuenten con inteligencia artificial que asistan de mejor manera al conductor, adem�s de contar con un sistema que ayude a evitar un siniestro y en caso de que este ocurra, el veh�culo debe contar con otros componentes que van a minimizas las lesiones e impactos en el conductor y acompa�antes.

Es importante recalcar que los fabricantes de veh�culos realizan testeos constantes de las propiedades mec�nicas de los materiales e insumos que van a utilizar en el proceso de fabricaci�n del veh�culo, para evitar una falla mec�nica que pueda ser la causante de un accidente de tr�nsito, donde se puede evidenciar la importancia que tiene este proceso y que adem�s cumpla con las normativas expuestas por la ley.

Hoy en d�a, una de las principales normas con las que deben cumplir los fabricantes de veh�culos es la de anticontaminaci�n EURO, la cual se basa en construir veh�culos con carrocer�as m�s ligeras para reducir el peso del veh�culo y, en consecuencia el consumo de combustible, reduciendo los gases contaminantes como medida de cuidado y protecci�n medioambiental.

Palabras Clave: Propiedades Mec�nicas; autom�viles; normas; fabricaci�n.

 

Abstract

The purpose of this bibliographical research is to analyze the optimal mechanical properties used in the manufacture of automobiles and their regulations, which is why, currently, vehicle manufacturers must comply with the new market demands, designing and manufacturing vehicles that have intelligence artificial light that better assist the driver, in addition to having a system that helps to avoid an accident and in the event that it occurs, the vehicle must have other components that will minimize injuries and impacts on the driver and companions.

It is important to emphasize that vehicle manufacturers carry out constant tests of the mechanical properties of the materials and inputs that they are going to use in the vehicle manufacturing process, to avoid a mechanical failure that could be the cause of a traffic accident, where It can demonstrate the importance of this process and that it also complies with the regulations set forth by law.

Today, one of the main standards that vehicle manufacturers must comply with is EURO anti-pollution, which is based on building vehicles with lighter bodies to reduce vehicle weight and, consequently, fuel consumption, reducing polluting gases as a measure of care and environmental protection.

Keywords: Mechanical properties; automobiles; rules; manufacturing.

 

Resumo

O objetivo desta pesquisa bibliogr�fica � analisar as propriedades mec�nicas �timas utilizadas na fabrica��o de autom�veis e suas regulamenta��es, raz�o pela qual, atualmente, os fabricantes de ve�culos devem atender �s novas exig�ncias do mercado, projetando e fabricando ve�culos que possuem luz artificial de intelig�ncia que melhor auxiliar o motorista, al�m de possuir um sistema que ajuda a evitar um acidente e caso ocorra, o ve�culo deve possuir outros componentes que ir�o minimizar les�es e impactos no motorista e acompanhantes.

� importante ressaltar que os fabricantes de ve�culos realizam testes constantes das propriedades mec�nicas dos materiais e insumos que v�o utilizar no processo de fabrica��o dos ve�culos, para evitar uma falha mec�nica que pode ser a causa de um acidente de tr�nsito, onde pode demonstrar a import�ncia desse processo e que tamb�m atende �s normas previstas em lei.

Hoje, uma das principais normas que os fabricantes de ve�culos devem cumprir � a EURO antipolui��o, que se baseia em construir ve�culos com carrocerias mais leves para reduzir o peso do ve�culo e, consequentemente, o consumo de combust�vel, reduzindo os gases poluentes como medida de cuidado e prote��o ambiental.

Palavras-chave: Propriedades mec�nicas; autom�veis; regras; fabrica��o.

