Proyectos de la revista Make:
Pirómetro de neumáticos para autos de carreras
Registra las temperaturas de tus neumáticos y ajusta tu vehículo para tiempos más rápidos.
- Tiempo requerido: Un fin de semana
- Dificultad: Moderada
- Precio: USD 75–120
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Foto destacada por Alex Valenze. Todas las demás imágenes por Brian Smith.
Desde que dejé pasar mi graduación universitaria para comprar un kart de carreras, he pilotado diversos vehículos a lo largo de los años: karts de sprint y enduro, Formula V y Formula Ford, y ahora SCCA Solo (autocross) con un Toyota MR2 y un BMW Z4. Todos son autos muy diferentes con un factor común: los neumáticos.
En última instancia, los neumáticos determinan cuánto agarre tiene disponible el conductor para acelerar, frenar y tomar curvas, por lo que conocer su estado es un dato crítico para optimizar el rendimiento del vehículo y del piloto. En este proyecto mostraré cómo medir y registrar las temperaturas de tus neumáticos con un pirómetro de grabación DIY basado en un económico microcontrolador ESP32.
Si el automovilismo no es tu pasión, puedes usar este proyecto como base para todo tipo de registradores de datos compactos y portátiles cambiando los sensores conectados. ¿Quieres obtener mediciones de humedad del suelo en tu jardín? ¿Posiciones GPS? ¿Volumen de sonido? ¿Brillo de luz? ¿Calidad del aire? Cualquier sensor que cuente con una interfaz I²C o SPI y una librería de Arduino es fácil de añadir a este diseño básico.
¿Qué te dicen las temperaturas de los neumáticos?
Al hablar de temperaturas de neumáticos, los corredores se refieren al interior, centro y exterior de la banda de rodadura. El agarre disponible depende de cuánto neumático está en contacto con el suelo y la fuerza vertical o carga aplicada. Idealmente, buscas configurar los neumáticos y la suspensión para que la carga sea lo más uniforme posible, generando el máximo agarre.
La imagen superior ilustra cómo se distribuye la temperatura. Si la presión de aire es demasiado alta, la huella de contacto se reduce al abombarse el centro del neumático. Si es muy baja, los bordes interior y exterior trabajan más porque los flancos soportan la carga. A medida que los neumáticos se calientan, el aire interno también lo hace, por lo que es necesario considerar presiones iniciales menores. Medir temperaturas y presiones al finalizar la sesión ayuda a encontrar la presión ideal para cada neumático.
Los neumáticos generan agarre mediante fricción, y la fricción genera calor. Por lo tanto, medir la temperatura en tres puntos indica cuánto trabaja cada sección. Idealmente, la temperatura debe ser consistente y estar en el rango operativo del compuesto. Si está fuera de rango, se pierde agarre. ¿Demasiado frío? Quizás necesites un compuesto más blando. ¿Demasiado caliente? Un compuesto más duro será más eficiente a altas temperaturas.
Es posible medir temperaturas en movimiento con termómetros IR sin contacto, pero los pirómetros con sonda específica que se inserta en la banda de rodadura ofrecen mayor precisión. Con componentes fáciles de conseguir y habilidades básicas de soldadura, puedes construir un pirómetro con funciones superiores a modelos comerciales que cuestan varias veces más.
Diseño del pirómetro de neumáticos con registro
Las funciones del RTP definen el hardware necesario:
- Leer y mostrar temperaturas: Sonda de pirómetro tipo K y amplificador de termopar; pantalla TFT para visibilidad en exteriores.
- Registrar temperaturas: Tarjeta microSD.
- Acceder a la web para configuración y resultados: Microprocesador ESP32.
- Marcas de tiempo: Reloj de tiempo real (RTC).
- Unidad portátil: Carcasa impresa en 3D apta para uso exterior.
- Soporte multivehículo: Interfaz de usuario simple y rápida.
Pasos del proyecto
Vía Make Magazine.
