Detalles del proyecto
Descripción
El grupo TEC MotorSports del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), es un grupo de investigación interdisciplinario enfocado en el desarrollo de prototipos y conceptos que impulsan el crecimiento de la industria automovilística. Fundado en 2023, este equipo surgió de la pasión compartida por sus integrantes y de la necesidad de establecer un espacio académico dedicado a tecnologías innovadoras y de alto rendimiento en Costa Rica, donde la formación especializada en esta área es limitada.
Además de brindar un espacio para la investigación y desarrollo en el campo de la industria automotriz y automovilística, un objetivo fundamental de TEC MotorSports es participar en la competencia internacional Formula SAE. Este es un evento que desafía a equipos universitarios a diseñar, fabricar, desarrollar y competir con vehículos estilo formula optimizados en evaluaciones de diseño, inspección técnica, costos y manufactura; así como también pruebas de aceleración, skid pad, autocross, eficiencia y resistencia. Esta participación se alinea con la misión del grupo de fomentar el conocimiento de nuevas
tecnologías, permitiendo a los estudiantes investigar, implementar e innovar en la industria automotriz. La competencia promueve la aplicación de conceptos en ingeniería, como por ejemplo mecánica estructural, dinámica vehicular y procesos de manufactura; así como también la gestión de proyectos y manejo de presupuestos, además, incentiva el desarrollo
de habilidades para la vida como trabajo en equipo, comunicación efectiva y resolución de conflictos.
El proyecto de investigación propuesto consiste en el diseño riguroso y optimizado del chasis y el sistema de suspensión para un prototipo monoplaza que representará a TEC MotorSports en la competencia Fórmula SAE. El chasis es el subsistema más crítico, funcionando como el esqueleto del vehículo y garantizando la rigidez estructural necesaria para soportar todos los sistemas anexos, incluyendo la suspensión, el tren motriz, aerodinámica y, fundamentalmente, la seguridad del piloto. De esta forma el diseño del chasis debe ser capaz de resistir cargas estáticas y dinámicas severas que se manifiestan
durante la operación, el reglamento técnico de la competencia establece parámetros estrictos de seguridad y criterios de equivalencia estructural, por lo que se vuelve imperativo desarrollar una estructura que cumpla con la normativa y que, al mismo tiempo, sea lo más ligera y segura posible.
Para alcanzar el objetivo, el proyecto utilizará un proceso de modelado tridimensional y simulación avanzada. La herramienta central será el análisis por elementos finitos (FEA), indispensable para simular el comportamiento del chasis bajo condiciones de carga reales.
Dentro de las variables clave de estudio se encuentran:
1. Rigidez Torsional: Influye directamente en el comportamiento dinámico y en la transferencia de carga. El objetivo propuesto es lograr una rigidez torsional mínima de 3000 N⋅m/º, un valor de referencia adoptado por equipos competitivos. El FEA permitirá evaluar la rigidez torsional e identificar zonas críticas.
2. Resistencia Estructural: Se examinará la resistencia a la flexión y el análisis de esfuerzos para el dimensionamiento adecuado de los elementos estructurales bajo carga. Además, se evaluará el riesgo de deformación plástica y los modos de falla bajo cargas críticas, para verificar las zonas de deformación programada.
El diseño del chasis no se abordará de forma aislada, sino como una parte integral que impacta directamente la cinemática de la suspensión. Por lo tanto, el diseño de la suspensión y su integración con el chasis será evaluado a partir de las siguientes variables:
1. Ángulos de Geometría: Se analizará cómo la estructura del chasis influye en la geometría de suspensión, en la transferencia de peso y la maniobrabilidad del prototipo. Esto es crucial para que los ajustes de la suspensión aseguren un desempeño óptimo.
2. Dureza y Amortiguación: La dureza asociada a la rigidez de los resortes, será evaluada a través de condiciones en pista. Además, se considerarán las características de amortiguación (rebote y compresión) que, junto con el diseño estructural, definirán el desempeño dinámico del vehículo en curvas, frenadas, aceleración y baches.
Al sistematizar el proceso de diseño basado en FEA y la normativa SAE, el resultado será un documento técnico que servirá de referencia y material didáctico para futuras generaciones, fomentando la innovación responsable y la educación técnica de alto nivel.