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Introducci�n

El presente art�culo tiene como objetivo principal analizar las propiedades mec�nicas �ptimas utilizadas en la fabricaci�n de autom�viles y sus normativas, por tal motivo, se puede enfatizar en que actualmente existe una evoluci�n constante en cuanto a tecnolog�a, lo que ha generado un desarrollo acelerado en la industria automotriz, que busca minimizar los procesos de fabricaci�n y mejorar los resultados obtenidos, adem�s de establecer nuevas normativas de seguridad, comodidad, confort y optimizaci�n de recursos, caracter�sticas espec�ficas que deben ser tomadas en consideraci�n al establecer las propiedades mec�nicas que se van a utilizar al fabricar un autom�vil en espec�fico. (Mateos, 2022)

Es importante conocer los conceptos y definiciones del tema a tratar, por lo que para (Jim�nez, 2016) la industria automotriz es el conjunto de empresas que desempe�an actividades de planificaci�n, organizaci�n, dise�o, producci�n y comercializaci�n de veh�culos de diferentes caracter�sticas que se acoplan a las necesidades de las personas.

En la actualidad el sector automotriz se ha convertido en una de las industrias m�s din�micas debido a que su importancia no solo radica en el nivel social, sino que tambi�n la hace en el nivel econ�mico, debido a que varios autom�viles son utilizados como una herramienta de trabajo para las personas o empresas p�blicas o privadas, los cuales buscan caracter�sticas y propiedades mec�nicas espec�ficas para el uso que le van a dar a un veh�culo en particular, creando un amplio abanico de posibilidades para sus fabricantes, seg�n el nicho de mercado al que se direccionan. (Hidalgo, 2022)

Cabe recalcar que para que un veh�culo llegue al mercado, este debe pasar por varias pruebas que garanticen un funcionamiento �ptimo y calidad, para evitar un accidente de tr�nsito, por ende, la tecnolog�a se ha convertido en el aliado perfecto para esta industria, ya que mediante la automatizaci�n de sistemas, se garantiza los resultados esperados. (Sojo, 2018)

Por otro lado, las propiedades mec�nicas son aquellas que afectan a la resistencia mec�nica de un material cuando se aplica fuerza, es decir, es la capacidad que tiene de transmitir y resistir fuerzas o deformaciones, por tal motivo, son de suma importancia en la industria automotriz, ya que los materiales que se utilicen para la fabricaci�n deben tener una resistencia mec�nica adecuada para el tipo de veh�culo que se est� dise�ando y as� puedan funcionar bajo diferentes fuerzas o cargas. (Raperi, 2022)

Es sustancial resaltar que las propiedades mec�nicas de un material est�n determinadas por su composici�n qu�mica y estructura interna, por lo que requiere de varios ensayos para lograr obtener una propiedad acorde a las necesidades y requerimientos para lo que es fabricado, aunque puede modificarse, ya que est� relacionada con las fuerzas exteriores que se ejercen sobre el material creado. (Garc�a, 2018)

Para finalizar, es importante saber acerca de las normativas, que se definen como el conjunto de normas, m�todos o reglas que dirigen, gu�an o limitan el comportamiento de una persona, organizaci�n, instituci�n, actividad o procedimiento, siendo de suma importancia ya que estipulan el comportamiento y funciones de cada persona, logrando una sana convivencia para alcanzar los objetivos planteados. (Ucha, 2017) Por ende, en la normativa se definen las reglas y pol�ticas que pretenden regular las actividades o procedimientos que se van a llevar a cabo con la finalidad de cumplir con un objetivo a corto, mediano o largo plazo, y su incumplimiento o violaci�n de la misma repercute en un castigo o sanci�n. (Rodr�guez, 2018)

Actualmente, la industria automotriz est� atravesando un cambio significativo en los procesos de fabricaci�n de sus veh�culos, debido a los factores econ�micos, ambientales y competitivos, cambiando as� la forma en la que los veh�culos deben funcionar para cumplir con las nuevas normas establecidas legalmente para este sector productivo, representando un verdadero reto tanto para los empresarios como para los fabricantes que deben enfocar sus esfuerzos no solo al dise�o, sino tambi�n a su desempe�o. (Ambrosio, 2022)

 

M�todos de investigaci�n

Investigaci�n bibliogr�fica

Para el desarrollo del presente art�culo, se realiz� una investigaci�n bibliogr�fica, debido a que se requiri� el estudio e interpretaci�n de varios autores que tienen el conocimiento sobre el tema de inter�s, analizar las propiedades mec�nicas �ptimas utilizadas en la fabricaci�n de autom�viles y sus normativas.

