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PROYECTO FIN DE CARRERA

ESTUDIO DE LA VIABILIDAD DE LA IMPLANTACIÓN DE UN KIT DE

CAMBIO POR LEVAS EN COCHES DE CAMBIO AUTOMÁTICO PARA LA

MARCA COMERCIAL JAGUAR

AUTOR: Alberto Puago Crespo

MADRID, Junio 2009

UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)

INGENIERO INDUSTRIAL

Estudio de la viabilidad de implantación de un kit de cambio por levas en coches de cambio automático para la marca JAGUAR

Autor: Alberto Puago Crespo Director: Miguel Ángel Pérez Salaverría

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Índice de la memoria Introducción Antecedentes………………………………………………………2 Historia de Jaguar…………………………………………………6 Fase conceptual

Selección del modelo…………………………………………….13 Porqué en talleres oficiales………………………………………28 Ubicación………………………………………………………...30

Fase de definición y desarrollo Análisis sectorial………………………………………………….34 Contenido del kit………………………………………………….75 Manual de instalación……………………………………………..99 Cálculos Cálculo de tensiones, deformaciones y desplazamientos…106 Cálculo y selección del rodamiento………………………139 Cálculos de fundición: mazarotas y contracciones……….163 Aleaciones………………………………………………………………..176 Selección del fabricante…………………………………………………196 Análisis económico. Estudio de viabilidad…………………………….200 Mantenimiento y garantía……………………………………………...216



3

Antecedentes del cambio por levas



4

Antecedentes del cambio por levas

El cambio por levas en el volante tiene su origen, como muchos

otros componentes de los vehículos de la actualidad, en la fórmula uno.

Es en este deporte donde la necesidad de ahorrar espacio llevó a los

equipos a desarrollar formas de cambiar de marcha sin necesidad de ocupar

el espacio de ninguna palanca ni tampoco el de un pedal adicional.

Es por ello que se desarrolló lo que hoy se conoce por levas.

Éstas se situaban detrás del volante, de manera que no ocupaban un

espacio adicional que se pudiera desempeñar para otra función, o

simplemente la ubicación del piloto.

Michael Schumacher introdujo junto con Ferrari, el concepto de

poder subir y bajar de marcha con una sola leva, y por tanto con una sola

mano.

Ilustración 1. Volante Ferrari F1



5

Como se puede apreciar en la imagen, las levas van unidas por la

parte posterior, de manera que cuando se acciona una en un sentido, la otra

realiza la operación opuesta.

Con este sistema se consigue cambiar de marcha con una sola mano.

Esta idea se ha llevado a los vehículos comerciales, y en ese

momento lo que se buscaba era un aumento de seguridad en la conducción.

En los vehículos de hoy en día no ocurre esto, pero en los fórmula

uno, el reducido espacio en el que se ubicaba el piloto, y el riesgo que

conllevaba en cada carrera, requería la posibilidad de cambiar de marcha:

1. Con una mano. Tanto para subir como para bajar de marcha.

El piloto podía sufrir cualquier accidente que le impidiera

accionar una de las dos manos.

2. No tener que soltar las manos del volante para cambiar de

marcha. Buscando el aumento de seguridad que conlleva.

Aquí se encuentran los antecedentes propiamente dichos de esta

forma de cambio. Sin embargo, después de esto, se han desarrollado

multitud de formas distintas a las levas para llevar a cabo de la

misma manera esta función.



6

Existen multitud de ejemplos, como pueden ser los siguientes:

Cambio mediante pulsadores, tiptronic, de Porsche:

Ilustración 2. Cambio tiptronic Porsche

Cambio mediante palancas, de Volkswagen:

Ilustración 3. Palancas de Volkswagen



7

Historia de Jaguar



8

Pocas marcas actuales de vehículos cuentan con una herencia tan extensa y

repleta de acontecimientos destacados como la de Jaguar.

Más aún si se tiene en cuenta que la empresa, entonces bajo el

nombre de Swallow Sidecar Company, fue creada en 1922 por William

Lyons, un hombre que tuvo la original visión de diseñar sidecares para

motocicletas.

En 1927 la empresa había evolucionado hacia la fabricación de

vehículos con carrocería especial, hecho que permitiría, ya en 1931, el

lanzamiento del legendario SS1, el vehículo que sentaría las bases del

primer Jaguar. A medida que la gama mejoraba y crecía, se hacía necesario

buscarle un nombre que reflejara su velocidad, potencia y elegancia. En

1935 nacía la marca Jaguar.

Durante la II Guerra Mundial la empresa, centrada entonces en la

fabricación de sidecares para uso militar, amplía sus miras hacia el

aprendizaje de técnicas de diseño y fabricación de aviones. En 1948 Jaguar

presenta su nuevo XK120 en el Salón del Automóvil – con una potencia sin

precedentes de 160 CV – un vehículo destinado a convertirse en uno de los

bólidos de competición más legendarios de todos los tiempos.

Ya en 1950, la berlina Mark VII ve la luz por primera vez durante el

Salón del Automóvil de ese año, donde una vez más, Lyons acapara todo el



9

protagonismo.

Aunque para entonces Jaguar disfruta no solo de una excelente

reputación, sino que además cuenta con una excepcional berlina de gran

tamaño y con un magnífico deportivo, aún necesita un vehículo más

pequeño que le permita lograr un gran volumen de ventas. En 1955, la

compañía consigue cubrir este hueco invirtiendo un millón de libras en el

diseño y desarrollo del Jaguar 2.4.

En 1950 y tras viajar a Le Mans para "inspeccionar el terreno'', ya no

hay duda de que Jaguar posee todo el potencial necesario para triunfar en la

competición. El siguiente paso es convencer a Lyons de que fabrique un

vehículo con el único propósito de competir. Y así nació el XK120C, más

conocido por muchos como el C-Type.

Los tres modelos C-Type estuvieron listos justo a tiempo para la

competición de Le Mans de 1951. Pese a que los Jaguar eran toda una

incógnita, el C-Type pilotado por Peter Walker y por Peter Whitehead

protagonizó una memorable victoria en su debut en competición.

Entretanto, los ingenieros de Jaguar trabajaban con Dunlop en un

nuevo avance: los frenos de disco.

Y éstos fueron precisamente el arma secreta de los Jaguar durante su

regreso a Le Mans en 1953. Equipados con unos resistentes al desgaste, los



10

C-Type podían decelerar sin inmutarse al final de las tres millas y media de

la recta Mulsanne desde velocidades que rondaban los 240 km/h, lo que les

permitía reservar los frenos para mucho después que sus rivales. La prueba

resultó ser un simple paseo para los Jaguar, que acabaron en primera,

segunda y cuarta posición.

Si para entonces alguien albergaba alguna duda de que Jaguar era

una fuerza a nivel mundial y de que el motor XK era un campeón

indiscutible, la rotunda victoria protagonizada en el 53 en uno de los

terrenos más difíciles jamás vistos en competición, terminó por convencer a

los más escépticos. A finales de la década, los Jaguar C-Type y los

posteriores D-Type, habían acumulado un total de cinco victorias en Le

Mans.

Ya en la década de los 60, Jaguar cree necesario dar otro gran paso.

Y esto fue precisamente lo que se consiguió con el E-type tras su

presentación en 1961. Al igual que el XK120 en 1948, el vehículo, que

causó sensación, plasmaba a la perfección el espíritu de la época. Del E-

Type, todo un icono automovilístico y sin duda el deportivo más famoso de

todos los tiempos, se fabricaron cerca de 70.000 unidades en los trece años

siguientes, de los cuales alrededor del 60% fueron exportados a los Estados

Unidos.

Ya en 1968 aparece el XJ6, sin duda la berlina más excepcional de

Jaguar hasta la fecha. Los elogios no se hicieron esperar. Ante todo, el



11

diseño era otra obra maestra de Lyons. En una era en la que los vehículos

empezaban a perder carácter, los Jaguar se mantenían fieles a su identidad.

En 1972, Sir William Lyons decide retirarse a la edad de 71 años.

Las innovaciones y desarrollos continúan ahora bajo la dirección de Lofty

England y en 1975 tiene lugar el lanzamiento del XJ-S, un coupé

convertible deportivo, refinado y silencioso como una berlina. 1980 marca

el comienzo de una nueva era con el nombramiento de John Egan como

Presidente y Director General.

Jaguar no tarda en ver crecer su demanda, especialmente en Estados

Unidos, y durante la década de los 80 sigue perfeccionando muchos de sus

modelos. Dos nuevas victorias en Le Mans se suman a las anteriores de la

mano del XJR-9LM en 1988 y del XJR-12 en 1990. En 1989, la Junta

Directiva de Jaguar reconoce el valor potencial de colaborar con un

fabricante líder mundial. Los acontecimientos se suceden con gran rapidez y

a finales de año la compañía pasa a formar parte de Ford Motor Company

Limited.

Durante la década de los 90, Jaguar se somete a un programa de

modernización y expansión que se traduce en la introducción de los nuevos

coupés y convertibles deportivos XK8 y XKR y en el lanzamiento de la

nueva berlina deportiva S-TYPE de tamaño medio, con los que Jaguar se

asegura entrar en el nuevo milenio con unos niveles récord en producción y

con la gama de productos más amplia de su historia.



12

En febrero de 2001, el nuevo X-TYPE – como era de esperar – se

convierte en la estrella indiscutible del Salón Internacional del Automóvil

de Ginebra. Un año más tarde, el nuevo XJ con su revolucionaria estructura

de carrocería fabricada aluminio, debuta en el Salón del Automóvil de París

ante la aclamación general del público. La nueva gama de deportivos XK, el

vehículo técnicamente más avanzado de la historia de Jaguar, comienza a

comercializarse en todo el mundo en marzo de 2006.

Una herencia de distinción que se transmite con cada Jaguar y que

permanece fiel a su visión original: legar a sus propietarios una

combinación única de diseño, lujo y prestaciones.



13

Fase conceptual



14

Selección del modelo



15

Selección del modelo

Jaguar dispone de cinco modelos, que a continuación se enumeran:

• XF

• XJ

• XK

• S-type (Actualmente fuera del mercado)

• X-type

Al final de esta sección, se incluye un gráfico para argumentar las

razones económicas que empujaron a seleccionar el Jaguar Xtype

como objeto de estudio, y modelo en el que implantar el sistema de

cambio por levas anclado en la columna de la dirección.

Existen ciertos criterios, a parte de los económicos, para haber

elegido el Jaguar X-type como modelo donde instalar el sistema de

cambio por levas.

Jaguar XF

El Jaguar XF es el modelo más reciente que lanzó la marca al

mercado. Parte de unas motorizaciones elevadas, y el acabado más

sencillo monta un sistema de cambio por levas en el volante de

serie.



16

A continuación mostramos una imagen del interior de este vehículo,

donde se aprecia el sistema que incluye de serie:

Ilustración 4. Levas Jaguar XF

El hecho de que ya lo monte de serie, desestima este modelo

por completo para ser el objeto de estudio.

• Jaguar XJ

Este modelo representa el modelo más alto de gama de la

marca Jaguar. El público objetivo al que va destinado este

modelo, no busca tanto una conducción deportiva como la

que podía ofrecer el kit de cambio por levas, sino más bien

buscan una comodidad y un confort que ya proporciona una

cambio automático secuencial convencional.



17

Además, existen restricciones técnicas para seleccionar este

modelo. La caja de cambios no soporta un sistema de

cambios secuencial, puesto que es antigua para ello. Se están

modificando aspectos como este, en este modelo para

modernizarlo.

Razones como estas, y otra que se analizará más adelante,

desestiman este modelo para selección.

A continuación se muestra una imagen de este modelo:

Ilustración 5. Jaguar XJ



18

• Jaguar S-Type

Actualmente está fuera del mercado.

Su inminente rotación del modelo, hizo que no se seleccionara como

modelo de estudio.

A continuación se muestra una imagen de este modelo de Jaguar:

Ilustración 6. Jaguar S-type

• Jaguar XK

Es el deportivo biplaza de Jaguar. Un vehículo orientado a un

público que busca la máxima deportividad, tanto en diseño como en

prestaciones.

Es por ello, que este Jaguar lleve de serie el cambio de levas anclado

en el volante.

Como es obvio por tanto, este modelo queda fuera de posibilidad de

estudio. A continuación, se muestra una imagen donde se aprecia el



19

sistema que lleva de cambio por levas en el volante este modelo,

inspiración para llevarlo a cabo en el XF, descrito anteriormente:

Ilustración 7. Levas Jaguar XK

• Jaguar X-type

Es el último modelo por analizar y el más propicio para llevar

a cabo el estudio.

Son múltiples las razones por las que se ha seleccionado este

modelo para implantar el sistema de cambio por levas anclado en la

columna de la dirección.

En un principio, ninguno de los acabados de este modelo

monta el cambio por levas de serie.

Existen distintos acabos, a saber:

- Classic.

- Executive.

Cada uno de ellos, con distintas motorizaciones, que son:



20

- Motor 2.0D. Tiene 131 CV. Monta caja manual.

- Motor 2.2D. Tiene 155 CV. Puede ser manual o

automático.

- Motor 2.5 V6. Tiene 195 CV. Puede ser manual o

automático.

- Motor 3.0 V6. Tiene 230 CV. Manual o

automático.

Lógicamente, el sistema que se analiza en este proyecto

requiere que el vehículo en cuestión disponga de cambio

automático secuencial.

Por ello, el modelo de Jaguar X-type con motorización 2.0D,

queda fuera de estudio puesto que la caja de cambios que

lleva sólo puede ser manual.

Esto no impactará en gran medida en la cuota de mercado de

vehículos al que se dirige el producto, puesto que el

porcentaje de público que compra esta motorización es muy

reducido. Hay que tener en cuenta que es una motorización

básica de acceso a gama, y el modelo es el más accesible e

cuanto a precio y necesidades para el gran público.

Las características de las motorizaciones a las que se dirige el

proyecto estudio, se contemplan en la siguiente tabla:



21

2.2D 2.5 V6 3.0 V6

Prestaciones y consumo homologados

Velocidad máxima (km/h) 208 220 227

Aceleración 0-100 km/h (s) 9,9 8,9 7,8

Aceleración 0-1000 m (s) -- -- --

Recuperación 80-120 km/h en 4ª (s) -- -- --

Consumo urbano (l/100 km) 9,5 15 15,2

Consumo extraurbano (l/100 km) 5,4 7,6 7,9

Consumo medio (l/100 km) 6,9 10,3 10,6

Emisiones de CO2 (gr/km) 184 244 254

Impuesto de matriculación 9,75% 14,75% 14,75%

Dimensiones, peso, capacidades

Tipo Carrocería Turismo Turismo Turismo

Número de puertas 4 4 4

Largo / ancho / alto (mm)

4672 / 1789 /

1430

4672 / 1789

/ 1430

4716 / 1789

/ 1430

Batalla / vía delantera - trasera

(mm)

2710 / 1522 -

1537

2710 / 1522

- 1537

2710 / 1522

- 1537

Coeficiente Cx - Superficie frontal

(m2) - Factor de resistencia -- - -- - -- -- - -- - -- -- - -- - --

Peso (kg) 1607 1670 1710

Capacidad del depósito de

combustible (l) 62 62 62

Volumen del maletero / con asientos

abatidos (l) 452 / -- / -- 452 / -- / --

445 / 1415 /

--

Número de plazas cinco cinco cinco



22

Motor

Combustible gasóleo gasolina gasolina

Potencia máxima CV - kW / rpm

146 - 107 /

3500

195 - 143,5

/ 6800

230 - 169,4

/ 6800

Par máximo Nm / rpm 360 / 1800 241 / 3000 279 / 3000

Situación

delantero

transversal

delantero

transversal

delantero

transversal

Número de cilindros 4 en línea -- 6 en V 60º 6 en V 60º

Material del bloque / culata

hierro fundido

/ aluminio

aluminio /

aluminio

aluminio /

aluminio

Diámetro x carrera (mm) 86 x 94,6

81,65 x

79,5 89 x 79,5

Cilindrada (cm3) 2198 2498 2967

Relación de compresión 17,5 10,3 10,5

Distribución

4 válvulas por

cilindro. dos

árboles de

levas en la

culata.