Además de brindar un espacio para la investigación y desarrollo en el campo de la industria automotriz y automovilística, un objetivo fundamental de TEC MotorSports es participar en la competencia internacional Formula SAE. Este es un evento que desafía a equipos universitarios a diseñar, fabricar, desarrollar y competir con vehículos estilo formula optimizados en evaluaciones de diseño, inspección técnica, costos y manufactura; así como también pruebas de aceleración, skid pad, autocross, eficiencia y resistencia. Esta participación se alinea con la misión del grupo de fomentar el conocimiento de nuevas
tecnologías, permitiendo a los estudiantes investigar, implementar e innovar en la industria automotriz. La competencia promueve la aplicación de conceptos en ingeniería, como por ejemplo mecánica estructural, dinámica vehicular y procesos de manufactura; así como también la gestión de proyectos y manejo de presupuestos, además, incentiva el desarrollo
de habilidades para la vida como trabajo en equipo, comunicación efectiva y resolución de conflictos.
El proyecto de investigación propuesto consiste en el diseño riguroso y optimizado del chasis y el sistema de suspensión para un prototipo monoplaza que representará a TEC MotorSports en la competencia Fórmula SAE. El chasis es el subsistema más crítico, funcionando como el esqueleto del vehículo y garantizando la rigidez estructural necesaria para soportar todos los sistemas anexos, incluyendo la suspensión, el tren motriz, aerodinámica y, fundamentalmente, la seguridad del piloto. De esta forma el diseño del chasis debe ser capaz de resistir cargas estáticas y dinámicas severas que se manifiestan
durante la operación, el reglamento técnico de la competencia establece parámetros estrictos de seguridad y criterios de equivalencia estructural, por lo que se vuelve imperativo desarrollar una estructura que cumpla con la normativa y que, al mismo tiempo, sea lo más ligera y segura posible.
Para alcanzar el objetivo, el proyecto utilizará un proceso de modelado tridimensional y simulación avanzada. La herramienta central será el análisis por elementos finitos (FEA), indispensable para simular el comportamiento del chasis bajo condiciones de carga reales.
Dentro de las variables clave de estudio se encuentran:
1. Rigidez Torsional: Influye directamente en el comportamiento dinámico y en la transferencia de carga. El objetivo propuesto es lograr una rigidez torsional mínima de 3000 N⋅m/º, un valor de referencia adoptado por equipos competitivos. El FEA permitirá evaluar la rigidez torsional e identificar zonas críticas.
2. Resistencia Estructural: Se examinará la resistencia a la flexión y el análisis de esfuerzos para el dimensionamiento adecuado de los elementos estructurales bajo carga. Además, se evaluará el riesgo de deformación plástica y los modos de falla bajo cargas críticas, para verificar las zonas de deformación programada.
El diseño del chasis no se abordará de forma aislada, sino como una parte integral que impacta directamente la cinemática de la suspensión. Por lo tanto, el diseño de la suspensión y su integración con el chasis será evaluado a partir de las siguientes variables:
1. Ángulos de Geometría: Se analizará cómo la estructura del chasis influye en la geometría de suspensión, en la transferencia de peso y la maniobrabilidad del prototipo. Esto es crucial para que los ajustes de la suspensión aseguren un desempeño óptimo.
2. Dureza y Amortiguación: La dureza asociada a la rigidez de los resortes, será evaluada a través de condiciones en pista. Además, se considerarán las características de amortiguación (rebote y compresión) que, junto con el diseño estructural, definirán el desempeño dinámico del vehículo en curvas, frenadas, aceleración y baches.
Al sistematizar el proceso de diseño basado en FEA y la normativa SAE, el resultado será un documento técnico que servirá de referencia y material didáctico para futuras generaciones, fomentando la innovación responsable y la educación técnica de alto nivel.
Objetivo General
Diseñar el chasis y suspensión del prototipo de TEC MotorSports para la competición Formula SAE Brasil 2026.
Lineas de Investigación
Sistemas de Transporte
| Estado | Activo |
|---|---|
| Fecha de inicio/Fecha fin | 19/01/26 → 19/08/26 |
Palabras clave
- Fórmula SAE