Este proceso le brind� al investigador una visi�n general acerca de la importancia de analizar las propiedades mec�nicas �ptimas utilizadas en la fabricaci�n de autom�viles y sus normativas, adem�s de adquirir informaci�n ver�dica que respalda los resultados obtenidos y la discusi�n de evaluaci�n que se desarroll� en la presente investigaci�n, aunque es importante recalcar que actualmente existe gran cantidad de informaci�n que la mayor�a de veces contradice los datos obtenidos, por lo que es importante mencionar que se ha clasificado dicha informaci�n bajo criterios de calidad, que garantizan el �xito del art�culo.

 

Tipos de Investigaci�n

Seg�n el enfoque

En el art�culo elaborado se presenta un enfoque cualitativo, debido a que se estudi� la informaci�n expuesta por los diferentes autores, mediante la revisi�n bibliogr�fica, con el objetivo de nutrir al investigador con el conocimiento necesario para la elaboraci�n del presente trabajo investigativo, tomando en consideraci�n los diferentes puntos de vista, asumiendo as� el m�todo cient�fico que orientar� al investigador a clasificar la informaci�n que vaya acorde a las necesidades investigativas.

 

Seg�n el alcance

El art�culo realizado es una investigaci�n descriptiva, debido al an�lisis de las propiedades mec�nicas �ptimas utilizadas en la fabricaci�n de autom�viles y sus normativas, basada en una investigaci�n bibliogr�fica se pretende mostrar, narrar o se�alar hechos, situaciones o caracter�sticas sobre el objeto de estudio mediante revisi�n documental.

 

Seg�n la finalidad

Se puede establecer que la investigaci�n bibliogr�fica que se realiz� para el art�culo es aplicada, debido a que se busca determinar las propiedades mec�nicas �ptimas utilizadas en la fabricaci�n de autom�viles y sus normativas. Es necesario aclarar que, aunque el enfoque cualitativo presenta un panorama subjetivo, no deja de ser bibliogr�fica, ya que la investigaci�n no se sustenta �nicamente en la opini�n de los autores, sino que sustenta sus argumentos en base a un an�licis de varios autores con datos reales.

 

Poblaci�n y Muestra

En el art�culo desarrollado se realiza un trabajo de revisi�n bibliogr�fico, con la finalidad de analizar los estudios de varios autores que est�n directamente relacionados con el tema de investigaci�n sobre las propiedades mec�nicas �ptimas utilizadas en la fabricaci�n de autom�viles y sus normativas

En la presente investigaci�n es importante incluir criterios de inclusi�n y exclusi�n de la informaci�n que ha sido utilizada para el an�lisis de la bibliograf�a, clasificando los datos obtenidos, con la finalidad de dar un enfoque claro.

 

Materiales

Tras establecer el objeto de estudio que es analizar las propiedades mec�nicas �ptimas utilizadas en la fabricaci�n de autom�viles y sus normativas, se hizo uso de libros, internet, computadora, art�culos, revistas, blog de an�lisis, entre otros, que generaron los datos necesarios para la elaboraci�n del art�culo.

 

Resultados

Para la fabricaci�n de veh�culos, es importante considerar las propiedades mec�nicas de los materiales que se van a utilizar, ya que deben tener una resistencia mec�nica �ptima y adecuada para que sean capaces de trabajar bajo diferentes fuerzas y cargas, resultando de suma importancia en la creaci�n, dise�o y fabricaci�n de un veh�culo que debe ser sometido a varias pruebas que garanticen su correcto funcionamiento, resistencia y seguridad para las personas que lo adquieran. (Gaya, 2018)

Para alcanzar este prop�sito, se debe tomar en consideraci�n las principales propiedades mec�nicas que debe cumplir la fabricaci�n de un veh�culo, entra las m�s importantes son:

Tras lo expuesto anteriormente se puede determinar que las condiciones de la propiedades mec�nicas de los materiales que se utilizan para la fabricaci�n de autom�viles son indispensables para cumplir con los par�metros de calidad y normas b�sicas para que puedan ser comercializados en el mercado, adem�s de garantizar su correcto funcionamiento acorde a las caracter�sticas y especificaciones con las que son dise�ados con la finalidad de que se acoplen a las necesidades de las personas, organizaciones o industrias. (Castilla, 2017)