4 válvulas

por

cilindro.

dos árboles

de levas en

la culata.

Distribució

n Variable

4 válvulas

por

cilindro.

dos árboles

de levas en

cada culata.

Distribució

n Variable

Alimentación

Iny. directa.

Conducto

común.. --

Turbo

iny.

indirecta

secuencial.

admisión

iny.

indirecta.

admisión

variable



23

compresor. de

geometría

variable.

Intercooler.

variable

Tabla 1.Prestaciones Jaguar X-type

En la siguiente tabla se muestran las características de la transmisión

de cada motorización:

Transmisión

Tracción delantera total total

Caja de cambios

Automática , seis

velocidades

Automátic

a , cinco

velocidad

es

Automátic

a , cinco

velocidad

es

Desarrollos (km/h a 1.000

rpm)

1ª -- 7,8 7,8

2ª -- 13,9 13,9

3ª -- 21,8 21,8

4ª -- 31,5 31,5

5ª -- 43 43

Tabla 2. Transmisión Jaguar X-type



24

A continuación, se muestran características del chasis de las

diferentes motorizaciones:

2.2D 2.5 V6 3.0 V6

Chasis

Suspensión

delantera

Independiente. Tipo

McPherson. Resorte

helicoidal. Barra

estabilizadora.

Independiente. Tipo

McPherson. Resorte

helicoidal. Barra

estabilizadora.

Independiente. Tipo

McPherson. Resorte

helicoidal. Barra

estabilizadora.

Suspensión

trasera

Independiente.

Paralelogramo

deformable. Resorte

helicoidal. Barra

estabilizadora.

Independiente.

Paralelogramo

deformable. Resorte

helicoidal. Barra

estabilizadora.

Independiente.

Paralelogramo

deformable. Resorte

helicoidal. Barra

estabilizadora.

Frenos

delanteros

(diámetro

mm) disco ventilado disco ventilado disco ventilado

Frenos

traseros

(diámetro

mm) disco disco disco

Tipo de

dirección de cremallera de cremallera de cremallera

Diámetro

de giro

entre

bordillos / 10,84 / -- 10,84 / -- 10,84 / --

Estudio de la viabilidad de implantación de u

Autor: Alberto Puago Crespo

paredes (m)

Vueltas de

volante

entre topes

Neumáticos

Llantas

A parte de razones técnicas, como las que se acaban de mostrar,

ahora se va analizar la principal razón financiera por la que se ha elegido

este modelo de la marca

Para ello, se va a analizar la cartera de productos de la marca a través

de una matriz BCG, de la que posteriormente se extraerán conclusiones.

La matriz BCG donde se muestran toda la cartera de productos se

muestra a continuación:

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

0,1

Cre

cim

ien

to

Estudio de la viabilidad de implantación de u n kit de cambio por levas en coches de cambio automático para la marca JAGUAR


25

-- --

205/55 R16 205/55 R16

6,5 x 16 6,5 x 16

Tabla 3. Chasis Jaguar X-type



este modelo de la marca Jaguar.




muestra a continuación:

0,8

0,2

1,6

1

Participación relativa

Modelos Jaguar

n kit de cambio por levas en coches de cambio

Director: Miguel Ángel Pérez Salaverría

--

225/45 R17

7,0 x 17






2,1

1,6

XJ

X-TYPE

S-TYPE

XK8



26

Ilustración 8. Matriz BCG Modelos Jaguar

En esta ocasión, la participación relativa significa el porcentaje que

representa cada modelo dentro de su segmento.

El radio de las burbujas es el volumen de ventas de cada modelo.

Como se puede observar, el modelo de Jaguar X-type es el que ha

sufrido una menor caída en la cifra de ventas con respecto al año anterior.

Tanto los modelos XJ y XK8 tienen mayor participación en su

segmento, pero sin embargo han sufrido una mayor caída, lo que los hace

productos menos atractivos frente al modelo X-type. Además, su volumen

de ventas es significativamente inferior a las del modelo seleccionado.

Hay que tener en cuenta, que este sistema, como posteriormente se

analizará y justificará, se proporcionará como un accesorio para vehículos

que no dispongan de cambio por levas, de manera que los clientes

potenciales no solo serán un porcentaje del parque automovilístico de este

año, sino que gran parte de ellos serán de años anteriores.

Por último, destacar que el modelo S-type de Jaguar es el peor

posicionado frente al resto de modelos de la marca, ya que tiene una muy

baja representatividad dentro de su segmento y ha sufrido una

importantísima caída de ventas con respecto al año anterior.

Por tanto, el modelo mejor posicionado y por tanto más atractivo

para invertir es el modelo X-type de Jaguar, base de este proyecto.



27

Esto coincide con los factores anteriormente citados, quizá más

subjetivos, como puede ser el público objetivo al que va dirigido, o técnicos,

como que es el único modelo que no lo monta de serie.

A continuación, se muestra una imagen de dicho modelo:

Ilustración 9. Jaguar X-type



28

Por qué en talleres oficiales



29

A continuación se muestran las principales razones por las que se ha

decidido que el montaje del kit se lleve a cabo en talleres oficiales de la

marca:

1. Nos evitamos el coste de infraestructuras de una empresa,

principalmente el de tener una nave para el taller de montaje.

Esto nos permitirá reducir la inversión inicial de manera que ésta se

recuperará en un periodo de tiempo inferior, consiguiendo mejores

tasas de rentabilidad.

2. La confianza del cliente en la marca. El cliente tiene más seguridad y

confianza en productos montados en concesionarios oficiales. Por

otro lado, el cliente de esta marca no tiene el perfil de una persona

que haga modificaciones en el coche, aunque generalmente serán

personas que sí hagan las revisiones en concesionarios oficiales y

por tanto clientes potenciales a los que se le ofrece el kit como un

accesorio.

3. Nos evitaremos posibles barreras de entrada al mercado, como puede

ser el acceso a los canales de distribución.

Este factor es decisivo, sobre todo en los primeros años de la

inversión, donde no se tiene experiencia con el proveedor.



30

Ubicación de la empresa



La ubicación de la empresa se ha seleccionado en base al volumen

de ventas de cada provincia.

Se analizó la idea de ubicarse lo más cerca

para reducir costes. Sin embargo se desestimó esa idea, ya que lo que se

ahorraba por la cercanía al fabricante, se perdía luego en transporte hasta

Madrid, por ejemplo, lugar donde se tiene mayor volumen de ventas del

modelo analizado.

En el siguiente gráfico se puede apreciar el ranking de provincias

según el volumen de ventas

VALENCIA 2,23

7%

SEVILLA 2,52

MURCIA 1,94

4%

ALICANTE 2,14

4%



31


de ventas de cada provincia.

Se analizó la idea de ubicarse lo más cerca posible del fabricante




do.


según el volumen de ventas, en porcentaje con respecto del total:

Ilustración 10. Ranking de provincias

MADRID 1,96

BARCELONA

2,49

21%

VALENCIA 2,23

7%

SEVILLA 2,52

5%

MURCIA 1,94

4%

ALICANTE 2,14

4%

MALAGA

2,13

4%

LAS PALMAS

3,87

3%

VIZCAYA

1,98

3% ASTURIAS 1,84

3%

Total




posible del fabricante





, en porcentaje con respecto del total:

. Ranking de provincias

MADRID 1,96

46%



32

Estos datos se recogen en la siguiente tabla:

Provincia Volumen

MADRID 534

BARCELONA 236

VALENCIA 85

SEVILLA 56

MURCIA 49

ALICANTE 49

MALAGA 45

LAS

PALMAS 35

VIZCAYA 32

ASTURIAS 31

Total general 1152

Ilustración 11.Volumen de ventas provincias

Para ello se han seleccionado las diez mejores provincias en cuanto a

volumen de ventas.

Este es el principal motivo por el que se ha instalado la central

de la empresa en Madrid. Además, existen otro motivos subjetivos,

como que el fundador de la empresa reside en Madrid.



33

Fase de definición y desarrollo



34

Análisis sectorial



Con el análisis de los factores relevantes del entorno, las cinco fuerzas de

Porter y la matriz BCG respecto a los competidores obtendremos las

Matriz BCG de Jaguar X

A continuación mostramos el gráfico Crecimiento

relativa. Como podemos observar, el modelo de J

participación que sus tres primeros competidores.

Con respecto a 2007, todas las marcas presentaron una caída en las

ventas, y su crecimiento ha resultado negativo. De esta manera, queda como

cualquier gráfico crecimiento particip

encontramos los productos mejor posicionados.

El radio de las burbujas representa el volumen de ventas.

Gráfico Crecimiento

JAGUAR

AUDI

MERCEDES

BMW

VOLVO

SAAB

LEXUS

PORSCHE

FERRARI

CADILLAC



35



amenazas y oportunidades.

Matriz BCG de Jaguar X-Type frente a sus competidores

A continuación mostramos el gráfico Crecimiento

relativa. Como podemos observar, el modelo de Jaguar X-Type tiene menor

participación que sus tres primeros competidores.



cualquier gráfico crecimiento participación, donde más arriba a la izquierda

encontramos los productos mejor posicionados.


10100

Participación Relativa

Gráfico Crecimiento-Participación





Type frente a sus competidores

A continuación mostramos el gráfico Crecimiento-Participación

Type tiene menor



ación, donde más arriba a la izquierda


-55

-45

-35

-25

-15

-5

5

1

Cre

cim

ien

to

Participación



36

Como podemos observar, muchos de los competidores poseen una

participación relativa semejante, si bien, sólo tres de ellos tiene una grado de

decrecimiento competitivo: Audi, BMW y Mercedes.

Salvo el modelo de Audi, el Jaguar X-Type presenta una tasa de

decrecimiento menor que sus otros dos competidores, de manera que resulta

competitivo a pesar de tener una menor participación en el sector.

Por todo ello, podemos concluir que los principales competidores del

Jaguar X-Type son el Audi A4, el BMW serie 3 y el Mercedes clase C.

No se incluye una matriz como tal, puesto que no es un análisis de la

cartera de productos de Jaguar, sino una forma de posicionar nuestro

producto (Jaguar X-Type) en el sector.

Como se puede observar, esta es una de las razones por la que el kit

se suministra como accesorio.

La idea es poder ampliar la linea de negocio hacia otros

competidores de Jaguar.

Es decir, se detecta que existe otras marcas con una importante

cuota de mercado que pueden ser potenciales clientes del sistema de

cambio por levas.( Mercedes, Audi, BMW).

Es por ello que el kit se ha diseñado como se verá más adelante

como un accesorio, anclado a la columna de la dirección.



37

Factores relevantes del entorno Factores políticos

La sociedad es consciente de la importante crisis por la que atraviesa

nuestro país, en un contexto de recesión de las grandes economías y de

caída de los intercambios internacionales a nivel mundial. Esta contracción

generalizada ha tenido diferente repercusión en los distintos sectores a nivel

mundial, siendo el de la automoción uno de los más afectados.

Para ser conscientes de lo que representa este sector en nuestro país y para

nuestra economía, basta presentar unas cifras: el sector aglutina más de

83.000 empresas, de diverso tamaño, que emplean directamente a más de

600.000 trabajadores e inducen más de 240.000 empleos indirectos.

La drástica reducción de las ventas, tanto de vehículos nuevos como usados,

y la caída en la producción han situado al sector en una situación dramática.

En lo relativo a la venta de vehículos, ya en 2008 se produjo una

contracción en torno al 30%, estimándose que para 2009 se produzca una

nueva caída del 25%, lo que supone un recorte de ventas de 575.000

unidades en 2008 y de otras 340.000 adicionales que se dejarán de vender

en 2009. Estos datos constituyen el mayor descenso de la historia de la



38

industria del automóvil en España. Si a esto añadimos la menor

comercialización de vehículos usados la cifra se elevaría a 1.500.000 de

vehículos menos vendidos en dos años.

Asimismo, como consecuencia del mencionado retroceso en las ventas en el

mercado español y también europeo, se dejarán de producir 900.000

vehículos entre 2008 y 2009.

La situación se agrava en toda Europa y, por lo tanto, también en nuestro

país si consideramos que existe un importante stock de turismos y de

vehículos comerciales e industriales sin vender, lo que representa un

estrangulamiento para el resto del sector.

La gravedad y urgencia de esta situación ha propiciado que todas la

Organizaciones del sector de la automoción de CEOE hayan alcanzado el

consenso sobre una serie de medidas de urgente aplicación para la

supervivencia del sector en España.

El Gobierno ya ha tomado medidas para apoyar la competitividad de las

empresas industriales del sector, pero son insuficientes y es preciso tomar

otras para sostener la actividad y paliar la destrucción de empleo en el

sector.

En este sentido, se proponen dos tipos de medidas fundamentales: ayudas

directas para la adquisición de vehículos nuevos y usados con el objetivo

de incentivar la demanda y otro tipo de medidas encaminadas a facilitar la



39

financiación de la venta de vehículos.

En cuanto a las primeras, las de Incentivación de la demanda, el sector

considera imprescindible implementar un nuevo "Plan de

rejuvenecimiento y dinamización de ventas del sector de la

automoción", similar al que se ha puesto en marcha en Francia, Alemania o

Italia, como complemento del Plan VIVE actual.

Se trata de fomentar el achatarramiento de vehículos usados de más de 10

años de antigüedad y de más de 7 en el caso de vehículos industriales. Para

ello, el nuevo Plan incorporaría una ayuda directa para incentivar la

adquisición de vehículos nuevos y usados de hasta cinco años de

antigüedad.

A estos últimos acceden las familias con menor renta disponible.

Las ayudas para la adquisición de vehículos deberían ser de 1.200 € para

cada turismo o vehículo comercial ligero de hasta 3.500 kgs., de 3.000 €

para vehículos industriales desde 3.500 kgs. hasta 16.000 kgs. y de 12.000

euros para vehículos de más de 16.000 kgs.

La aplicación de este Plan permitiría, según nuestras estimaciones, una

demanda adicional de 150.000 vehículos nuevos, la dinamización del

mercado de los vehículos usados y un parque más seguro y ecológico y por

supuesto paliaría la destrucción de empleo.



40

El coste estimado de este Plan ascendería a unos 560 millones de euros.

Muy inferior a lo que supondría la eliminación del impuesto de

matriculación. Como contrapartida, el aumento de ingresos vía impuestos

compensaría el coste del Plan propuesto. Si además se tuvieran en cuenta

otros aspectos como el mantenimiento del empleo, las mejoras

medioambientales y en la seguridad vial, este balance fiscal, social,

medioambiental y de seguridad vial resultaría claramente positivo. Por ello

vamos a solicitar al Gobierno su implementación.

En lo que respecta a la financiación de la venta de vehículos, según el

análisis de las Organizaciones del sector, se precisa de una importante

inyección adicional de recursos financieros para el actual ejercicio, para

facilitar las operaciones de adquisición de automóviles y vehículos

comerciales por particulares y empresas. A estas cantidades, destinadas

exclusivamente a la automoción, deben tener recurso directamente todas las

entidades de crédito incluidas aquellas especializadas en crédito al consumo

y en arrendamiento financiero.

Las medidas de estímulo de la demanda planteadas de nada servirían si no

fuesen acompañadas de medidas que mejorasen la financiación del sector,

que padece la falta de liquidez como el resto de sectores.

