Resumen
Ejecutivo
Introducción
Resultados
Parte I: Vehículos con Frenos Desgastados Fuerzas de Frenado –Precisión y Aplicabilidad de resultados de PBBT versus Referencia de BF. |
Las fuerzas de frenado por rueda reportadas por las PBBT se compararon
con las fuerzas de frenado que se midieron usando una rueda calibrada
para torsión. Los datos sobre la torsión de la rueda se
redujeron a un solo valor usando tres métodos distintos. Usando
los métodos que eran más similares se encontró un
acuerdo dentro del 2.5 por ciento de la exactitud requerida en las especificaciones
de desempeño para todos los RD y los BTT. Sin embargo, para los
HEKA FP, las discrepancias en los datos de las BF fueron mucho mayores
y parecían estar relacionadas a la adquisición y al manejo
de datos dinámicos provenientes de la parada en las chapas. Como
tal, se necesitaría demostrar más la exactitud de los HEKA
en reportar las BF. Para los Hunter FP, la discrepancia en valores de
las BF fueron menos del 10 por ciento y parece que solo se debió
a las diferencias entre el algoritmo Hunter usado y el que se usó
con los datos de la rueda de torsión. Como posteriormente se encontró
que la desaceleración prevista por Hunter concuerda muy bien con
la desaceleración en la carretera, se consideró que la diferencia
en las BF se podía resolver y no eran una preocupación potencial
para la seguridad.
Las BF medidas por los PBBT mostraron diferentes grados de aplicabilidad
cuando se compararon con las BF deducidas de las paradas por carretera
a 32.2 km/hr (20mph). La prueba Hunter, que se conduce a 16 km/hr (10
mph), pareció ser la más aplicable. Para los RD, su aplicabilidad
ha podido ser afectada por la sensibilidad a la velocidad del rendimiento
del par de rotación de los frenos. En general, se midieron BF mayores
en las pruebas de RD, en las cuales la rueda es girada a menos de 2 km/hr.
(1.2 mph) comparado con aquel deducido de la prueba de parada en carreteras
a 32.2 km/hr (20 mph).
Aunque las desviaciones fueron solamente del orden del 10 por ciento,
es posible que se necesite investigación adicional sobre el desarrollo
de un factor a escala para predecir con exactitud la desaceleración
en carretera. El BTT también mostró buena aplicabilidad
para la parada en carretera en tres de las cuatro condiciones de los vehículos.
Es posible que las BF que se pueden medir mas altas para las ruedas fuertes
usando el BTT hayan influido en la aplicabilidad para el vehiculo de dos
ejes descargado, en lugar del que está disponible debido a la tracción
con la superficie durante una parada en la carretera. Como tal, en estos
casos se requeriría un corte en el tope (similar al uso de factores
a escala para los RD) para mejorar la exactitud en predecir el desempeño
de parada en la carretera.
Peso del Vehículo – Exactitud y Aplicabilidad de
los Resultados de PBBT versus WL. Referencias.
Se encontró que los pesos reportados por el PBBT estaban dentro
del requisito de exactitud del 2.5 por ciento durante las pruebas de calibración
usando bloques de concreto de peso conocido.
El reporte de cargas en el eje de vehículos indicó que las
cargas obtenidas durante la prueba de frenos no eran siempre representativas
de aquellas del vehiculo que está en superficie. Como tal, para
algunos PBBT, la aplicabilidad de las medidas de peso necesitará
más consideración para uso en el cumplimiento de las regulaciones.
El reporte de los PBBT sobre el peso del vehículo (el total de
cargas en el eje) concordaba con los valores de referencia para 4 de los
8 PBBT para el camión de dos ejes en condiciones de cargue y descargue.
Para el 3-S2, el total para solo 2 de los 8 PBBT (el Hunter y el RAI RD
en tierra) en ambas condiciones de carga. Para el HEKA, FP, RD y el BTT,
las diferencias en las medidas de cargas en el eje se debieron a transferencia
de cargas entre los ejes cuando el vehiculo estaba siendo frenado en posición
en el PBBT. Esta transferencia de carga fue muy significativa con las
características particulares del vehículo 3S2 (p.ej. suspensión
de 4 amortiguadores y ejes en serie (en tándem). Estos efectos
fueron también más visibles en los PBBT portátiles
debido a las plataformas elevadas de la prueba. Se puede esperar una mejoría
con la implementación de diferentes configuraciones de la rampa
para estos PBBT portátiles. De las pruebas de carga del eje se
concluyó que se necesitarán algunas consideraciones o procedimientos
especiales de prueba para algunos vehículos.