Cabe recalcar que hoy en d�a existen varias normas que regulan las condiciones de fabricaci�n de un veh�culo con medidas que cuiden y salvaguarden el medio ambiente, por lo que los fabricantes deben crear y producir sus autos cumpliendo con estos par�metros que son:

���������� Nuevos registros de seguridad que vayan relacionados directamente con las emisiones de CO2.

���������� Deben ir a la par de las nuevas tecnolog�as como los sistemas de conectivos, asistencia de retro, antiderrape, mapas digitales, autonom�a del veh�culo, sistema de sonido, entre otros.

���������� Evitar el costo excesivo de los veh�culos para los compradores, a pesar de las complejas cadenas de suministros que se requiere para su fabricaci�n.

���������� Crear estrategias y dise�os innovadores que les permita mantenerse en un mercado cada vez m�s competitivo, sin disminuir la calidad y seguridad de los veh�culos. (V�zquez, 2017)

El sector automotriz es considerado como una industria global, por lo que requiere homogeneizar sus par�metros y normativas de calidad para todas las plantas productivas que se dedican a la fabricaci�n de veh�culos, con la finalidad de establecer directrices para alcanzar los est�ndares m�nimos para que un veh�culo sea seguro para las personas, organizaciones o instituciones que los adquieren para los diferentes usos que puede tener este producto, por lo tanto las normativas garantizan que este medio de transporte cumple con las propiedades mec�nicas �ptimas de fabricaci�n.

 

Discusi�n

Para alcanzar el objetivo de utilizar las propiedades mec�nicas �ptimas en la fabricaci�n de un veh�culo, es importante que estas pasen por varios ensayos que garanticen que la pieza que se va a utilizar es la id�nea, tomando en consideraci�n el tipo de veh�culo que se est� dise�ando, entre los principales ensayos que se deben realizar son:

Ensayos de las propiedades mec�nicas de los materiales: Se mide las caracter�sticas y el comportamiento de los pl�sticos, cer�micas o metales en cuanto a la aplicaci�n de fuerzas y tensiones, determinando su idoneidad, garantizando su uso �ptimo, evitando que se den deformaciones o fracturas al sufrir fallos en sus estructuras originales, detect�ndolos a tiempo.

Ensayos de resistencia a la fractura: Mediante pruebas cuantitativas se determina la propensi�n de un material a crear una grieta, ya que a la hora de usar un material que est� destinado para una actividad o proceso en espec�fico se debe tener la convicci�n de que este no se vaya a fracturar al desplazarlo de forma vertical, horizontal o diagonal, seg�n su dise�o de creaci�n.

Ensayo de dureza: Este proceso permite evidenciar si existe un tipo de deformaci�n en el material al colocar una carga en un peque�o punto considerado como rendimiento, esta prueba se lleva a cabo colocando una bola o cono� de acero endurecido en la superficie del material a prueba y se comprueba la carga que este puede soportar.

Ensayo de Fluencia: Hace referencia al cambio lento en las dimensiones de un material, debido a una prolongada tensi�n, es decir, se somete al material en prueba a una carga constante por un tiempo determinado para evidenciar su punto de quiebre o deformaci�n, determinando as� el tiempo de vida �til de cierto material.

Es importante conocer sobre las regulaciones y normativas m�s importantes en la industria automotriz para tomarlas en consideraci�n al realizar el proceso de fabricaci�n de los autom�viles y sus propiedades mec�nicas, con la finalidad de obtener los permisos necesarios para comercializarlos, las m�s relevantes son: (Freire, 2020)

RIA 1506:

���������� Es un compendio de varias normativas como: ANSI, ISO, EN 1050 y CSA.

���������� Busca la integraci�n de celdas rob�ticas y trabajo con robots para la automatizaci�n de varios procesos de fabricaci�n.