Por ello, se requieren una serie de medidas a favor de la financiación del



41

sector dirigidas a fabricantes de componentes, fabricantes de vehículos y

distribuidores que debidamente implementadas ayuden a las empresas a

conservar el mayor número de puestos de trabajo.

Las principales economías mundiales han adoptado medidas para preservar,

no sólo el sector financiero, sino también otro sector estratégico como es el

de la automoción. Este sector es pieza básica y motor de la economía y así

lo han entendido los gobiernos de nuestro entorno apostando por medidas

claras de incentivos directos a la compra de vehículos.

Las medidas de urgente aplicación planteadas, de vital importancia para el

sector de la automoción han sido consensuadas por todas las Organizaciones

del sector de la automoción.



42

Factores económicos

El entorno económico en el que se desarrolla el proyecto es el de una crisis

económica a nivel mundial. Sólo el año pasado el IPC cayó un 2.7%.

Esta crisis afecta especialmente al sector de la automoción. Las ventas

descendieron entorno a un 40% con respecto al año anterior, y un 49%

el mes de febrero con respecto al mes anterior de este mismo año.

Esta caída de las ventas de vehículos nuevos afecta consecuentemente a la

fabricación de vehículos nuevos.

El sector de la automoción proporciona entorno a 1.5 millones de puestos de

trabajo en España, siendo por tanto un pilar fundamental de la economía del

país. Por tanto, los fabricantes de automóviles, han presentado una serie de

medidas que podrían ayudar a mejorar la situación. Éstas abarcan distintos

campos, y podemos destacar las siguientes:

• Incentivar la demanda. De turismos a través del nuevo plan de

achatarramiento y de vehículos industriales, dando incentivos a las

empresas en el momento de la inversión.

• Otorgamiento de una línea de 10.000 millones de € a las financieras

de marca. Compromiso de otorgar nuevos créditos a particulares y

empresas españolas.

• Facilidades para mejorar la liquidez de concesionarios y financieras.



43

• Líneas de financiación para la gestión de activos circulantes de los

concesionarios.

• Aplazamiento de cotizaciones sociales para las empresas que lo

soliciten, especialmente las acogidas a ERES, así como el

aplazamiento de cotización del IRPF.

• Facilidades para mejorar la liquidez de las empresas fabricantes.

• De carácter social, como puede ser la adecuación de plantillas de

forma no traumática.

• De mejora logística, como puede ser mejorar las infraestructuras

para que permitan una mejor intermodalidad carretera-ferrocarril, y

en los accesos a puertos.

• De fiscalidad, como puede ser la reducción del impuesto de

sociedades y el de actividades económicas.

• De comercio exterior, mantener una postura firme en los acuerdos

para que sólo salgan adelante acuerdos que no perjudiquen a la

industria española.

En cuanto a todas estas peticiones, el ministerio de industria, turismo y

comercio ha sacado la Resolución de Convocatoria de Ayudas del Plan de

Competitividad del Sector de la Automoción, que podemos ver en el anexo

adjunto. En él, se pueden observar el conjunto de ayudas económicas que ha

ofrecido el gobierno a las diferentes comunidades autónomas, fomentando

así las inversiones necesarias para optimizar los procesos de producción y

reorientar la producción hacia vehículos de mayor valor añadido. También

se incluyen ayudas para el sector de los componentes.



44

Sin embargo, lo que sí ha aumentado es la población que acude por estos

mismos motivos al taller para reparar los vehículos. Y son en momentos

como estos cuando las marcas necesitan una venta adicional.

Como ventas cruzadas podemos considerar las que son fruto del

paso por el taller. Es decir, ventas que se den, debido a que un cliente lleva

su vehículo a reparar y salga con el kit montado en él. Esta es otra razón por

la que el kit se proporciona como un accesorio al vehículo.

Otro factor a tener en cuenta es el turismo. La crisis económica ha

producido un aumento del turismo interior del país y en vehículos propios.

Esto es una extrarealidad global, en el sentido en que afecta de manera

media por igual a la totalidad de la población española, que tiene que

modificar sus hábitos lúdicos y elegir destinos más accesibles

económicamente. Esta reinversión de dinero en turismo nacional afecta a su

vez en el fomento de la economía española.

Por último cabe destacar que en el ámbito económico premia el aspecto de

las ayudas económicas por parte del gobierno al sector del automóvil. En

los anexos se adjuntan las resoluciones del ministerio con respecto a este

tema.

Finalmente, no debemos olvidar que el nivel de morosidad está en aumento.

El índice de comercio devuelto de impagados aumentó en marzo de 2009 un

18.1% respecto al mismo mes del año anterior, según el Instituto Nacional

de Estadística.



45

Factores sociales

Cada vez más, el volumen del tráfico rodado en España, y principalmente en

las grandes ciudades, va en aumento. La población en España creció de

2007 a 2008 un 2.12%, llegando así a la cifra de 46.157.822 habitantes. Las

pequeñas ciudades van creciendo y desarrollándose a un ritmo acelerado.

La situación del mercado inmobiliario hace que los ciudadanos cada vez

más opten por acceder a viviendas en el extrarradio de estas grandes urbes,

de manera que todos los días tienen recorrer largos trayectos para acceder a

sus puestos de trabajo, así como para regresar a sus casas. También hay que

tener en cuenta que estos trayectos se realizan generalmente en unas franjas

horarias establecidas, de manera que el tráfico no es fluído, sino con paradas

intermitentes incluso atascos.

Hechos como estos (y otros que analizaremos a continuación) hacen que

cada vez más, la gente pase más tiempo en su coche. Es por ello que se

necesita un cambio de marchas cómodo y sencillo como es el cambio

automático secuencial.

Otro hecho relevante a destacar es el aumento de las mujeres conductoras.

Estudios estadísticos muestran que las mujeres ven claramente el coche

como un medio de transporte sin más, y que la solicitación de cambios

secuenciales en sus vehículos, que les permitan cambiar de marcha de

manera sencilla y tranquila sin tener que pisar el pedal del embrague en cada



46

caso, va en aumento. La población femenina en España aumentó el pasado

año un 0.9%, alcanzando así la cifra de 23310085 habitantes.

Por otro lado, el impacto que tiene el mundo del deporte en general y en

particular de la competición sobre la población va en aumento. Los

vehículos de la máxima competición llevan cambios por levas, y hoy en día,

todo modelo de las marcas referencia en cuanto a lujo y deportivos se

refieren montan levas para accionar los cambios de marcha.

Es por ello que el valor añadido del vehículo con un cambio por levas

aumente, así como el concepto y la percepción del lujo y calidad del

mismo.

Como contrapartida, nos encontramos en una situación en la que el

consumismo de la población es decreciente. Como ejemplo, según datos de

instituto nacional de estadística, el gasto medio por persona que acude a las

salas de cine se ha visto reducido en un 10%. Es decir, el desplazamiento se

sigue realizando, pero en él se consume menos.

Existe un aumento de la conciencia de seguridad en la población. Ya sea

como elemento intrínseco del vehículo como en la conducción, cada vez

más el cliente exige elemento tanto de seguridad activa como pasiva. Es por

ello que el cliente verá en este tipo de cambio un elemento más seguro por

dos motivos:

• Para realizar el cambio de marchas secuencial no es necesario soltar

las manos del volante.

• Que estén ancladas al volante evitará que tras sucesivos giros

perdamos la referencia de dónde está el cambio.



47

Aspectos como el endurecimiento de las campañas de tráfico, así como el

de las sanciones están favoreciendo esta concienciación.

Por último cabe destacar que el estilo de vida de la población es más

sedentario. Con esto no queremos decir que se muevan menos, sino que

cada vez más los desplazamientos de la población se realizan en vehículo,

por cortos que sean.

Todo esto, nos hace ver que el ciudadano medio pasa cada vez más tiempo

dentro del vehículo, y requiere un cambio que le sea cómodo, además de

deportivo y de prestigio.



48

Aspectos tecnológicos

En sus comienzos, se decía que todo buen deportivo debía llevar una caja de

cambios manual, ya que se achacaba que éstos se podían llevar a cabo de

manera más eficaz y rápida que con un cambio automático gracias a la

pericia del piloto. Esto fue así en los años de los primeros cambios

automáticos, cuando todavía no existían los cambios secuenciales. Hoy en

día existen cajas de cambio de doble embrague que cambian de marcha más

rápido de lo que cualquier piloto pueda llegar a hacer. La mentalidad de las

personas en cuanto a deportividad se refiere ha cambiado, y hoy en día el

concepto de cambio por levas es sinónimo de mejora de prestaciones y

sensaciones, así como de competición.

Las grandes marcas de deportivos lo saben, y han enfocado el desarrollo

tecnológico de cajas de cambio, en sistemas que permitan realizar un

cambio de marchas rápido, conciso y seguro. Así existen marcas que optan

por poner sus levas incrustadas en el volante, de manera que siempre se

tengan a mano para realizar una reducción o una subida de marchas. Sin

embargo, otras marcas han optado por montar las levas fijas en la columna

de la dirección. Este es el objeto de este proyecto. La ventaja de realizarlo

de esta manera, entre muchas otras que se argumentarán en otros apartados,

es que esta ubicación nos permite no perder nunca la referencia de donde



49

está el cambio, ante una situación de giros brucos y continuados como

puede ser una carretera de montaña.

Cada vez más los vehículos incorporan más electrónica, y las piezas de los

mismos son más sofisticadas y caras.

Un aspecto que no nos afecta directamente, pero que sí debemos tener en

cuenta es la aparición de vehículos propulsados por otros combustibles

distintos a la gasolina o diesel. Diferentes marcas son ya las que montan

motores híbridos, combinando así motores de gasolina para requerimientos

pequeños de potencia, y un motor eléctrico que pasa a la acción en los picos

de potencia. Esto, aparte de afectar al consumo de combustible, afecta al

nivel de emisiones que va a tener el vehículo. Y aquí es donde nos puede

afectar, puesto que la incorporación de nuestro cambio puede implicar un

aumento de las emisiones del vehículo.

Otro factor que debemos tener en cuenta es la Rotatividad de los modelos

dentro de la marca. Cada vez más, las marcas lanzan nuevos modelos al

mercado para cubrir huecos, y a su vez, se ven obligados a renovar, casi

continuamente los modelos existentes debido a la gran competencia. En el

caso de Jaguar no tiene un alto índice de rotación, por lo que en cierta

manera este aspecto me preocupa poco.

Por último, un aspecto que sí nos puede influir es la aparición de nuevas

tecnologías y cajas de cambio.

Así los CVT se presentan como la principal alternativa a la caja de cambios

automática convencional. Los CVT no presentan un número de marchas

definido, sino que tienen una relación de transmisión comprendida entre dos

valores, máximo y mínimo, y entre los cuales se realizan todos los cambios.



50

Es decir, como se dice, poseen infinitas marchas, puesto que cualquier

relación entre los dos extremos sería una marcha.

Sin embargo el principal problema que presentan estos sistemas es el par

máximo que es capaz de trasmitir la correa o cadena que unen las poleas.

Análisis de las cinco fuerzas de Porter

Con el análisis de las cinco fuerzas de Porter obtendremos las amenazas y

oportunidades de nuestra empresa.

Amenaza de productos entrantes

La gravedad de la amenaza de entrada depende de las barreras

existentes, así como de la reacción que el nuevo entrante espera de los

competidores . Si el nuevo entrante encuentra unas barreras de entrada

fuertes, y se espera una fuerte represalia por parte de los competidores, la

amenaza no será alta. Si el nuevo producto no encontrara barreras fuertes,

independientemente de la reacción de los competidores, representaría una

grave amenaza.

Nos encontramos en un mercado maduro, en el que las empresas

tienen años de experiencia. A continuación, se analizarán las barreras de

entrada al sector.

Barreras de entrada

A continuación analizamos las barreras de entrada más relevantes

que se aprecian en el sector del automóvil, y en especial en el aspecto de la

fabricación y venta de componentes y recambios.



51

• Economías de escala y curva de experiencia

Las grandes producciones por su elevada inversión, así como la

elevada capacidad organizativa que implican constituyen una importante

barrera de entrada para nuevas empresas que quieran acceder al sector.

Como ejemplo, si nos centramos sólo en el aspecto de fabricación de

componentes, las máquinas, cadenas de montaje y organización de todo

ello, implicaría una inversión de miles de millones de euros.

Del mismo modo afectan las curvas de experiencia, a través de las

cuales, empresas como Bosch, ZF o Delphi pueden producir y acceder a

precios mucho más competitivos que empresas que entran por primera vez

al sector.

Podemos concluir por tanto, que nos encontramos en un mercado en

el que la curva de la experiencia y las economías de escala constituyen una

fuerte barrera de entrada.

Desde la segunda guerra mundial, el sector del automóvil aumentó

enormemente las economías de escala con la automatización e integración

vertical, deteniendo prácticamente el éxito de cualquier nueva entrada.



52

• Diferenciación del producto

El mercado de la automoción es un mercado en el que los

competidores tienen modelos muy importantes y es necesario diferenciar

nuestro producto.

Con ello, las empresas fuerzan a los nuevos entrantes a realizar un

gasto muy grande para vencer la fidelidad del cliente.

En nuestro caso, el hecho de usar determnados materiales como el

magnesio y el aluminio, así como la práctica escasez en el mercado europeo

de este tipo de producto, hace que se consiga un grado de diferenciación

alto del mismo.

• Necesidad de capital

Al igual que las economías de escala, las necesidades de capital

representan una fuerte barrera de entrada al sector. Se requieren grandes

inversiones financieras para poder competir. Con ello se limitan el número

de empresas que pueden acceder a este mercado.

La dificil situación por la que atraviesa el mercado financiero

dificulta el acesso a créditos.



53

• Desventaja en costes, independiente de las economías de

escala y curva de experiencia

No se aprecian grandes desventajas en costes para las nuevas

empresas que no sean asociadas a las economías de escala y curva de la

experiencia.

La propiedad de la tecnología puede representar desventaja en

costes para las empresas nuevas frente a las que ya están consolidadas. Sin

embargo, en el sector del automóvil pocos elementos del producto final lo

fabrican las propias marcas. La mayoría de los componentes, salvo el chasis

y carrocería se compran a otras empresas, para más adelante ensamblarlo en

el producto final, de manera que no influye demasiado este factor.

• Acceso a canales de distribución

Es otra de las principales barreras de entrada en este sector. Puesto

que estamos hablando de una empresa que inicia su andadura en el sector

puede tener problemas en este aspecto.

Debemos centrarnos en dos aspectos:

− Distribución del kit hasta los talleres de montaje.

− Ubicación de campañas publicitarias y marketing.

• Acceso a proveedores.

Tenemos que entender que el aspecto de la distribución de recambio

y componentes hasta los lugares de venta, representará una gran dificultad



54

para una empresa que quiera introducirse en este mercado, puesto que si las

empresas logísticas tienen copados sus camiones con piezas de otros

proveedores , tendrán que dejar de llevar esos, para pasar a llevar los de la

nueva.

Esto ocurrirá principalmente si se establecen con las empresas de

servicios logísticos mejores condiciones, tanto económicas como de

financiación y plazos, que las que tenían con la otra empresa. Por tanto, las

empresas que accedan a este sector deben superar un elevado coste para

poder competir en este ámbito.

No debemos olvidar que el automóvil está compuesto por miles de

piezas, las cuales se compran en su mayoría a terceros, para posteriormente

ensamblarlas en el conjunto final del vehículo por la marca. Es por ello, que

para una empresa que acceda al sector, será un aspecto importante a tener

en cuenta.

• Política del Estado

En un principio puede parecer un sector en el que el gobierno no

limita el acceso. Sin embargo, si lo analizamos detenidamente, podemos

encontrar en la ley ciertas influencias de manera indirecta, cuando se

establecen controles en las emisiones de los vehículos, así como control de

vertidos de aceites, y sustancias químicas. Las legislaciones que nos afectan

en este aspecto son las dos siguientes:

− Legislación de emisiones. Control de misiones.