Desaceleraciones Equivalentes – Comparaciones entre los
resultados de PBBT con la Desaceleración del Vehículo.
Usando la desaceleración equivalente (BFTOT/WLTOT o BFTOT/GVW)
como la medida, 6 de los 8 PBBT predijeron acertadamente la capacidad
del vehículo para detener el vehículo de eje trasero cargado
o sin carga. Por la carga 3-S2 de 8 PBBT se predijo acertadamente la capacidad
de frenar del vehículo. Las medidas de la fuerza de los frenos
fueron exactas. Las predicciones inexactas de la desaceleración
provinieron principalmente de medidas de peso, como algunos de los PBBT
reportaron cargas de ejes altas. Otros factores incluyeron el coeficiente
de fricción (COF) entre la prueba de superficie y la llanta siendo
diferente del COF entre la carretera y la llanta o la terminación
temprana de la prueba por el mecanismo de control del PBBT o la computadora.
Las recomendaciones para la corrección se hicieron en el tiempo
del round-robin y estas atendidas por los fabricantes del PBBT cuando
se hizo este reporte. El trabajo futuro se enfocará en la resolución
de estos problemas.
Capacidad de Repetición
La habilidad de los PBBT para evaluar el desempeño general del
vehículo al parar, dentro de un rango aceptable de capacidad de
repetición (ARR por su sigla en inglés) fue muy buena. Aproximadamente
el 93 por ciento de todas las medidas, incluyendo BF y WL, estuvieron
dentro del ARR.
Parte II: Vehículos con Frenos Fuertes, Ajustados Completamente
Se evaluó la habilidad de los PBBT para medir la capacidad total
de los frenos
de un vehículo con frenos fuertes. La tracción que existe
entre las llantas y la superficie
de prueba (o la carretera) limita el BF máximo alcanzado por el
vehículo, ya sea durante una prueba de PBBT o durante una prueba
de parada en la carretera. Como tales variaciones se reportaron entre
los PBBT en estas pruebas, fueron principalmente una reflexión
de las diferentes pruebas de superficies usadas. Los PBBT con tracción
más alta entre la superficie de prueba y la llanta que entre la
carretera y la llanta tendieron a mostrar un desaceleramiento más
alto que el que se midió durante una parada en carretera y viceversa.
NO existe una preocupación de seguridad previendo que las diferencias
en tracción se pueden documentar y se puede contar con ellas. A
continuación se hace un resumen de los resultados de la Parte II.
• La mayoría de los PBBT predijeron por lo menos la desaceleración en carretera, la cual fue aproximadamente 0.6g4 para el vehículo que se probó.
• Los FP mostraron variabilidad más alta al probar el vehículo con frenos fuertes que la de los vehículos con frenos ligeros suaves). Esto fue probablemente debido a la variabilidad en el desempeño del chofer y la posible patinada de la llanta.
• El VIS RD midió bajos BF comparados otros PBBT, aparentemente como resultado de ya sea terminación prematura de la prueba o a una tracción baja de la superficie del rodillo.
• Los resultados del BTT no se afectaron ni por las condiciones de carga del vehículo ni por la presencia de agua en la superficie de la prueba
• Para el VIS y los HEI RD estándar, la presencia de agua en la prueba de la superficie redujo la tracción entre las llantas y los rodillos y afectó notablemente las medidas de BF.
Conclusiones
La round-robin fue la primera en su clase y constituye un avance significativo
en el programa de la FMCSA para permitir el uso de los PBBT como una herramienta
para el cumplimiento de la ley.
• Bajo las condiciones de la mayoría de las pruebas, la exactitud y repetibilidad de la mayoría de los PBBT participando, sin tener en cuenta el principio de la operación, fue aceptable para cumplir las especificaciones funcionales y por lo tanto para usarse en el cumplimiento de la ley.
• El Hunter FP y el RAI, RD en tierra (in ground) mostró el potencial más inmediato para usarse para el cumplimiento de la ley en vehículos con frenos desgastados (largos,) basándose en los resultados de repetibilidad y exactitud cuando se comparan con la medida de las desaceleraciones de los vehículos en una parada en carretera de 32.2 km/hr 920 mph).
• Donde se necesiten, factores o modificaciones para obtener aceptable desempeño del PBBT con el fin de usarse para el cumplimiento de las regulaciones se dividió en dos categorías:
1) Las
modificaciones consistentes con las especificaciones funcionales del PBBT
que han sido desarrolladas para elegibilidad de financiamiento por parte
de la Seguridad de los Autotransportes.