���������� Se encarga del an�lisis de riesgos en las instancias de seguridad.

���������� Su principal objetivo est� en la utilizaci�n de tecnolog�a que es vital para sobrevivir en la industria automotriz, ya que actualmente los veh�culos trabajan con inteligencia artificial.

Norma ISO 9000 (vigente):

���������� Su enfoque esta direccionado hacia la calidad que garantiza una estructura de trabajo acorde al proceso de fabricaci�n.

���������� Es una regulaci�n para la industria en general con un enfoque en el cliente.

���������� Los proveedores deben tener una cadena de distribuci�n fuerte con una estructura interna que aseguren un buen servicio al cliente.

 

�Norma ANSI B11. TR3 � 2000:

���������� Establece los niveles de capacidad en los autom�viles para responder a una mitigaci�n, donde A es la m�s baja y E la m�s alta.

���������� Esta norma permite determinar el nivel de riesgo para establecer las caracter�sticas que debe tener el veh�culo.

 

Conclusiones

Se puede evidenciar que la industria automotriz se ha expandido a nivel mundial, debido a la demanda del mercado, colocando plantas de ensamblaje en diferentes pa�ses, lugares en donde deben regirse a las normas o regulaciones que garantizan ciertos par�metros de seguridad, motivo por el cual as� sean modelos est�ndar dise�ados, existen variaciones en cuanto a su seguridad y precio, ya que en algunos pa�ses existen m�s exigencias que en otros y se deben cumplir para poder comercializar los veh�culos.

Es importante recalcar que las propiedades mec�nicas de los veh�culos var�an seg�n las caracter�sticas, uso que se le va a dar al veh�culo y para que fue creado, por lo que es importante mantener un constante testeo de los materiales e insumos que se van a utilizar, con la finalidad de evitar fallas mec�nicas que puedan terminar en ocasionar un accidente de tr�nsito, adem�s de crear veh�culos que vayan en relaci�n con la calidad, caracter�sticas y seguridad que ofrecen.

Las normativas que rigen actualmente a nivel mundial para el dise�o y fabricaci�n de veh�culos van con el cuidado y protecci�n del medio ambiente, disminuyendo la producci�n de gases que afectan directamente a la capa de ozono, motivo por el cual los fabricantes deben dise�ar los autos y las propiedades mec�nicas regidos por estas normas, logrando obtener un veh�culo de calidad, con mayor seguridad y que consuma la menos cantidad de combustible posible.

 

Referencias

1.     Ambrosio, R. (2022). Certificaci�n ISO en Automoci�n. NQA, 1-2.

2.     Castilla, J. (2017). Propiedades Mec�nicas de los materiales m�s comunes. Phemtycs, 4-6.

3.     Freire, G. (2020). Normativas y certificaciones a cumplir en la industria automotriz. RISOUL, 1-4.

4.     Garc�a, S. (2018). Estudio de las propiedades mec�nicas. San Luis Potos�: Facultad de ciencias .

5.     Gaya, M. (2018). Propiedades Mec�nicas. Educaci�n Tecnol�gica, 7-9.

6.     Hidalgo, J. (2022). Industria automotriz. GSL Industria, 3-5.

7.     Jim�nez, J. (2016). An�lisis del sector automotriz. Jalisco: Sanfandila.

8.     Mateos, P. (2022). �Qu� materiales se emplean en la fabricaci�n de una carrocer�a? AF T�cnica, 1-4.

9.     Raperi, F. (2022). Propiedades mec�nicas. Infinitia Industrial Consulting, 1-2.

10.  Rodr�guez, E. (2018). Mejorar las propiedades mec�nicas del autom�vil mediante composites. Canales Sectoriales, 3-6.

11.  Sojo, E. (2018). La gesti�n del conocimiento en la industria automovil�stica. Secretar�a de Econom�a, 1-7.

12.  Ucha, F. (2017). La normativa. Onmidia, 2-4.

13.  V�zquez, D. (2017). Revisi�n de la normatividad sobre los requerimientos de seguridad en autom�viles. Ciudad de M�xico: Sanfandila.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

� 2023 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

(https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).