− Legislación de residuos, vertidos y sustancias químicas.



55

Hoy en día, y debido a la crisis que sufre el sector del automóvil, está

recibiendo ayudas del gobierno para incentivar la demanda de vehículos.

Poder de negociación de los proveedores

En este aspecto podemos decir que el poder de negociación del

proveedor no es alto, puesto que es una empresa de pequeño tamaño y que

está muy especializada. Se dedica a la fabriicación de componentes de

aluminio y magnesio.

Sin embargo no hay que olvidar que la empresa distribuidora del kit,

en principio, no tiene más líneas de negocio que esta. El objetivo es

conseguir introducirlo al mayor número de marcas competitivas, como se

vió anteriormente.

Por todo ello, y puesto que la empresa proveedora no está más

diversificada que la empresa que distribuye el sistema de cambio, se puede

afirmar que el poder de los proveedores no es alto. (esta es una de las

razones por las que se eligió este proveedor).

Poder de negociación de los clientes

En un principio el poder de negociación de los clientes no es alto.

Con clientes individuales que no compran grandes volúmenes. Como

veremos más adelante, los clientes de Jaguar X-Type particulares (compran

un único coche) representan el 55% de los clientes.



Sin embargo, existe otro tipo de clientes, las empresas. Las empresas

representan el 45% de los clientes de este modelo. En función de los

volúmenes de compra s

cambia el hecho de un poder bajo de negociación de los clientes, puesto que

según los datos, las empresas compran de media unos cuatro coches,

volumen que no justifica dicho cambio.

A continuación observamos

Como podemos observar, otro grupo de clientes interesante serían

las empresas de renting, debido al

embargo, éstas no afectan a nuestro estudio, puesto que no son clientes de

Jaguar.



56



volúmenes de compra serán influyentes o no. En un principio, esto no



volumen que no justifica dicho cambio.

A continuación observamos el gráfico de distribución de clientes:

Ilustración 12. Clientes de Jaguar


las empresas de renting, debido al volumen de compra que hacen. Sin


renting

0%

otros

0%

empresas

45%

JAGUAR X-Type





erán influyentes o no. En un principio, esto no



el gráfico de distribución de clientes:

. Clientes de Jaguar


volumen de compra que hacen. Sin


particular

55%

Type



57

Existencia de productos sustitutivos

Existen al menos dos productos sustitutivos de nuestro producto, al

menos si nos centramos en el aspecto de cambio de marchas:

• Pulsadores: utilizados por ciertas marcas de vehículos.

Tienen la ventaja de tener menor impacto visual en la

ergonomía y estética del vehículo. Sin embargo,

requieren montaje en el volante. Nuestro sistema busca

ser lo más estándar posible, por lo que se instala sobre la

columna de la dirección.

• Palancas: realizan la misma función que las levas del kit,

incluso pueden ir colocadas sobre la columna de la

dirección. Sin embargo, tienen el gran inconveniente de

producir un gran impacto visual en la estética interior del

vehículo.

Este análisis nos sirve si nos centramos en el aspecto de cambio de

marchas del vehículo. Si nos centramos en otros aspectos como tecnología,

el espectro de sustitutivos se reduce:

• CVT: O transmisión de variación continua. Es un

sistema que no se puede considerar una caja de cambios,

puesto que no tiene unas relaciones definidas (marchas).

Recibe este nombre ya que los desarrollos no quedan

determinados por un par de engranajes, sino por dos poleas

formadas por elementos cónicos, unidas por una cadena que

transmite la potencia.



58

Cada una de las relaciones de diámetros que pueden adoptar

las poleas se corresponde con una relación de transmisión

diferente, y por eso se dice que los cambios de variador

tienen infinitas marchas, aunque los más modernos cuentan

con una función manual en la que se puede elegir de forma

secuencial entre seis o siete velocidades que corresponden a

posiciones prefijadas de las poleas. El cambio de anchura de

las poleas se consigue mediante la presión de un circuito

hidráulico, y la transmisión de la fuerza al motor puede

hacerse mediante un embrague convencional, uno

electrohidráulico o un convertidor de par.

El principal inconveniente que presenta es la limitación de

potencia que puede transmitir la correa o cadena.

Es usado por ciclomotores y existen vehículos que los

montan.

Puede representar una amenaza, no directamente a nuestro

producto, pero sí a las cajas de cambios automáticas

secuenciales convencionales, si se consolida este mercado.

Rivalidad entre competidores

En este apartado, se va a hacer un doble análisis de competidores.

Por un lado se analizarán los competidores más directos del Jaguar X-type,

y por otro los competidores de nuestro producto.

El análisis de los competidores de Jaguar se lleva a cabo pensando

en que , al fin y al cabo, los competidores de éste serán competidores



nuestros, puesto que Jaguar es nuestro principal cliente. Esta visión,

cambiará radicalmente cuando finalmente se expanda la empresa a otras

marcas del sector, momento a partir del cual, comenzarán a ser clientes

también.

En el segmen

competidores para el Jaguar X

• BMW Serie 3.

• Mercedes Clase C.

• Audi A4.

Estos son los tres principales competidores en el sector, quedando

repartido de la siguiente manera:

Como se puede apreciar la diferencia es abismal. Sin embargo la

igualdad en ventas, sobre todo entre BMW y Audi, asegura una fuerte

rivalidad entre ellos.



59




En el segmento Premium del automóvil existen tres fuertes

competidores para el Jaguar X-type, que son:

BMW Serie 3.

Mercedes Clase C.

Audi A4.


repartido de la siguiente manera:

Ilustración 13. Volumen de ventas



rivalidad entre ellos.

AUDI

37%

B.M.W.

34%

MERCEDES

28%

JAGUAR

1%

Volumen De Ventas 2008






to Premium del automóvil existen tres fuertes




Volumen De Ventas 2008



Por otro lado nos encontramos en un sector que, lejos de

cada día más. La caída de ventas, como podemos observar en el siguiente

gráfico, es generalizada:

Podemos observar que el modelo de Jaguar X

caída, del 8%, sólo superada por el Audi A4, que tan sólo cayó un 5.4%.

Los otros dos competidores, Clase C y Serie 3, caen más que el Jaguar X

type, un 19.5% y un 26.4%, respectivamente.

Debido a esta caída en la fabricación y ventas, y la crisis que

atraviesa el sector de la automoción en general, el recorte de los precios y

ofertas están a la orden del día, lo que provoca un aumento de la rivalidad

entre las marcas. Los excesos de capacidad en situaciones como la actual

son otro factor que provoca la caída

Por último, cabe destacar que el coste cambio para los compradores

en este sector no es elevado.

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0



60

Por otro lado nos encontramos en un sector que, lejos de


gráfico, es generalizada:

Ilustración 14. Caída de ventas respecto 2007

Podemos observar que el modelo de Jaguar X-type tiene una ligera

da, del 8%, sólo superada por el Audi A4, que tan sólo cayó un 5.4%.

Los otros dos competidores, Clase C y Serie 3, caen más que el Jaguar X

type, un 19.5% y un 26.4%, respectivamente.


sa el sector de la automoción en general, el recorte de los precios y



son otro factor que provoca la caída de los precios.


en este sector no es elevado.

Caída de ventas en 2008 respecto 2007



Por otro lado nos encontramos en un sector que, lejos de crecer, cae


type tiene una ligera

da, del 8%, sólo superada por el Audi A4, que tan sólo cayó un 5.4%.

Los otros dos competidores, Clase C y Serie 3, caen más que el Jaguar X-


sa el sector de la automoción en general, el recorte de los precios y




Caída de ventas en 2008 respecto



61

Por todo ello, podemos afirmar que la rivalidad entre los

competidores es acusada.

En el ámbito de empresa de componentes para el sector del

automóvil, fijaremos como principales competidores los siguientes:

• Bosch

• ZF

• Delphi

Fundamentalmente se pude centrar la atención en ZF. Es el principal

fabricante de cajas de cambio para el sector de la automoción,

además de fabricar los sistemas de levas que incluyen lo modelos de

fábrica.

A continuación se muestra una relación de sus treinta mejores

clientes del año 2008, donde casi la mitad, son fabricantes de

automóviles (14):

AB Volvo

AGCO Corporation

Benteler AG

BMW Group

Chrysler LLC

Continental AG

Daimler AG



62

Deere & Company

Doosan Corporation

Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG

Fiat S.p. A.

Ford Motor Company Inc.

General Motors Corporation

Honda Motor Co., Ltd.

Hyundai Kia Automotive Group

JLG Industries Inc.

Kamaz Inc.

Liebherr-International AG

MAN AG

PACCAR Inc.

PSA Peugeot Citroën S.A.

Renault-Nissan bv

Same Deutz-Fahr Group S.p.A.

Scania AB

Tata Group

Terex Corporation

ThyssenKrupp AG

Tognum AG

Toyota Motor Corporation

Volkswagen AG

Tabla 4. Clientes ZF Group

Sólo en 2008, ZF facturó 3.6 billones de euros en componentes y

recambios para vehículos comerciales. Esto representó un 29% del

total de ventas.



63

El grupo ZF tiene presencia en 26 países, con más de 125

centros de fabricación. Además, tiene 650 compañías socias por

todo el mundo, lo que le permite tener una amplia red de contactos

altamente cualificados para los clientes internacionales, a todos los

niveles y en todas las regiones.

Por el gran tamaño que tiene, debe ser esta empresa la que se

encargue de moderar la rivalidad en el sector de los componentes

enfocados a vehículos.

Como se puede observar, es una gran competidor. Sin

embargo, cabe pensar que no represente una gran rivalidad,

puesto que le kit de cambio por levas no es un producto que esta

empresa comercialice, de manera que no se verá agredida por

nuestra entrada en el mercado.



64

Análisis de la cadena de valor

A partir del análisis de la cadena de valor de la empresa,

obtendremos las fortalezas y debilidades de la misma.

Elementos estructurales

i. Compras

El coste de las materias primas será medio. El montaje del kit

se llevará a cabo en los talleres oficiales, como se explicó

anteriormente.

Jaguar, y en concreto el modelo X-type, es una marca madura

en el sector y que tiene definido el plazo de pago a los proveedores

en el contrato con los mismos. No destaca por ello en este aspecto.

ii. Aprovisionamiento

Las compras se rigen por un proceso de Just in time, acorde

con las necesidades en cada momento.

Los elementos que conforman el kit siguen control de calidad

a la llegada a la empresa, además del que hace el proveedor antes de

mandarlo. En caso de defecto, se devuelve al proveedor, según lo

estipulado en el contrato con el mismo.



65

iii. Infraestructuras

Se posee un nivel de infraestructuras medio. La empresa se

instala en un local previamente reformado, en régimen del alquiler.

La capacidad de producción está en manos del proveedor, y

tiene un nivel alto.

Tanto nuestra empresa recién formada, como el proveedor,

poseen las infraestructuras necesarias para responder un aumento de

demanda con éxito.

iv. Experiencia

Es un producto que entra en el mercado. No tiene experiencia

ninguna, ni con clientes ni con proveedores.

La cartera de clientes a los que se dirige el modelo es

reducida, si bien diferenciada como la imagen que quiere asociar la

marca a dicho modelo. El Jaguar X-type va dirigido a un público de

nivel medio alto, que pretende diferenciarse del resto, buscando un

vehículo que tiene asociado los valores de lujo y elegancia.

Es por ello por lo que cabe pensar que el producto será bien

acogido por el público, puesto que es un producto que se caracteriza



66

también por una diferenciación, en cuanto a diseño a la alta calidad

de los materiales.

La política comercial y de publicidad que sigue la marca para

ello es hacer uso de la publicidad en prensa, financiera

principalmente, así como el anuncio en espacios publicitarios

reservados.

La mejor publicidad que pueden tener es la satisfacción del

cliente, y en eso centran gran parte de sus esfuerzos, dando gran

importancia al servicio post-venta y el servicio de garantías.

v. Recursos financieros

No existe referencia de competidores para el kit de cambio

por levas como accesorio. Esto es debido a que las marcas suelen

ofrecer el pack de cambio automático junto con un sistema de

cambio por levas en el volante.

No es el caso de Jaguar, ni del modelo X-type sobre el que se

está trabajando.

Si se toma esos productos como referencia estaríamos ante

una estrategia de bajo coste, puesto, como se verá en el análisis

económico, tenemos un precio de venta de 600 € (sin instalación),

frente a una media de 2500 € de los otros productos. (con la

instalación incluida. Este aspecto a nuestra empresa no le compete).

Como se puede apreciar en el análisis de flujo de caja, la

capacidad de autofinanciación es restringida. Esto se debe en gran



67

parte en que es una empresa de nueva creación, sin años de

experiencia.

La capacidad de inversión es reducida, ya que el nivel de

endeudamiento los primeros años es medio.

vi. Recursos Humanos

La empresa tiene una organización estructurada y flexible. Cada vez más

el organigrama se hace más horizontal. Los empleados reciben

bonificaciones por objetivos y reciben beneficios sociales.

Son empleados que se caracterizan por ser versátiles y comprometidos

con la empresa.

vii. I+D

Se esperan nuevas mejoras tecnológicas a implantar en el kit de

cambio, Como pueden ser led´s indicadores del momento preciso del

cambio o nuevos materiales que mejoren las características, así como el

precio del mismo.

Cadena de Valor Básica

i. Logística interna

No existe experiencia en la relación con el proveedor.

La llegada de material se recibe a puertas de la empresa en el

departamento de calidad. Una vez que pasan el control de calidad, son



68

dirigidas al almacén, donde se usa un sistema de tarjetas kanban. De ahí se

van dando salida según se vaya requiriendo.

ii. Producción

Altas exigencias en control de calidad de procesos y productos al

fabricante.

iii. Logística externa

Poca experiencia en la distribución. Se pretende ir fortaleciendo la

red logística con el paso de los años.

iv. Marketing

Con el producto se pretende vender una imagen de deportividad, y

exclusividad asociada a los cambios por levas en coches secuenciales.

La gama X-Type se presenta como un modelo de acceso a la marca

con precios, como hemos visto anteriormente, competitivos. Se presenta

como un vehículo versátil, dinámico y elegante.

Los clientes objetivo son clientes que buscan un vehículo que se

diferencie del resto de vehículos del sector, en cuanto a elegancia,

deportividad y refinamiento.

Cada vez que se vende un kit se hace una pequeña encuesta, de

donde se puede obtener información acerca de preferencias y prioridades de

los clientes.

La diferenciación y exclusividad del kit se busca fundamentalmente

en su diseño y en sus materiales. El magnesio es usado cada vez más en el



69

mundo de la competición, debido a sus excelentes cualidades, en las que

destaca su reducido peso.

v. Servicio al cliente

Existe un servicio de atención al cliente en la empresa.

También existe un teléfono 24h. para quejas y sugerencias.

Otra forma de acceder a ello es a través de internet, en la página web

de la empresa.

Este es un aspecto fundamental que la empresa quiere fomentar,

buscando que cada cliente sea un cliente satisfecho y único.



70

Análisis DAFO

A continuación analizamos las conclusiones obtenidas del análisis,

como debilidades, amenazas, fortalezas y oportunidades.

• Debilidades

− Escasa experiencia en el sector.

− Poca experiencia en la distribución.

− No existe experiencia en la relación con proveedores.

− Capacidad de producción en manos del

proveedor/fabricante.

• Fortalezas

− Alta calidad de los materiales.

− Trato y servicio postventa al cliente.

− Precio del producto.

− Sistema de tarjetas kanban y just in time implantado.

• Amenazas



71

− Morosidad en aumento.

− CVT.

− Caída fuerte de empresas. Aumentos de quiebra.

Las empresas representan un 45% de los clientes

de Jaguar.

− Descenso del consumismo.

− Existencia de un único fabricante. En el momento

en el que falle la cartera de clientes se vería

afectada.

• Oportunidades

− Estandarización del producto. Ampliable a otras

marcas con mayor cuota de mercado y mayor

parque automovilístico.

− Aumento de la deportividad del modelo con el kit

montado.

− Aparición de nuevos combustibles.

− Introducción de la marca en el ámbito del renting

donde, hasta ahora, no tiene clientes.

− El principal cliente tiene menor caída en ventas

que dos de los tres competidores.



72

− Ayudas por parte del gobierno ante la situación

actual que atraviesa el sector del automóvil.

− Efecto llamada derivado del descenso de precios

debido a la crisis.



73

Estrategia actual

Hoy en día la marca comercial Jaguar sigue claramente una estrategia

de diferenciación en todos los modelos de vehículos que tiene en el

mercado. Esta diferenciación la basa en una imagen, que ha ido forjando

con el paso del tiempo, de lujo y elegancia. El sistema de cambio por

levas debe unirse a esa imagen diferenciadora, para darse a conocer.

El modelo X-type de jaguar está dirigido a un público con cierto nivel,

pero no hay que olvidar que se trata de un modelo de acceso a la marca.

Este modelo, está dirigido a un público de mediana edad, con espíritu

joven, el cual se puede y debe potenciar a través de la instalación del

sistema de cambio por levas de nuestra empresa.

Conclusiones extraídas del análisis DAFO: estrategias futuras

A partir del análisis anterior, podemos concluir que la empresa debe

seguir las siguientes estrategias en cuanto a la venta del kit de cambio

por levas en la columna de la dirección:

• Invertir fuertemente en campañas publicitarias,

apostando sobre la idea de deportividad aportada al

modelo.

• Inversión fuerte en I+D para mejorar el actual kit,

ofreciendo más posibilidades y acabados al cliente.



74

• Incentivar la idea de que otros modelos más deportivos

de la marca monta un sistema parecido.

• Establecer y afianzar una estrecha relación con el

fabricante.

• Afianzar la relación con Jaguar, puesto que interesa no

perder el montaje del kit en sus propios talleres, por

cuestiones económicas y de imagen.

• Ampliar la cartera de clientes con empresas de renting.

De esta manera ampliamos nuestra cuota de mercado, y

evitamos focalizar el 45% de la misma sobre empresas,

que probablemente con la situación actual no estén en las

mejores condiciones de financiación.

• No descuidar la política de costes, puesto que presenta

una gran ventaja competitiva frente a las demás marcas,

que ante la situación actual pueden comenzar con una

política de recorte de precios para incentivar la demanda.

• Seguir fomentando el trato personal al cliente, quizá

realizando seguimientos periódicos de su conformidad en

cuanto al producto.



75

Contenido del kit



76

A continuación se establece una relación de los componentes que incluye

cada kit de cambio por levas anclado en la columna de la dirección.

Contenido del kit

• Conjunto

En la siguiente figura se muestra una vista del conjunto del sistema

de cambio:

Ilustración 15. Conjunto

Y en la siguiente imagen una vista del conjunto posterior.



77

Ilustración 16. Conjunto, vista posterior

En estas imágenes se pueden apreciar las principales partes del

conjunto, de las cuales existen en el anexo “planos”, planos de las mismas

acotados.



• Base del conjunto

Fabricada en aleación de aluminio por fundición en molde de arena.

Esta pieza



78

Base del conjunto


Esta pieza es la que sustenta todo el sistema:

Ilustración 17. Base del conjunto






79

Esta base se anclará a la columna de la dirección a través de seis

tornillos métrica ocho.

• Base de la leva

Pieza que va unida a la base a través de un espárrago por el taladro

superior, de manera que hace las funciones de bisagra.

La leva se fijará a esta pieza mediante adhesivo industrial. Los

taladros en la cara frontal de esta pieza, así como el la leva como

posteriormente se apreciará, cumplen funciones de diseño, buscando

siempre el ahorro de material y por tanto de costes, así como el ahorro de

peso.

En ella se pondrá el dispositivo que permita mandar la señal de

cambio de marcha.

Este componente, así como la base del sistema, está realizado en

fundición de aluminio en molde de arena.



80

Ilustración 18. Base de la leva



81

• Levas

Es el principal componente del sistema, sobre el que el usuario

actuará para subir o reducir la marcha.

Esta pieza está realizada en fundición de una aleación de magnesio y

aluminio, AZ91 C, como se especifica en la parte de “aleaciones”.

El diseño de esta pieza busca el ahorro de material, y por tanto de

peso y costes, así como una ergonomía enfocada al usuario y evitar el

impacto visual dentro del diseño del vehículo.

A continuación, se muestra una imagen de este componente:

Ilustración 19. Frontal leva



82

De la misma manera que la base de esta pieza, cada kit contiene dos

levas, una izquierda y otra derecha.



83

• Espárrago

Actúa de pasador para fijar la base de la leva, y por tanto la

leva, a la base del sistema.

Es junto con las piezas de anclaje, la única pieza que se

comprará hecha. Se buscará que sea preferentemente de aluminio,

para evitar el impacto visual con respecto al resto de piezas del kit.

A continuación, se muestra una imagen de esta pieza:

Ilustración 20. Espárrago

De la misma manera, cada kit incluirá dos espárragos, uno para la

leva izquierda y otro para la leva derecha.



84

• Sensor de efecto Hall

Es un dispositivo que contiene el sensor y el imán en un encapsulado

para montaje en PCB.

Este dispositivo detecta la presencia de un metal ferromagnético al

pasar por la ranura central (debido a las variaciones de campo magnético

que produce).

Este sensor es el encargado de mandar la señal a través del cable

hacia el módulo de control de la transmisión para realizar el cambio de

marchas.

El sensor que se ha elegido se muestra en la siguiente imagen:

Ilustración 21.Sensor efecto hall

El sensor seleccionado es un interruptor de ranura, de efecto hall,

modelo Hall PCB 5Vdc.

El fabricante es Honeywell. La referencia del mismo de esta

componente es 4AV11C/4AV20F.



85

El precio impuesto por el fabricante varía en función del volumen

del pedido:

Cantidad Precio Unidad

1 20,20€

6 18,54€

12 16,69€

Tabla 5. Precios sensor efecto hall

Este sensor opera con señales de entre 0,5 y 4,5 voltios. La tensión

nominal del mismo está entre los 4,5 y 5,5 voltios.

Un resumen de las características técnicas de este dispositivo,

facilitado por el fabricante se muestra en la siguiente tabla:

Atributo Valor

Corriente de suministro 7mA

Tensión de alimentación 4,5 a 5,5Vd.c.

Rango de temperaturas de

funcionamiento -40 a 125°C

Tabla 6. Sensor efecto Hall. Características técnicas

Otras características de este sensor son:



86

• 2 Salidas independientes compatibles con TTL capaces de actuar

como sumidero de corrientes de hasta 4mA cada una, 20mA

combinadas (con hilos).

• Interruptor relleno de gas sellado herméticamente con carcasa

metálicas en miniatura.

• Adecuado para aplicaciones de control de conexión y desconexión.

De esta manera, cuando el usuario accione la leva, ésta interrumpirá

el campo magnético del sensor, mandando así la señal hacia el TCM.

Dependerá de si el campo magnético se concentra o se dispersa, el

tipo de señal que detecta el sensor, así como la orden que manda éste hacia

el TCM posteriormente.

Como es obvio, el kit incluirá dos sensores de efecto hall, uno para

cada leva.

En los anexos, se encuentran planos y características técnicas del

sensor, proporcionadas por el fabricante.



87

• Conectores

A través de los conectores, se consigue unir el cable de señal

con el TCM (módulo de control de la transmisión) y a su vez

con el sensor de efecto hall que mandará la señal hacia éste.

El equipo incluye los siguientes conectores:

• Conector macho

Se ha seleccionado el conector modelo 3-way multilock 070

1- row plug housing.

Es un conector de la gama Tyco Amp Multilock.

Se trata de un sistema de conectores en miniatura de alta

densidad, que ofrece una solución de conexión de cable a

cable y de cable a placa E/S de uso habitual en la industria

del automóvil, y que también está indicado para la

transmisión de señales.

En los anexos se han incluido planos e información técnica

de este componente, facilitados por el fabricante.

Ciertas peculiaridades de este conector a tener en cuenta son:

o Fijación a presión, contactos de crimpado para

conectores de montaje en cable.

o Opciones de montaje en placa precargadas con los

contactos macho.



88

o Conectores hembra y macho aéreos para conexiones

de cable a cable.

o Para las conexiones de cable a placa use un cable y un

conector de montaje en PCB.

o El conector hembra aéreo acepta contactos hembra, el

conector macho aéreo acepta contactos macho.

o El conector hembra aéreo se acopla al conector

macho aéreo para las conexiones de cable a cable.

o Conectores de cables de alta densidad con centros de

contacto de 2,5 mm.

El fabricante es Tyco Electronics. La referencia de este

componente es 174921-1.

Se ha seleccionado este conector en base al precio y a los

requerimientos técnicos necesarios.



89

A continuación se muestra una imagen del mismo:

Ilustración 22. Conector macho

El precio de este conector varía en función del volumen de

compra, como se aprecia en la siguiente tabla:

Cantidad Precio Unidad

1 0,27€

25 0,26€

100 0,24€

250 0,21

500 0,19€

Tabla 7. Precio conector macho

En la siguiente tabla se muestran los atributos de este

conector, facilitados por el fabricante:



90

Atributos

Atributo Valor

Tipo Carcasa

Vías 3

Material del cuerpo PBT

Género Conector macho

Montaje Cable

Número de filas 1

Tabla 8. Atributos conector macho

A continuación se muestra una tabla con las características

técnicas del conector:

Características técnicas

Serie 040 Serie 070

Corriente nominal 8 Amp 15 A

Tensión no disruptiva 1 kVac durante 1 minuto

1 kVac durante 1

minuto

Resistencia de bajo nivel 10 mΩ máx. (inicial) 1 mΩ máx. (inicial)

Resistencia total 20 mΩ máx. (final) 10 mΩ máx. (final)



91

Temperatura de

funcionamiento -30 °C a +150 °C -30 °C a +105 °C

Tabla 9. Características técnicas del conector

El conjunto del kit de cambio incluirá cuatro conectores de

este tipo. Dos por cada leva. Uno se conecta al sensor de

efecto hall, y el otro al hembra (que se muestra a

continuación) ubicado en el módulo de control de la

transmisión.

• Conector hembra

Se ha seleccionado el conector modelo Zócalo p/cable y

panel Mate-N-Lok 3 vías.

El fabricante es Tyco Electronics. La referencia del

fabricante es 172158-1. Forma parte de la gama Tyco Amp

Mate-N-Lok Mini universal.

Son adecuados para montar directamente sobre un cable,

como se pretende en este kit, o en panel, permitiendo así

conexiones cable a cable y cable a panel.

Permite contactos machos y hembras.

Otro aspecto a tener en cuenta es que las carcasas están

totalmente polarizas.



92

A continuación se muestra una imagen de este componente:

Ilustración 23. Conector hembra

El precio varía en función del volumen de compra, como se

aprecia en la siguiente tabla:

Cantidad Precio Ud.

5 0,30€

250 0,27€

500 0,26€

1250 0,172

2500 0,15€

Tabla 10. Precios conector hembra

En la siguiente tabla se aprecian los tributos de este conector,

según datos del fabricante:



93

Atributo Valor

Tipo Carcasa

Vías 3

Material del cuerpo Nylon

Género Conector hembra

Montaje Montaje en panel

Número de filas 1

Orientación Recto

Tensión nominal 600Vac/dc

Paso 4.14mm

Material de carcasa Nylon

Temperaturas de funcionamiento de -55 °C a +105 °C

Color de carcasa Blanco

Tabla 11. Atributos del conector hembra

En la siguiente ilustración se puede ver un esquema del

mismo, al igual que en los anexos donde se incluye

documentación técnica del mismo:

Ilustración 24. Esquema conector hembra



94

El kit incluirá dos conectores de este tipo, uno por leva que

reconectarán al TCM para la entrada del cable.



95

• Cableado

El sistema incluirá los cables necesarios para la conexión.

A continuación se muestran los que se han seleccionado.

El fabricante una vez más es Tyco Electronics. El cable es

específico de automoción. El modelo es Cable AWC altas

temperaturas, rojo 1,5mm2 100m.

La referencia del fabricante es ACW0219-1,52(S50).

Lo más destacable de este cable específico para automoción

es:

o El cable ACW consta de una estructura compuesta de

una sólida vaina externa de fluoropolímero degradado

por irradiación. Esta capa externa va unida a una

poliolefina degradada por irradiación.

o Excelente resistencia ante fluidos, diseñados para

soportar ataques de toda serie de fluidos de

automoción, incluyendo aceites, líquido de frenos,

anticongelante y combustibles.

o Diseñados para funcionar junto al motor, a altas

temperaturas.

o Excelente resistencia mecánica.

o Idóneos para cableado y gestión de cables en

automoción.

o Prestaciones equivalentes al ETFE, a un precio muy

reducido.

o Más pequeño, ligero y más flexible.



96

o Elevado nivel de compatibilidad con otros materiales

de automoción.

El precio del cable varía en función de la longitud que se

compre, como se aprecia en la siguiente tabla:

Cantidad Precio 1 Carrete de 100 Metros

1 66,43€

12 57,67€

25 54,31€

Tabla 12. Precios cableado

A continuación se exponen las características técnicas del

cable, de diseño y físicas:


Sección cable

mm2

Filamentos del

núcleo

Diam. Nominal exterior

(mm)

Rmáx núcleo

20ºC(Ω/km)

0,5 19x0,19 (máx.) 1,5 37,1

1 19x0,26 (máx.) 2 18,5



97

1,5 19x0,32 (máx.) 2,3 12,7

2,5 19x0,41 (máx.) 2,85 7,6

Tabla 13. Características técnicas del cable

La siguiente tabla muestra características físicas del cable:


Método de ensayo Valor normal

Temperatura de funcionamiento ISO 6722 150°C (durante 3000 hrs)

Tensión nominal 50V

Sobrecarga térmica ISO 6722 200°C durante 6 hrs

Ensayo de presión a altas temperaturas ISO 6722/WD 150°C, 4 hrs, 1kV a.c. rms

Doblado en frío ISO 6722 -40°C

Inflamabilidad ISO 6722 Llama a 45°

Contracción en caliente ISO 6722 150°C <2%

Resistencia ante aceites ISO 6722 90°C <1% de hinchado

Resistencia ante combustibles ISO 6722 23°C <1% de hinchado

Tabla 14. Características físicas del cable

A continuación se muestra una imagen de este tipo de cables:



98

Ilustración 25. Cableado



99

Manual de instalación



100

Manual de instalación

A continuación se establecen los pasos a seguir para llevar a cabo el

montaje del sistema de cambio en el Jaguar Xtype. Esto se puede extender a

otros vehículos, siempre que donde se haga referencia al modelo Xtype de

Jaguar, se cambie por el vehículo en cuestión.

1er paso

Desmonte el volante. Hágalo tal y como se indica en el manual

técnico del Jaguar Xtype.

Desacople el volante de la columna de la dirección.



101

2º paso

Acceda a los tornillos de la parte inferior de la columna de la

dirección.

Desatorníllelos. El objetivo es abrir la columna por su mitad, a la

altura del mando del limpiaparabrisas.

3er paso

Abra la columna de la dirección por su mitad.

Introduzca el sistema de cambio por levas, previamente montado,

con las pestañas de la base hacia el interior de la columna de la

dirección.

Ubique la situación del TCM. Posteriormente necesitará actuar sobre

él.

4º paso

Tome las arandelas que le proporciona el kit. Sitúelas sobre cada uno

de los agujeros de las pestañas.