4”g” representa la aceleración causada por la gravedad.
5 Se debe de observar que Hunter considera inválida una prueba en
la cual el vehículo está patinando.
Programa de Asistencia (MCSAP).
2) Modificaciones de procedimiento para mejorar la aplicabilidad del PBBT
en los resultados de frenadas en carretera.
• Se encontró que las medidas de peso son afectadas por características específicas de los vehículos o por la elevación y configuraciones de las rampas de los PBBT portátiles.
• Se deberá dar consideración a un criterio adicional para juzgar la efectividad de los frenos en los casos en que sería imposible medir en una manera representativa debido a la configuración del vehículo. Por ejemplo, cuando ocurre que se atranca una llanta, si la tracción entre la llanta y la superficie de prueba es por lo menos igual a 0.6 (como se requiere en las especificaciones funcionales del PBBT), la capacidad de frenada de la llanta se consider5aría adecuada, sin tomar en cuenta las medidas de peso. Cuando los frenos están muy desgastados o débiles para atrancar las llantas, las medidas de peso son críticas y se requerirán procedimientos o criterio alternativos.
Los PBBT-medidos BF estuvieron muy de acuerdo con el Fs medidos con el esfuerzo de torción de la llanta. Se atribuyeron las desviaciones a una de dos causas: ¡ El algoritmo usado por los fabricantes de los PBBT para adquirir y manipular los datos crudos y ¡ en el caso del probador de los platos planos, el efecto de cargamento dinámico.
• El rodillo dinamómetro, como una clase, reportó ligeramente más alto los BF para los vehículos de frenos desgastados o débiles en pavimento seco que los valores de la referencia correspondiente se derivaron en paradas o frenadas en carreteras. Se sospechó que esto era un resultado ya sea por la geometría del contacto del remiendo del rodillo de la llanta o cambios en los esfuerzos de torción externos de los frenos como una función de la velocidad: los RD portables operan a menos de 2 km/hr (1.2 mph), las frenadas en carretera se desempeñaron a 32.2 km/hr (20 mph). Se requieren datos adicionales en esta área.
Finalmente se hicieron las siguientes recomendaciones para ayudarles a cumplir con las especificaciones funcionales: ¡Alterar la superficie de prueba para cumplir con los mínimos requerimientos de COF. ¡Estandarizar protocolos de las pruebas, incluyendo el análisis de los datos y los procedimientos de los reportes¡ Y desarrollar procedimientos de calibración apropiada.
• Algunos PBBT mostraron que sus resultados de BF no se afectaron por la condición de la superficie de prueba. Aunque en condiciones de mojado el COF no es parte de las especificaciones funcionales de PBBT propuestas por ahora, los PBBT por los cuales se afectaron las medidas de los BF por las condiciones de la superpie de prueba deben enfocar y resolver este problema.Retos pendientes Los retos pendientes para el uso de los PBBT en el cumplimiento de la ley incluyen:
• Establecer terminación apropiada de la prueba, reducción de los datos y los algoritmos del reporte para los PBBT de tal forma que resultados consistentes se obtengan de máquina a máquina para un vehículo dado.
• Desarrollar procedimientos estándar de prueba o para cada tipo de PBBT.
• Desarrollar requerimientos de entrenamiento para que los inspectores usen PBBT para el cumplimiento de los requerimientos, incluyendo protocolos de calibración y operación.
• Establecer una lista de consideraciones especiales para las configuraciones de ciertos vehículos (p. ej.. carga aguda o limitaciones de aplicabilidad de medidas de BF). Cuando aplica, se deben implementar procedimientos modificados para la prueba.
• Desarrollar regulaciones para la evaluación individual pasa/falla de un freno que sean independientes de WL, cuando las medidas de WL que no están disponibles o están alteradas significantemente por la configuración del vehículo.
• Establecer una norma o procedimiento para se cumplan las pruebas, incluyendo la documentación de requerimientos de calibración necesarios para cumplir con retos legales potenciales.
• Caracterizando y entendiendo la sensibilidad a la velocidad de la fuerza del freno, la prueba estática contra la prueba dinámica, la geometría del contacto de la llanta o las limitaciones de COF cuando se necesitan para establecer la correlación entre las medidas de los PBBT y parada o frenada a una velocidad de 32.2 km/hr (20 mph).
Para un entendimiento fundamental de la relación entre la prueba
de PBBT y el desempeño del vehículo en carretera se encuentran
los retos siguientes: