CHASIS MULTI-TUBULAR VS CHASIS DOBLE VIGA

Debates, charlas, y puntos de opinion acerca de temas de interes en el mundo del motociclismo.

CHASIS MULTI-TUBULAR VS CHASIS DOBLE VIGA

Notapor juangpz el Jue Jul 13, 2017 11:31 am desde Quilmes, Buenos Aires, Argentina

Hace rato que ando chusmeando en la web el porqué del regreso de los chasis multitubulares y acá encontré una página que lo explica bastante bien

REQUERIMIENTOS DEL CHASIS:

Pese a todos los adelantos informáticos actuales, la fabricación de los chasis de motocicleta se ha desarrollado a través de la vieja fórmula de ENSAYO Y ERROR, y todos los conocimientos actuales proceden de las numerosas pruebas y evoluciones que año tras año han creado los excelentes chasis actuales, con un comportamiento noble, predecible y seguro.
Durante el desarrollo del chasis, se consideran ciertas geometrías óptimas en las que se tiene en cuenta la potencia del motor y el uso más o menos deportivo deseado, por lo que las soluciones de cada fabricante son las adecuadas. Por poner un ejemplo, si la Monster 696 es relativamente incómoda y pequeña no es que en Ducati les guste putear al piloto, sino que ha sido creada para dar un fuerte control sobre el tren delantero, sensaciones puras, y una agilidad excelente en carreteras reviradas.
En la creación de los diferentes bastidores, los ingenieros adaptan la estructura según la configuración del motor, los anchos motores cuatro en línea suelen bastidores doble viga de aluminio extrusionado y los más estrechos bicilíndricos suelen servirse del motor para apoyar el chasis multi-tubular de acero, pero el constructor también tienen que valorar muchos otros parámetros como las técnicas de fabricación de los chasis, moldes empleados para la fundición, la facilidad para soldar y trabajar cada material, costes de producción, etc… Incluso se tiene en cuenta los espacios de accesibilidad mecánica. Sin embargo apenas existen diferencias significativas en cuanto a comportamiento dinámico siempre y cuando se conserven las mismas cotas y medidas. El genio Antonio Cobas demostró este hecho creando un chasis tubular posterior a la invención del chasis doble viga con idénticos resultados.
Muy Importante en los desarrollos del chasis es encontrar cierta flexibilidad controlada. Lo recuerdo vagamente, pero hace algún tiempo escuché a Dennis Noyes decir que en competición la moto alcanza una inclinación más de 50º en la trazada de una curva, en ese momento la suspensión no es capaz de oscilar apenas ni absorber irregularidades del terreno puesto que los baches inciden la caída de la moto directamente hacia abajo por la fuerza de la gravedad, y aquí el chasis cobra la máxima importancia puesto que chasis resulta ser el responsable de flexar o “combarse” ligeramente y absorber esa energía.
En mi pequeña charla con Adrian Bonastre, piloto de BMW en el campeonato europeo de superbikes, reconocía que la extrema rigidez del chasis convertían a la S 1000 RR en una moto más crítica, radical y difícil de conducir respecto a la Kawa ZX-10 R, si bien era necesario extrema rigidez para albergar la desmesurada potencia de su motor.
Personalmente, según voy probando distintas motos encuentro con más nitidez las diferencias de conducción entre una naked de corte deportivo como la última GSX-S 1000 de Suzuki, o mi gran maxi-naked de la misma firma, la GSX 1300 B-king. Ligereza, agilidad, estabilidad, entrada en curva, aplomo… son parámetros que nada tienen que ver con el motor, sino con la geometría de construcción.
Generalmente puedo observar que al encontrar una dirección ligera dado un escaso ángulo de lanzamiento a buen seguro me proporcionará una gran rapidez de dirección y buena agilidad, pero casi seguro que tiene una postura “al ataque” para cargar el peso sobre la rueda delantera y tener mayor control… Una gran distancia de ejes me facilitará mayor estabilidad incluso en curva, como si fuera por railes, si bien necesitaré buena decisión de tumbada y un “momento mayor” para ejecutar el movimiento de inclinación… O un manillar ancho y alto me ofrecerá postura cómoda, buen control y facilidad de contramanilleo, pero puedo perder esa total sensación de control sobre la rueda delantera, sobre todo al acelerar… Cosas de la geometría.

CHASIS MULTI-TUBULAR VS CHASIS DOBLE VIGA

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Las diferencias sustanciales entre ambos bastidores son importantes en cuanto a la diferencia entre rigidez-flexibilidad, peso, costes de producción y duración en el tiempo por acumulación de fatiga, no tanto en su comportamiento dinámico.
Los chasis tubulares suelen fabricarse a partir de tubos acero al cromo-molibdeno soldados, y los chasis doble viga suele ser grandes barras de aleación de aluminio. Ninguno podemos decir que sea mejor que otro, será el material empleado para la fabricación de cada uno de ellos lo que establezca ciertas diferencias, más adelante veremos por qué.
El chasis sufre esfuerzos, tensiones y flexiones, por lo que es necesario conocer el comportamiento del material con el que esté construido. Para ello se debe entender el concepto de la elasticidad-plasticidad del material. La elasticidad es la capacidad de un material de recuperar su posición de origen después de un determinado esfuerzo, la plasticidad sería la deformación ocurrida en un material después de la aplicación de un esfuerzo. Un cristal tiene escasa elasticidad pero rompe al aplicar poca tensión… Un plástico no quiebra, pero se deforma fácilmente ante un pequeño esfuerzo y no recupera su forma inicial…
Estableceremos LÍMITES en los materiales a los que se aplican tensiones:

LÍMITE DE FATIGA: Número determinado de tensiones que puede soportar un material.

LIMITE DE ROTURA: Valor de la tensión que puede recibir un material antes de que se rompa.

LÍMITE ELÁSTICO: Valor de la tensión que puede recibir un material antes de que se deforme para no recuperar su estado inicial.

Dicho esto debemos distinguir:

Cuerpos frágiles: Los que al aplicarle una tensión se rompen al superar el límite elástico.

Cuerpos dúctiles: Los que al aplicarle una tensión no se rompen pero se siguen deformando al superar el límite elástico, siguiendo un comportamiento plástico.

Fatiga elástica: Alteración de las características elásticas tras muchas deformaciones.

Cuando se diseña una estructura se tienen en cuenta los materiales de construcción así como los límites de los mismos, el fabricante conoce las tensiones que se van a recibir y cerciora que el material está por debajo de los límites de rotura, elasticidad y fatiga. También se tiene en cuenta que la deformidad aparecida por esas tensiones le permite seguir cumpliendo con su función. Por ejemplo una grúa cargada puede flexionar ligeramente y cumplir su cometido de depositar una carga en el lugar correspondiente, mientras que la flexión del cañón de un arma de precisión haría imposible acertar una diana, con lo que no cumpliría su objetivo. De la misma forma, un chasis debería flexar y hacer más cómoda la conducción sin llegar a retorcerse en una fuerte frenada que fuerce al conductor a perder el control.
Metidos en la comparación de ACERO y ALUMINIO, el acero al cromo-molibdeno tiene un límite elástico superior al aluminio, es decir, puede soportar más carga de tensión sin llegar a deformarse o romperse ya que el aluminio tiene un límite de fragilidad menor y es más dúctil. El aluminio ante una fuerte tensión se deforma sin romper aunque una vez deformado no vuelve a su estado original, por ejemplo las manetas de freno y embrague, que son de aluminio suelen torcerse sin llegar a quebrar, pero al enderezarlas suelen romperse.
A igual sección de material la tensión hará romper antes el aluminio que el acero. Por ello los chasis de aluminio suelen tener secciones más gordas, de un espesor muy considerable, de esta forma se consigue una gran rigidez. Por el contrario el acero utiliza estructuras en celosía que le aportan igual o mayor resistencia pese a contar con tubos de diámetro pequeño de espesor adecuado, por lo que se consigue una fuerte estructura con menor cantidad de metal y con un peso total similar al aluminio.
El acero también es capaz de aguantar mucho mejor los esfuerzos de fatiga, ya sabemos que ocurre cuando roscamos un tornillo de acero en el aluminio, con el uso excesivo pasaremos la rosca de aluminio. A los chasis les puede ocurrir algo similar, y es que en un indefinido uso, los chasis de aluminio tienden a romper por esfuerzos de fatiga antes que los de acero, sobre todo si sus esfuerzos no son siempre unidireccionales, sino están sometidos en diferentes direcciones (aceleración, frenada, inclinación, caída). Por otro lado, los tubos de acero son mucho más susceptibles de entrar en RESONANCIA, esto es, cuando las vibraciones del motor coinciden con la misma frecuencia de resonancia que el chasis, las vibraciones se amplifican tanto a la estructura como al piloto, nada bueno para las soldaduras y juntas.
Dado que los bastidores de acero se componen de tubos generalmente cortos y triangulados, la elasticidad que presentan frente al aluminio es menor, lo que en cuestión de motocicletas es un poco subjetivo. De forma general se considera cierta elasticidad como una ventaja que aumenta la facilidad y satisfacción incluso en conducción deportiva, si bien algunos usuarios prefieren un chasis pétreo e inamovible. Por otro lado la elasticidad del acero puede ser controlada intercalando distintos diámetros y secciones de tubos, pero el aluminio también consta de diferentes secciones de material con distintas capacidades de torsión, estaríamos hablando de puesta a punto de un chasis…Eso son palabras mayores.

BIBLIOGRAFÍA

He intentado que el texto sea entretenido, legible y entendible. En la red encontramos maravillosa información sobre la historia de los chasis y la geometría de la moto. Así que me he chupado un par de tesis de universidad, la página de A. Cobas, y algún resumen del libro de Tony Foale dedicado a la geometría de la moto, la página de Bottpower, y unos cuantos foros de debate, todo ello muy interesante e instructivo:

- REDISEÑO DEL CHASIS DE UNA MOTOCICLETA DUCATI MONSTER S2R 800, de Manuel Ayllón Escudero
- DISEÑO Y FABRICACIÓN DE UN CHASIS DE UNA MOTOCICLETA DE 125CC 2T PARA LA I COMPETICIÓN INTERNACIONAL MOTOSTUDENT, de Jose Antonio Cano Corbalán.
- EL GENIO COBAS


Fuente: experienciasdeunmotero.wordpress.com.

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Re: CHASIS MULTI-TUBULAR VS CHASIS DOBLE VIGA

Notapor i6n0r4n7e el Mar Jul 18, 2017 1:42 am desde Quilmes, Buenos Aires, Argentina

Creo que un gran motivo por el cual se están viendo nuevamente es por el costo y la facilidad de producción de un chasis multi-tubular, además que
no deben ser muchas las motos que pisan pista o se las exprime sacando su máximo potencial, por lo que un chasis flexible y elástico no se justificaría,
como si justificaría un chasis mas firme y resistente, que a su vez es más económico a la hora de su fabricación.

O no?
1993 Kawasaki ZZR250, 1983 Yamaha XT200, 1989 Kawasaki EX500, 2015 Suzuki AX100, 2012 Zanella HJ125, 2000 Suzuki FXR150.
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Re: CHASIS MULTI-TUBULAR VS CHASIS DOBLE VIGA

Notapor AlfredoXJ6 el Mié Jul 19, 2017 12:52 am desde La Plata, Buenos Aires, Argentina

Está muy buena la nota, con un par de cosas no coincido pero en general me parece muy bien ::ap

La definición del límite de fatiga es incorrecta, se entiende que quiso simplificar, pero lo que dice está mal, incluso en wikipedia son mas precisos.
Luego en un momento dice que el peso forma parte de las diferencias sustanciales, cosa que no es cierta, y luego lo confirma que no es cierto al decir que : ''se consigue una fuerte estructura con menor cantidad de metal y con un peso total similar al aluminio.''

Al momento de llegar a esa conclusión también patina un poco, los tipos no buscan reducir espesor en el acero para que pese lo mismo que un chasis de aluminio, el espesor se da para que soporte las tensiones a las que va a ser sometido, sea del material que sea, luego como la resistencia específica (resistencia vs peso) del acero es muy similar a la del aluminio se pueden obtener paredes de menor espesor en el acero (dada la diferencia de densidad), ese mayor espesor del aluminio otorga, además de las características que muy bien cita en el resto del artículo, una mucho mayor resistencia a esfuerzos menos comunes, principalmente al del pandeo (algo así como flexión dada por compresión).
Las diferencias de comportamiento dinámico entre uno y otro chasis existen, y son favorables al aluminio, el tema es que es muy poca la gente capaz de notar esas diferencias y que pasan por situaciones adonde realmente notan la diferencia al momento de exigir una moto en su conjunto, serán 500 tipos en el mundo con toda la furia entre los cuales se incluye a la elite de MotoGP/SBK/etc. No por nada Ducati tuvo que renunciar a su clásico chasis multi-tubular en MotoGP...

En el resto, habiendo leido las fuentes que cita, coincido en todo.

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Re: CHASIS MULTI-TUBULAR VS CHASIS DOBLE VIGA

Notapor juangpz el Mié Jul 19, 2017 10:09 am desde Quilmes, Buenos Aires, Argentina

Gracias Alfre, estaba esperando el comentario de alguien con más conocimiento técnico (o sea el tuyo :lol: :lol: :lol: )
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Re: CHASIS MULTI-TUBULAR VS CHASIS DOBLE VIGA

Notapor disenador el Lun Ago 07, 2017 4:07 pm desde Mendoza, Argentina

Yo por eso hago los chasis en tubos de acero... :mrgreen:

Muy buen artículo Juan! Gracias por compartir, espero te haya quitado los miedos ::re :lol: :lol:

Abrazo!

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Re: CHASIS MULTI-TUBULAR VS CHASIS DOBLE VIGA

Notapor disenador el Lun Ago 07, 2017 4:11 pm desde Mendoza, Argentina

AlfredoXJ6 escribió:No por nada Ducati tuvo que renunciar a su clásico chasis multi-tubular en MotoGP...


Me imagino que dejas de lado la opinión de Rossi! :lol: :lol: :lol:

Fuera de broma, muy buenas tus observaciones!
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Re: CHASIS MULTI-TUBULAR VS CHASIS DOBLE VIGA

Notapor disenador el Lun Ago 07, 2017 4:21 pm desde Mendoza, Argentina

i6n0r4n7e escribió:Creo que un gran motivo por el cual se están viendo nuevamente es por el costo y la facilidad de producción de un chasis multi-tubular, además que
no deben ser muchas las motos que pisan pista o se las exprime sacando su máximo potencial, por lo que un chasis flexible y elástico no se justificaría,


Y en parte los costos y exigencias varían (aunque el elitismo y competencia entre marcas influye también, en eso no creo que cedan mucho, mantener la cima incluye complejidad y costo también).

i6n0r4n7e escribió:como si justificaría un chasis mas firme y resistente, que a su vez es más económico a la hora de su fabricación.
O no?


Yo creo que no necesariamente, o sea, como da igual casi porque no se detectan diferencias, tampoco es que se justifique una total rigidez. Incluso, si se absorbe, por ej. baches grandes que no hay en el circuito, cierta flexión es bienvenida, ya por motivos diferentes.
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Re: CHASIS MULTI-TUBULAR VS CHASIS DOBLE VIGA

Notapor AlfredoXJ6 el Lun Ago 07, 2017 5:07 pm desde La Plata, Buenos Aires, Argentina

disenador escribió:
AlfredoXJ6 escribió:No por nada Ducati tuvo que renunciar a su clásico chasis multi-tubular en MotoGP...


Me imagino que dejas de lado la opinión de Rossi! :lol: :lol: :lol:


Si mal no recuerdo el desarrollo de chasis que Rossi hizo dar de baja era el del monocasco de fibra de Carbono, hubiera sido buenísimo que puedan seguir adelante con eso... :(
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Re: CHASIS MULTI-TUBULAR VS CHASIS DOBLE VIGA

Notapor disenador el Mar Ago 08, 2017 12:46 pm desde Mendoza, Argentina

AlfredoXJ6 escribió:Si mal no recuerdo el desarrollo de chasis que Rossi hizo dar de baja era el del monocasco de fibra de Carbono, hubiera sido buenísimo que puedan seguir adelante con eso... :(


Tal cuál, relacionado: ¿has visto cómo hacen los parantes del Lexus deportivo?
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