102

Tome los seis tornillos métrica ocho que incluye el kit y atorníllelos

en sus respectivos agujeros. Aplique un par de al menos 24 Nm. No

sobrepase este valor en más de un 30% puesto que podría dañar las

pestañas, así como la zona de anclaje de la columna de la dirección.

5º paso

Acuda al módulo de control de la transmisión. Si desconoce su

ubicación acuda al manual técnico del Jaguar Xtype.

No desmonte ningún componente que no sea necesario. Podría

dañarlo.

6º paso

Tome los cables del TCM e insértelos en el conector hembra

suministrado en el kit.

7º paso

Tome la longitud de cable necesaria, suministrada con el sistema de

cambio por levas, y empalme en sus dos extremos los conectores

macho incluidos en el conjunto.

Tenga en cuenta que esta operación la deberá realizar dos veces, una

por cada leva del kit.



103

8º paso

Conecte cada uno de los extremos con los conectores macho (paso 7)

a sus respectivos sensores de efecto hall suministrados en el equipo.

(Uno a la izquierda y otro a la derecha).

Conecte cada uno de los extremos libre a los conectores hembra del

módulo de control de la transmisión.(paso 5)

9º paso

Baje la columna de la dirección con sumo cuidado.

Compruebe que nada impide que cierre.

10º paso

Encaje y atornille los tornillos previamente quitados en el paso 2.

Atorníllelos según las indicaciones del manual técnico del Jaguar

Xtype.

No prosiga si desconoce el par de atornillado. Podría dañar el

accesorio montado o la columna de la dirección. Si el par no fuera

suficiente puede provocar un accidente.



104

11º paso

Coloque de nuevo el volante en su ubicación, en función de los datos

del manual técnico del vehículo.



105

Cálculos



106

Análisis de tensiones de la leva del kit

Los cálculos de las tensiones a las que se ve sometido la leva se han

realizado a través de un programa de ordenador, SolidWorks.

El diseño del kit se ha realizado a través de un programa CAD,

SolidEdge.

Se ha realizado un análisis estático de las tensiones sometidas a la

leva cuando aplicamos una presión distribuida en la superficie de contacto

de las levas de 0.8 kg.

La presión que debe ejercerse para realizar el cambio es mucho

inferior, pero el análisis de cargas se ha sobredimensionado para comprobar

la resistencia.

La superficie de accionamiento de las levas es la que se muestra en

la Ilustración 26 resaltada en rojo:

Ilustración 26.Superficie de accionamiento



Esta superficie tiene las siguientes dimensiones:

− 21 mm. de ancho.

− 128 mm. de alto.

De manera que

Obtenemos un área de acción de:

Así, la presión de 0.8kg a lo largo de la superficie de contacto

de la leva corresponde con:

Ese es el valor que se ha introducido para calcular las

tensiones y los desplazamientos que se producen en las levas, así

como las deformaciones unitarias.

Análisis de tensiones en la leva

El análisis de tensiones se ha realizado a través del

Von-Mises.

La

a la



107

Esta superficie tiene las siguientes dimensiones:

21 mm. de ancho.

128 mm. de alto.

De manera que aplicando la ecuación de un paralelogramo:

Ecuación 1. Área de un paralelogramo

Obtenemos un área de acción de:

A= 26.88


de la leva corresponde con:



como las deformaciones unitarias.

Análisis de tensiones en la leva

El análisis de tensiones se ha realizado a través del

La tensión de Von Mises es una magnitud física proporcional

a la energía de distorsión. En ingeniería estructural



aplicando la ecuación de un paralelogramo:




El análisis de tensiones se ha realizado a través del criterio de

es una magnitud física proporcional

ingeniería estructural se usa



108

en el contexto de las teorías de fallo como indicador de un

buen diseño para materiales dúctiles.

La energía de Von Mises puede calcularse fácilmente a partir

de las tensiones principales del tensor tensión en un punto

de un sólido deformable, mediante la expresión:

Ecuación 2.Tensión Von Misses-tensiones principales

Siendo las tensiones principales.

La tensión de Von Mises y el criterio de fallo elástico

asociado debe su nombre a Richard Edler von Mises (1913)

propuso que un material dúctil sufría fallo elástico cuando la

energía de distorsión elástica rebasaba cierto valor. Sin

embargo, el criterio fue claramente formulado con anterioridad

por Maxwell en 1865. Más tarde también Huber (1904), en un

artículo en polaco anticipó hasta cierto punto la teoría de fallo

de Von Mises. Por todo esto a veces se llama a la teoría de

fallo elástico basada en la tensión de Von Mises como teoría de

Maxwell-Huber-Hencky-von Mises y también teoría de fallo

J2.



iguala al trabajo exterior de las fuerzas que provocan dicha

deformación dicha trabajo puede descomponerse, entre el

trabajo invertido en cambiar la forma del cuerpo o

distorsión

cuerpo manteniendo constantes las relaciones geométricas o

energía elástica volumétrica

Los dos términos vienen dados por:



109

Energía de deformación

La energía de deformación de un sólido deformable,



trabajo invertido en cambiar la forma del cuerpo o

distorsión y el trabajo invertido en comprimir o di


energía elástica volumétrica:

Ecuación 3. Ecuación de la energía

Los dos términos vienen dados por:

Ecuación 4a. Edef,V

Ecuación 5. Edef,dist



de un sólido deformable,



trabajo invertido en cambiar la forma del cuerpo o energía de

y el trabajo invertido en comprimir o dilatar el




110

Frecuentemente, la energía de distorsión dada por la última

expresión, se expresa en términos de una combinación

especial de las otras componentes de tensión llamada tensión

de Von Mises:

Ecuación 6. Edef,dist Von- Mise

Igualando los integrandos de la Ecuación 3 y

Ecuación 6 se obtiene que la tensión de Von Mises viene

dada precisamente por:

Ecuación 7. Tensión de Von- Misses



Invariante cuadrático

La energía de distorsión considera en la sección anterior puede ser

calculada a partir de la parte desviadora

Siendo,

El

J2, es proporcional a la tensión de Von Mises y resulta ser:



111

Invariante cuadrático J2


calculada a partir de la parte desviadora del tensor de tension

Ecuación 8.Energía de distorsión

Ecuación 9.

El segundo invariante cuadrático de este tensor denominado

, es proporcional a la tensión de Von Mises y resulta ser:

Ecuación 10. Invariante cuadrático-Tensión de Von Misses




tensor de tensiones:

de este tensor denominado

, es proporcional a la tensión de Von Mises y resulta ser:

Tensión de Von Misses



112

Por esta razón a veces la teoría de fallo de Von Mises se

llama teoría de fallo J2.

Tensión de Von Misses y tensiones principales

Aunque la Ecuación 7 ofrece una fórmula práctica para calcular la

tensión de Von Misses, la expresión se simplifica mucho si se utiliza

en cada punto las tres tensiones principales para el cálculo de la

tensión de von Misses:

Ecuación 11. Tensión de Von Misses en función de las tensiones principales

Esta expresión se puede simplificar aún más:

Ecuación 12. Von Misses-tensiones principales



113

Tensión de Von Misses en una viga

Usualmente en una viga sólo 3 de las 6 componentes del

tensor de tensiones son diferentes de cero: la tensión normal a la

sección transversal y dos componentes independientes asociadas a la

tensión tangencial. En ese caso las tensiones principales son:

Ecuación 13. Von Misses-tensiones principales.Viga

De donde se sigue que:

Ecuación 14



Tensión de Von Misses en una placa

Este apartado es al que prestamos especial atención debido a

que la leva del sistema de cambio se puede

puesto que tiene un espesor muy reducido respecto a las otras dos

dimensiones.

Usualmente en una placa, sólo tres de las seis componentes

del tensor

A partir de ellas, se pueden calcular las tensiones principales:

De donde se sigue que la tensión de Von Misses es:



114

Tensión de Von Misses en una placa


que la leva del sistema de cambio se puede aproximar por una placa,


dimensiones.


tensor de tensiones son diferentes de cero:


Ecuación 15. Tensiones principales en una placa

De donde se sigue que la tensión de Von Misses es:




aproximar por una placa,






Conclusiones del análisis de tensiones sobre la leva

Ahora, y en base a la teoría anteriormente expuesta y los

análisis por ordenador, realizamos un pequeño resumen incluyendo las

ilustraciones del ensayo.

En la

de la leva, una aleación de magnesio y aluminio, con la que se ha realizado

el análisis:

Nº

1

Nombre de material:



115

Ecuación 16.Tensión de Von Misses en una placa

Conclusiones del análisis de tensiones sobre la leva



ilustraciones del ensayo.

En la tabla siguiente se exponen las propiedades del material


Nombre de sólido Material

LEVA [SW]Aleación

de magnesio

Nombre de material: [SW]Aleación de

magnesio





tabla siguiente se exponen las propiedades del material


Masa Volumen

[SW]Aleación

0.09377

82 kg

5.51636e-

005 m^3



116

Descripción:

Origen del material: Utilizar material de

SolidWorks

Nombre de

biblioteca de

materiales:

solidworks

materials

Tipo de modelo del

material:

Isotrópico elástico

lineal

Nombre de propiedad Valor Unidades

Módulo elástico 4.5e+010 N/m^2

Coeficiente de Poisson 0.35 NA

Módulo cortante 1.7e+010 N/m^2

Densidad 1700 kg/m^3

Coeficiente de dilatación térmica 2.5e-005 /Kelvin

Conductividad térmica 160 W/(m.K)

Calor específico 1000 J/(kg.K)

Cargas y restricciones



117

A continuación se muestran las restricciones que se utilizaron

en el análisis por ordenador, tanto de tensiones, como de deformaciones

y de desplazamientos.

En el mismo, se supuso la zona que va unida a la base de la leva

empotrada.

Restricción

Nombre de

restricción Conjunto de selecciones Descripción

Restricción-1

<pala>

activar 1 Cara(s) fijo.

Carga

Nombre de

carga

Conjunto de

selecciones

Tipo de

carga Descripción

Presión-1

<pala>

activar 1 Cara(s) con

presión 3080 N/mm^2

a lo largo de la

dirección normal a la

cara seleccionada

Carga

secuencial

Las unidades utilizadas en la realización del estudio se muestran a

continuación:



118

Unidades

Sistema de unidades SI

Longitud/Desplazamiento m

Temperatura Kelvin

Velocidad angular rad/s

Tensión/Presión N/m^2

Finalmente se incluye el resultado del análisis de fuerzas y tensiones

realizado:

Fuerzas de reacción

Conjunto de

selecciones Unidades Suma X Suma Y Suma Z Resultante

Todo el sólido N -96.1604 264.118 -0.0364853 281.078



119

Fuerzas de cuerpo libre

Conjunto

de

selecciones

Unidades Suma X Suma Y Suma Z Resultante

Todo el

sólido N -0.00383759 -0.00393009 -0.000145495 0.00549489

Momentos de cuerpo libre

Conjunto de

selecciones Unidades Suma X Suma Y Suma Z Resultante

Todo el sólido N-m 0 0 0 1e-033



120

Tabla resumen de tensiones

A continuación se muestra una tabla que resume el análisis de tensiones. Se

aprecia la máxima, la mínima y su ubicación en la pieza.

Nombre Tipo Mín. Ubicación Máx. Ubicación2

Tensiones1

VON: Tensión

de von Mises

7125.12

N/m^2

(31.3175

mm,

1.45183e+008

N/m^2

(-38.1049

mm,

Nodo:

15386

-1.24883

mm,

Nodo: 593

-15.9345

mm,

-49.8478 mm)

-44.198

mm)

A continuación se muestran las distintas ilustraciones del análisis

realizado sobre la leva.

En ellas se pueden observar las tensiones mínimas y máximas sobre

la leva cuando se ejerce sobre ella la presión de accionamiento.



121

Podemos observar que la zona donde más tensión se concentra es en

las esquinas de la zona anterior.

La zona donde la tensión es menor es la esquina inferior de unión

con la base de la bisagra.

Los valores máximos y mínimos se pueden visualizar en la tabla

resumen de tensiones.

Análisis de las deformaciones unitarias

La deformación unitaria expresa la variación de longitud que sufre la pieza

al deformarse, por unidad de longitud:

E= l− l ´/ l



122

donde l es la longitud de la pieza inicial y l´ la longitud de la pieza

deformada.

Principalmente se aplica para expresar los cambios de longitud de un

prisma mecánico y junto con el coeficiente de estricción podemos calcular

la disminución de la sección de la pieza al alargarse.

El sólido en estudio se deformará en distintas direcciones, según la

tensión aplicada, basándonos en la ley de Hooke. De esta manera, la

deformación unitaria se puede expresar a través del tensor de

deformaciones, homólogo al de tensiones.

Donde cada uno de los elementos del tensor de deformaciones

representa una función definida sobre las coordenadas del cuerpo que se

obtiene como combinación de derivadas del campo de desplazamientos de

los puntos del cuerpo.

A continuación se muestra una imagen de la deformación unitaria que sufre

la leva al accionar sobre ella con la presión anteriormente indicada y

suponiendo las mismas restricciones que para el análisis de tensiones.



123

Las deformaciones unitarias máxima y mínima se recogen en la siguiente

tabla:

Deformación unitaria Máximo Mínimo Unidades

Valor 2,896*10^-4 1,421*10^-8 m

La ubicación de las mismas se aprecia en la gráfica. Como se puede

apreciar, las deformaciones unitarias máxima y mínima, coinciden en

ubicación de las tensiones máxima y mínima, algo que era de esperar,



124

puesto que a través de la ley de hooke se sabe que la deformación es

directamente proporcional a la tensión aplicada.



125

Análisis de los desplazamientos

A continuación se muestra una imagen del desplazamiento real

provocado en la leva al actuar sobre ella, suponiendo las mismas

restricciones que para el análisis de tensiones y la misma carga aplicada:



126

Sabiendo que el color rojo representa el mayor índice de

desplazamiento, como se podía suponer, el mayor desplazamiento se

produce donde se actúa con la mano.

Se puede hacer claramente una analogía con el caso de una viga

empotrada en voladizo.

Si se le aplica una carga uniforme a lo largo de la viga, la flecha

máxima se obtiene en el extremo del voladizo. Es decir, en el punto más

alejado del empotramiento.

Si suponemos fija la zona donde se ancla la leva con su base, el

obvio que el máximo desplazamiento se producirá en los puntos que estén

más alejados de la zona fija, como se pude observar en la imagen.



127

El mínimo desplazamiento se encuentra en el punto anclado, donde

se sitúa la restricción de empotramiento.

En la tabla siguiente, se muestra en valor del máximo y mínimo

desplazamiento:

Deplazamiento Máximo Mínimo Unidades

Valor 5,847*10^-4 1*10^-33 m

Cálculo de anclajes en la columna de la dirección

De la misma manera se ha realizado el cálculo de las tensiones para

la base del sistema de cambio de levas.

El material de esta pieza, como se mostrará a continuación, es

aluminio fundido.

Para ello se ha tenido en cuenta la acción de la gravedad, para la

propia pieza, y una carga de 1000N que afecta a través del peso del volante,

que apoya sobre la misma.

Así mismo, se han supuesto las siguientes restricciones:

• empotramiento para todos y cada uno de los taladros de las pestañas.

Esta base irá atornillada a la columna de la dirección.

• Restricciones de bisagra en los taladros donde irán alojados los

pasadores.



128

En las tablas siguientes, se muestran las propiedades del ensayo, así como el

material del que está compuesta la pieza y sus propiedades.

Pieza y material

Nº Nombre de sólido Material Masa Volumen

1 basenuevalaúltima

[SW]Aleación

7079

0.969358

kg

0.000359021

m^3

Nombre de

material:

[SW]Aleación 7079

Descripción Base sistema de levas

Origen del

material:

Utilizar material de

SolidWorks

Tipo de modelo

del material:

Isotrópico elástico

lineal

A continuación se muestra un análisis detallado de tensiones,

deformaciones unitarias y desplazamientos, debidos a las acciones que se

ejercen.



129

Cargas y restricciones

Restricción

Nombre de restricción Conjunto de selecciones

Restricción-1 <basenuevalaúltima> activar 4 Cara(s)Bisagra

Restricción-3 <basenuevalaúltima> activar 6 Cara(s) fijo.

Carga

Nombre de carga Conjunto de selecciones

Tipo de

carga

Presión-1

<basenuevalaúltima>

activar 1 Cara(s) con presión 1000 N/m^2 a

lo largo de la dirección normal a la cara

seleccionada

Carga

secuencial

Gravedad-1

Gravedad con respecto a Cara< 1 > con la

aceleración de la gravedad 9.81 m/s^2

normal a plano de referencia

Carga

secuencial



130

A continuación se muestran las fuerzas de reacción en los puntos

donde se han establecido las restricciones

Fuerzas de reacción

Conjunto de seleccionesUnidadesSuma X Suma Y Suma Z Resultante

Todo el sólido N -0.00183784 0.000968935-633.259633.259

En la siguiente tabla se puden observar las fuerzas de cuerpo libre

que se ejercen sobre la base del kit

Fuerzas de cuerpo libre


Todo el sólido N -4,08E-02 -4,30E-03-2,01E-012,05E-01

Y en la siguiente se establecen los momentos que aparecen, debido a

las fuerzas que se ejercen y a las restricciones, sobre la pieza



131

Momentos de cuerpo libre


Todo el sólido N-m 0 0 0 1,00E-33

Tensiones

Las tensiones de Von Misses que aparecen sobre la pieza se

muestran en la siguiente tabla, así como su ubicación en la misma

Nombre Tipo Mín. Ubicación Máx. Ubicación

Tensiones1

VON: Tensión de

von Mises

35.0541

N/m^2

(13.4734

mm,

53875.3

N/m^2

(156.558

mm,

Nodo:

13688

-89.6552

mm,

Nodo:

16624

7.5 mm,

-56 mm)

-23.4737

mm)



132

las tensiones máximas que soporta esta pieza se muestran a

continuación:

Donde podemos apreciar que el máximo de las tensiones se alcanza

en los agujeros del pasador .

El mínimo se alcanza hacia la mitad de cada una de las pestañas.



133

Deformaciones unitarias

En base a la teoría expuesta anteriormente y al análisis obtenido por

el ordenador, se muestra a continuación una imagen con las deformaciones

unitarias que sufre la pieza



134

El máximo y mínimo se muestran en la figura y quedan recogidos en

la siguiente tabla

Deformación Máximo Mínimo

Unitaria 6,63*10^-7 4,317*^-10

Como era de esperar, y como se puede observar en la gráfica, la

ubicación del máximo y mínimo coincide exactamente con la ubicación de

las tensiones, máxima y mínima respectivamente. Esto se debe a la Ley de

Hooke, que demuestra que la deformación producida es directamente

proporcional a la tensión ejercida.



135

Desplazamientos

A continuación se muestra la imagen de los desplazamientos reales

producidos sobre la base del sistema de levas diseñado. La escala es real.



136

Los valores del desplazamiento máximo y mínimo se muestran junto con su

ubicación en la siguiente tabla:

Nombre Tipo Mín. Ubicación Máx. Ubicación

Desplazamientos1

URES:

Desplazamiento

resultante

0 m

(114.637

mm,

1.35916e-

008 m

(121.473

mm,

Nodo:

1

-183.812

mm,

Nodo:

14987

-89.6552

mm,

-58 mm) -56 mm)



137

Hay que destacar que este análisis se ha realizado contemplando la

peor de las situaciones, para poder observar el comportamiento y resistencia

de los anclajes.

Como se especificaba al inicio de este análisis, se han supuesto

restricciones en las zonas roscadas de las pestañas. Esta pieza irá atornillada

a la columna de la dirección, de manera que parte del peso y carga que se ha

supuesto en este análisis no lo tendrán que soportar sólo las uniones

roscadas, sino que esta base apoya sobre la columna de la dirección.

En cualquier caso, este análisis refleja la peor situación en cuanto a

estrés se refiere. Queda claro que la pieza soporta perfectamente este

estado tensional.



138

Selección y cálculo del rodamiento



139

Cálculo y elección del rodamiento del rodamiento

A pesar de no fabricar el rodamiento, deberemos calcular los

principales parámetros del mismo para saber qué rodamiento comprar.

Velocidad de referencia térmica ()

La velocidad de referencia térmica es la velocidad de rotación del

anillo interior en la cual se alcanza el equilibrio térmico entre calor

producido por rozamiento dentro del rodamiento y el flujo térmico emitido a

través del asiento (eje y alojamiento) del rodamiento, en las condiciones de

referencia.

Las condiciones de referencia que determinan la formación de calor

por rozamiento son las siguientes:

− Temperatura de referencia del rodamiento sobre el anillo

exterior θr: 70ºC.

− Temperatura ambiente de referencia del rodamiento: 20ºC.

− Carga de referencia: = 0.05* (5% de la carga radial

estática de base, como carga radial pura).

− Lubricante: Aceite mineral sin aditivos, de extrema presión,

teniendo a θr=70ºC la viscosidad cinemática de =

12 /s (ISO VG 32).

− Método de lubricación: baño de aceite.

Las condiciones de referencia para la lubricación por grasa se

escogen de cara a que la velocidad de referencia térmica sea idéntica a la de

lubricación por baño de aceite.



140

A este ensayo deberá ser sometido nuestro rodamiento. Éste no

girará a las velocidades, por lo que dicha velocidad estará muy por encima

de la nuestra de funcionamiento normal. Nuestra velocidad de giro vendrá

dada por el giro del volante.

Velocidad límite

La velocidad límite admisible depende de los límites mecánicos de

las piezas constitutivas del rodamiento.

Velocidad térmica de funcionamiento admisible

La velocidad de funcionamiento admisible es la velocidad

angular a la cual la temperatura media del rodamiento alcanza el valor límite

admisible, en condiciones de funcionamiento reales.

Cálculo matemático de nadm basado en la Norma

La norma nos permite hacer un cálculo a partir de los parámetros que

conocemos en vez de valores de referencia.

En particular, podemos tener en cuenta los siguientes valores:

• La carga real P

• El incremento de temperatura entre la temperatura interna del

rodamiento y la temperatura ambiente, ∆θ.

• La viscosidad real del lubricante

La ecuación o balance que debemos equilibrar para determinar la

nadm es la siguiente:



141

10

! "

10*#*$

Ecuación 17. Velocidad admisible

= diámetro medio (D+d)/2

$ = área de apoyo del rodamiento Ar = π (D+d)*B

#= 0.016 (∆θ/50) (Ar/50000)-0.34 w/mm2 si Ar > 50000

mm2

: Coeficiente de rozamiento ligado a la carga obtenido de la

norma ISO 15312

: Coeficiente de rozamiento ligado a la velocidad obtenido

de la norma ISO 15312

La velocidad de funcionamiento del rodamiento será reducida. Nos

limitará en menor medida que la carga que va a soportar el rodamiento. Ésta

será principalmente la del peso del volante.

Estimación del peso del volante

Analizaremos los componentes del volante. Sus materiales y

dimensiones, para así poder estimar su peso.

Dimensiones

− Diámetro exterior

El diámetro exterior del volante es de 45cm. La ecuación del

área del círculo viene dada por:



142

$ " %&

Ecuación 18. Área del círculo

Con esto obtenemos un área exterior de 1589.625 '

− Diámetro interior

El diámetro interior del volante es de 40cm. Basándonos en

la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.

obtenemos un área de 1256'.

− Sección

El diámetro de la sección del volante es de 5 cm. Así,

utilizando la ¡Error! No se encuentra el origen de la

referencia. tenemos que:

$ " %&= 19.625 '

− Volumen del aro del volante.

Para obtener el volumen del aro del volante debemos recurrir

a la ecuación del volumen de un cilindro:

( " % & )

Ecuación 19 Volumen de un cilindro

Donde l viene dado por la longitud de la circunferencia

media del volante:

) " 2 % &



143

Ecuación 20.Longitud del volante

Así obtenemos para un diámetro medio de 42.5cm una

longitud de

l=266.9cm

Por tanto, usando la Ecuación 19 Volumen de un

cilindro.Ecuación 19 Volumen de un cilindro tenemos que:

V=5237.9125 '≈5238'

− Volumen resto de brazos del volante

A continuación, calcularemos el volumen de zonas del

volante para estimar final mente el peso. El rodamiento debe

soportar el peso del volante que mostramos a continuación:

Ilustración 27.Volante Jaguar X-Type



144

Cada uno de los brazos inferiores tiene una longitud de

10cm, así como una sección de 5cm de diámetro.

Por tanto utilizando la Ecuación 18 y Ecuación 19,

obtenemos el volumen de cada uno de ellos:

(+,- " 19.625'2 10' " 196.25 '

Los otros dos brazos, que en la Ilustración 27 tienen

insertados los mandos de control de equipo de sonido, tienen

la longitud igual pero un ancho superior.

Procedemos a su cálculo. Estos brazos son prismáticos.

Aproximamos a partir de un rectángulo de lado 10 cm.



145

Ilustración 28

Con esto tenemos un área por brazo de:

$ " 10' 10' " 100'

La profundidad de estos brazos es de 5cm, por lo que

atendiendo a la ecuación de volumen de un prisma

( " )1 )2 )3

Ecuación 21. Volumen de un prisma

Obtenemos un volumen por brazo de

V=5cm*100cm2=500cm2

− Tapa del volante

Con ella cubrimos el sistema de airbag y todas las

conexiones, cerrando así la carcasa que más adelante se

evaluará.

Tiene unas dimensiones de (20*20' y un espesor de 1cm.

Por tanto, esta tapa nos aporta un volumen de

V=400'



146

Elementos

En este apartado, analizamos los diferentes elementos que componen

el volante, así como sus materiales, para poder finalmente calcular el peso

del volante.

− Armazón rígido metálico.

Es el “esqueleto” del volante. Le da forma y rigidez.

Compuesto de una aleación metálica y de peso reducido.

Es un elemento estructural, pero su peso es despreciable

frente al total del peso del volante.

− Entramado de poliuretano.

Envuelve toda la forma del volante. El poliuretano utilizado

en la automoción es un poliuretano de densidad más elevada

que el normal. Su densidad está comprendida entre los 150-

1200 kg/m3.

La densidad utilizada en el volante del Jaguar X-type, y

generalmente en todos los vehículos de este segmento, está

en torno a los 70000kg/m3.

Comenzamos ahora el cálculo del peso del poliuretano

existente en el volante.



147

Partimos de la ecuación básica de la densidad de un material:

" (

Ecuación 22. Densidad de un material

A partir de los volúmenes calculados en el apartado

Dimensiones podemos calcular la masa del mismo:

Elemento

Cantida

d

Vol.ud.(cm

3)

Volumen

m3

Densidad

kg/m3

Peso

kg

Aro Volante 1 5238 0,005238 700 3,6666

Brazo

inferior 2 196,25 0,0003925 700

0,2747

5

Tapa 1 400 0,0004 700 0,28

Brazo

superior 2 500 0,001 700 0,7

Total

4,9213

5



148

Tabla 15. Elementos de poliuretano

− Carcasa

De plástico endurecido. En ella se ubica el sistema de airbag,

así como todos los cableados y conexiones. Esta carcasa tiene

un peso despreciable frente al resto de elementos.

− Sistema de airbag

El sistema de airbag va alojado en la carcasa del volante.

Tiene un peso aproximado de 0.6 Kg.

− Mandos del volante

La posible ubicación de sistemas de control de equipo de

sonido, teléfono o navegador no impactan a efectos de peso.

Están fabricado en aluminio y su peso es despreciable frente

al resto de elementos.

A continuación, se presenta una tabla donde se resumen los

elementos que afectan al peso del volante y por tanto a la carga que va a

soportar el rodamiento.

Elemento Peso (kg)

Elementos de poliuretano 4,92

Sistema de airbag 0,6

Total 5,52

Tabla 16.Peso total del volante



149

Elección del rodamiento

La elección del rodamiento viene determinada principalmente por dos

factores:

− Las dimensiones de su ubicación.

El rodamiento irá alojado en un agujero de 50mm de

diámetro. Debemos seleccionar un rodamiento acorde con

esas dimensiones.

A su vez, el diámetro interior del mismo debe estar acorde

con las especificaciones del volante.

− Capacidad de carga.

En las tablas de rodamientos se indican los valores de carga

dinámica C y capacidad de carga estática .

La capacidad de carga dinámica se usa para los cálculos en

que intervienen rodamientos sometidos a esfuerzos

dinámicos, es decir, rodamientos que giran sometidos a

cargas. Expresa la carga que es capaz de soportar, alcanzando

una vida nominal de 1.000.000 de revoluciones.

Por su parte, la capacidad de carga estática se usa cuando

los rodamientos giran a velocidades muy bajas o cuando

están estacionarios bajo carga durante ciertos períodos, como

es nuestro caso.



150

En base a la magnitud de la carga (aproximadamente 5.5kg) y el diámetro

interior, se buscará un rodamiento radial rígido de bolas.

Selección del ajuste

A la hora de seleccionar el ajuste se deberá tener en cuenta lo

siguiente:

− Condiciones de giro

Cuando actúa una fuerza radial como es el peso del volante,

el aro interior del rodamiento estará sometido a un fenómeno

de laminación entre los cuerpos rodantes y su asiento. Este

fenómeno puede ocasionar desgastes que deteriorarán el

rodamiento. Para evitar este fenómeno, es necesario eliminar

el movimiento relativo entre el aro y el asiento mediante un

ajuste con apriete.

Por tanto, el aro fijo que ajusta a la base de la peana del

sistema de levas puede ser montado libre en su asiento, con

respecto a la vertical. Por el contrario, el aro giratorio con

respecto a la vertical (dirección de aplicación de la carga)

debe se montado con apriete en su alojamiento.

− Magnitud de la carga

La carga del volante hará que el aro interior del rodamiento

se expanda. Podría aflojarse el apriete.

− Condición de temperatura



151

En este caso no afecta puesto que la temperatura de

funcionamiento es reducida, puesto que la velocidad lo es.

− Facilidad de montaje y desmontaje

Este factor es decisivo. El sistema de levas se monta a

posteriori, desmontando el volante y colocándose sobre la

columna de la dirección junto con el rodamiento. En este

caso interesa que sea desmontable. En cualquier caso, el

montaje del kit se realiza en el taller establecido.

En base a todo ello, se deberá acudir a la norma para establecer las

tolerancias para el agujero y el diámetro exterior. En este caso, la norma que

establece estas especificaciones (rodamiento rígido de bolas) es la norma

UNE 18-031-91, equivalente a la ISO 492-1986.

Atendiendo a las dimensiones del rodamiento y la norma UNE 18-

031-91, se establece que la tolerancia es la siguiente:

Diámetro interior del rodamiento (mm)

Tolerancia (µm)φinterior

rodamiento

más de hasta Di Ds

3 6 -8 0

6 10 -8 0

10 18 -8 0



152

18 30 -10 0

30 50 -12 0

50 80 -15 0

80 120 -20 0

120 180 -25 0

180 250 -30 0

250 315 -35 0

315 400 -40 0

Finalmente y según datos del fabricante el ajuste h6/J7.

Analizando el catálogo del fabricante, se selecciona el siguiente rodamiento,

con las siguientes características:

Dimensiones

principales (mm)

Capacidades de

carga (kN) Velocidades límite (rpm)

Carga límite

de fatiga M

Design

ación

d D B C C0

Velocidad de

referencia

Velocida

d límite kN kg

35 55 10 9,56 6,8 26000 16000 0,29

0,

08 61907

Cálculos para el rodamiento 61907

A continuación se realizan ciertos cálculos para el rodamiento seleccionado.

− Vida útil



153

La vida nominal se puede desviar significativamente en ocasiones de

la vida útil real en una aplicación determinada.

La vida útil de una aplicación depende de varios factores entre los

que se encuentra la lubricación, el grado de contaminación, la

desalineación, el montaje adecuado y las condiciones ambientales.

Por ello, la norma ISO 281:1990, tiene una expresión para la vida

para complementar la vida nominal. Este cálculo tiene un factor de

ajuste para tener en cuenta las condiciones de lubricación y

contaminación del rodamiento y el límite de fatiga del material.

Este fabricante ha determinado dicho factor como 345.

La ecuación para la vida útil se extrae de la norma 281:1990/Amd

2:2000:

6 " 345 6 " 354 7

Ecuación 23. Vida útil de un rodamiento

Donde tenemos que:

6: Vida útil del rodamiento en millones de revoluciones (100-n %

de confianza).

6: Vida nominal básica. (Al 90% de confianza).

: Factor de ajuste de vida para una mayor fiabilidad.

C: capacidad de carga dinámica, kN.

P: carga dinámica equivalente del rodamiento, kN.



154

p: Exponente de la ecuación de vida (rodamientos rígidos de

bolas=3).

A continuación presentamos una tabla de valores :

Fiabilidad % Probabilidad de fallo n % Vida nominal Lnm Factor a1

90 10 L10m 1

95 5 L5m 0,62

96 4 L4m 0,53

97 3 L3m 0,44

98 2 L2m 0,33

99 1 L1m 0,21

Tabla 17. Valores para a1

Y a continuación valores para el factor del fabricante SKF, que se sacan de

la siguiente gráfica:



155

Notas:

345 "

Si K>4, tomar la curva para K=4.

Cuando el eje horizontal tiende a cero, 354 tiende a 0.1 para todo

valor de K.

Otros rodamientos

SKF

Gama SKF Explorer



156

En base a todo esto y utilizando la Ecuación 23, obtenemos el

siguiente valor para la vida útil del rodamiento:

Especificación

Carga P

(kN)

n

(rpm)

C

(kN)

Pu

(kN) K V1 aSKF L10 L10m

61907 0,05 15 9,56 0,29 0,015 680 0,119 >10^6 834400

Tabla 18. Resultado cálculo vida útil

Siendo V1 la viscosidad requerida del lubricante en y los

valores de vida útil L, en millones de revoluciones.

Podemos observar que realizando el cálculo sin el factor de

corrección, de una manera más grosera se obtiene un valor de vida

útil (L10) mayor que el valor de referencia.

Cuando se introduce el factor de corrección (354) observamos que el

valor de la vida útil se reduce considerablemente (L10m). Ambos

valores están dentro del rango que se necesita para este rodamiento.

− Cargas equivalentes

• Carga dinámica equivalente

Se define como la carga hipotética constante en

magnitud y dirección que si actuara radialmente sobre

un rodamiento radial tendría el mismo efecto sobre la

vida del rodamiento que las cargas reales a las cuales

está sometido dicho rodamiento.



157

Ilustración 29.Carga dinámica equivalente

La carga equivalente dinámica se obtiene a partir de

la siguiente ecuación:

" 8 9 : 9

Ecuación 24. Carga dinámica equivalente

Donde:

X: Factor de carga radial real del rodamiento, kN

Y: Factor de carga axial real del rodamiento, kN

9: Carga radial del rodamiento, kN

9: Carga axial del rodamiento, kN

En el caso de este rodamiento, la carga axial no

influye, ya que es despreciable frente al peso del

volante (radial).

Utilizando la Ecuación 24 obtenemos una carga

dinámica de valor:



158

" 0.05 ;<

Como era de esperar, ya que la carga axial del

rodamiento es despreciable.

• Carga estática equivalente

Carga hipotética radial que de ser aplicada provocaría

sobre el rodamiento la misma carga máxima sobre los

elementos rodantes que las cargas reales.

Ilustración 30. Cargas estáticas equivalentes

La carga estática equivalente se calcula con la

siguiente expresión:

" 8 9 : 9

Ecuación 25. Carga estática equivalente.

En el caso de este rodamiento, la carga axial no

influye, ya que es despreciable frente al peso del

volante que actúa radialmente.



159

Utilizando la Ecuación 25 obtenemos para la carga

estática equivalente un valor de:

" 0.05 ;<

Como era de esperar, puesto que la carga axial es

despreciable.

A continuación se muestra una tabla resumen, donde

se recogen estas cargas, así como los parámetros

necesarios para calcularlas:

Parámetros Estático Dinámico

e 0,19 0,19

X 1 0,6

Y 0 0,5

P, kN 0,05 0,05

Tabla 19. Resumen cargas equivalentes

• Intervalos de relubricación

Según los datos del fabricante, y para las condiciones

de funcionamiento del mismo, estimamos un único

período de relubricación, a las 18800 horas de

funcionamiento.

• Frecuencias potencialmente peligrosas



160

En función de los datos del fabricante y teniendo en

cuenta que gira el aro interior, el aro exterior está fijo

y la velocidad y temperatura de funcionamiento,

tenemos las siguientes frecuencias que deben evitarse:

Frecuencias Funcionamiento Daños potenciales

fi, Hz 0,25 1,97

fe, Hz 0 1,53

fc, Hz 0,11 -

fr, Hz 0,997 1,99

Tabla 20. Frecuencias

A continuación se muestra una imagen del rodamiento en Solidedge:



161

Ilustración 31. Rodamiento 61907. Rígido de bolas

Y a continuación un boceto del mismo:

Ilustración 32. Boceto rodamiento

Planos del mismo se encuentran en el anexo “Planos”.



162

Cálculos de fundición



163

Cálculos de fundición Debemos tener en cuenta al menos cuatro características fundamentales a la hora de realizar la fundición. Fluidez o colabilidad Es la característica de los metales fundidos que puede limitar el llenado de los moldes. La fluidez influye en la velocidad de llenado. Si es poco fluido el metal puede solidificar antes de llenar el molde. La temperatura de llenado será de unos 50 º C por encima de la temperatura de fusión. Si fuera mayor el metal podría oxidarse y podrían generarse gases disueltos. La fluidez depende de:

• Propiedades fisico-químicas del material. • Proceso de llenado. • Diseño y material de molde.

Solidificación La solidificación dependerá de la forma de solidificar de la aleación. Si la mezcla es metal puro, solidificará de manera constante, através de un frente de solidificación uniforme. (este es el caso de las piezas de aluminio puro, base y base de leva). Si por el contrario, se trata de una aleación de diferente composición, no solidificará de manera constante. El frente de solidificación estará formado por líquido y sólido. La forma de solidificación tendrá influencia en la estructura final, así como en los posibles defectos que se puedan originar. Contracciones El metal fundido, al pasar de estado líquido a sólido sufre una contracción (en %) , que puede ser lineal o volumétrica. Se da en tres fases, que se exponen a continuación: − Contracción líquida Al enfriarse desde la temperatura de colada hasta la temperatura de solidificación. Es función de la velocidad.

Contracción de solidificación Desde que empieza a solidificar hasta que termina. Parte se produce a temperatura variable y parte a temperatura constante. Contracción sólida Desde que ha solidificado hasta que adquiere la temperatura ambiente. Es la más importante; es función del coeficiente de dilatación térmica y en ella existe una diferencia importante de temperaturas. Los efectos que puede provocar la contracción sólida son, entre otros, los que se exponen a continuación:



164

• Aparición de grietas Debido a que la velocidad de enfriamiento es distinta en cada zona. Cuanto mayor es la velocidad de enfriamiento, mayor será la probabilidad de aparición de grietas.

• Contracción de las dimensiones Cuando se realizan los cálculos del modelo hay que tener en cuenta que hay que sobredimensionarlos. Las longitudes lineales encogerán, mientras que los diámetros, de los taladros por ejemplo se harán más grandes, por lo que habrá que diseñar los noyos más pequeños.

Los posibles defectos que puede originar la contracción de solidificación se solventan poniendo en el molde mazarotas. Estos defectos son los rechupes: cavidades que se producen por la contracción del metal o aleación durante la solidificación. Contienen aire. Suelen aparecer en las zonas de mayor espesor de la pieza, que son las que se enfrían en último lugar. Las mazarotas se calculan de tal manera que el metal líquido que caen en ellas es el último que solidifica. De esta manera, los posibles rechupes que se puedan originar por diferencias de velocidad en la solidificación quedan dentro del volumen de la mazarota y no dentro de la pieza final. Para controlar los rechupes se debe hacer lo siguiente:

• Evitar los puntos calientes: se intenta evitar cambios bruscos de sección y ángulos rectos. Aparte de razones de diseño, esta es una de las razones por las que todas las piezas del kit se han realizado suavizando las esquinas.

• Colocar mazarotas en los puntos calientes. • Colocar enfriadores en los puntos calientes que direccionen la

solidificación. Se componen de bloques de materiales que absorben el exceso de calor.

• Colocar aisladores, que retrasan el enfriamiento. Como se puede observar, se debe enviar al fabricante junto con el pedido al menos dos especificaciones:

• Planos del modelo, sobredimensionado para obtener finalmente las dimensiones deseadas. Los cálculos se realizan más adelante.

• Cálculos de las mazarotas necesarias. Más adelante se realizan dichos cálculos.

Tiempo de solidificación Como se explica anteriormente, la pieza debe solidificar antes que la mazarota. Es decir, se necesitará conocer el tiempo de solidificación. Este tiempo se rige por la ley de Chvorinov:

TTS=Cm*(V/A)n

Ecuación 26. Ley de Chvorinov.



165

Donde : TTS: tiempo total de solidificación. V: volumen en cm3 de la pieza. A: área de la pieza en cm2. n=2. Cm: Constante en minutos/cm^2. Esta expresión se utilizará posteriormente para llevar a cabo el cálculo de la mazarota. Cálculos. Sobredimensionado de la base del sistema. Esta pieza se realizará en aluminio. a continuación se muestran las contracciones lineales que sufre este material y en las que se basará este análisis:

Al Contracción metal líquido

Contracción por solidificación

Contracción térmica del sólido

Contracciones lineales

0,5% 4,5% 7,5%

Tabla 21. Contracciones lineales del aluminio

Se debe tener en cuenta que , puesto que se van a usar mazarotas, sólo se deberá tener en cuenta el coeficiente de contracción del sólido a la hora de corregir las dimensiones. Por tanto, para cada una de las magnitudes lineales de la pieza se realizará la siguiente relación:

L*(1-cts)= L´ Ecuación 27. Corrección de longitud por contracción

Donde:

L: longitud de la pieza sobredimensionada correspondiente.

Cts: coeficiente de contracción del sólido.

L´: longitud de la pieza final.

Como se especificó anteriormente, se debe tener el cuenta que los

diámetros de los agujeros se deben hacer más pequeños, puesto que al

solidificar contraen y se aumentan su magnitud. Es por ello que para los

diámetros correspondientes se ha utilizado la siguiente expresión:

L*(1+cts)= L´ Ecuación 28. Corrección por contracción para diámetros



166

Donde:

L: diámetro del agujero de la pieza infradimensionado

correspondiente.

Cts: coeficiente de contracción del sólido.

L´: diámetro del agujero de la pieza final.

En base a esto se realizan los siguientes cálculos:

L(1-0,075)=220mm

De donde,

L=237,84mm

para el ancho superior de la base.

L(1+0,075)=10mm

de donde,

L= 9,3mm

para los diámetros de los taladros de la base.

Otro valor que cabe resaltar es el diámetro del agujero para el pasador:

L(1+0,075)=8mm

de donde,

L= 7,44mm

A continuación se muestra una tabla con todos los valores de las

medidas de la base corregidos para suplir la contracción sólida, basadas en

cálculos como los anteriores:

Longitud final

(mm) Longitud

sobredimensionada (mm)

220 237,84 15 16,22 25 27,03 32 34,59

35,25 38,11 104 112,51

119,11 129,73 15,2 16,44 10 9,3 8 7,44

50 46,51 150,18 162,38

45 48,65 Tabla 22. Corrección por contracción base del sistema



167

En el anexo de planos se encuentra el plano de esta pieza con las

dimensiones corregidas para fundición.

Se ha resaltado en rojo los valores correspondientes a diámetros.

Cálculos de sobredimensionamiento de la leva

Para la leva, puesto que se trata de otro material distinto se tienen

distintos coeficientes de dilatación lineal. La leva, como se especificó

anteriormente, se ha realizado con una aleación de magnesio y aluminio,

AZ91C. Los valores de contracción lineal para ésta se exponen en la

siguiente tabla:

Mg-Al AZ91C

Contracción metal líquido

Contracción por solidificación

Contracción térmica del sólido

Contracciones lineales 0,35% 4% 6,5%

Tabla 23. Contracciones lineales AZ91C

De igual manera que en la pieza anterior, se realizará el cálculo de

mazarotas, de manera que para sobredimensionar estas longitudes sólo nos

afecta el coeficiente de contracción sólida.

Se ha procedido de igual manera que para la pieza anterior.

En caso de agujeros, se han realizado más pequeños para compensar la

contracción. El resto de magnitudes se han sobredimensionado.

Es decir, se han utilizado las siguientes ecuaciones:

L(1-Cts)=L´ si son longitudes lineales

L(1+Cts)=L´ si son diámetros de agujeros

En base a estas ecuaciones, se han obtenido para la leva del sistema de

cambio las siguientes magnitudes corregidas para fundición:

Longitud final

(mm) Longitud

sobredimensionada (mm)

128,55 137,48 116,62 125,13

87,5 93,58 63,62 68,04

20 21,39



168

96 102,67 100 106,95

18,35 19,63 8 7,51

129 137,97 5 5,35

4,32 4,62 31 33,25

Tabla 24. Corrección por contracción leva

En el anexo de planos se encuentra el plano de esta pieza con las

magnitudes sobredimensionadas listas para enviar al fabricante.

En rojo se ha resaltado los valores correspondientes a diámetros.

Cálculo de sobredimensionamiento para la pieza base de leva

A continuación, y basándose en las ecuaciones de las contracciones

anteriormente expuestas, se establecen las dimensiones de la pieza que hace

de base para la leva.

Esta pieza, al igual que la base del sistema, esta realizada en aluminio.

Cabe destacar en este apartado la importancia que tiene este cálculo de

contracciones, puesto que esta pieza y la leva, siendo de materiales distintos,

deben tener las mismas dimensiones en las caras coincidentes.

Para ello, y como ya se expuso anteriormente, se presentan los

coeficientes de lineales de contracción para el aluminio:

Aluminio Contracción metal

líquido Contracción por

solidificación Contracción

térmica sólida Contracciones

lineales 0,5% 4,5% 7,5%

Tabla 25. Contracciones lineales aluminio

En base a la Ecuación 27 para las longitudes lineales y la Ecuación

28 para el diámetro de los agujeros, tenemos que las dimensiones

corregidas, listas para fundición son las que se muestran en la siguiente

tabla:

Longitud final (mm)

Longitud sobredimensionada

(mm) 100 108,11



169

15 16,22 31,61 33,61

25 27,03 80 86,48 8 7,44

Tabla 26. Corrección por contracción base de leva

En rojo se ha resaltado los valores que corresponden con diámetros.

En el anexo “planos” se encuentra el plano de esta pieza, acotado

directamente con las dimensiones para fundición.

Cálculo de las mazarotas Como ya se explicó en apartados anteriores, las mazarotas se usan

principalmente para evitar rechupes en las piezas de fundición.

A continuación se expone el cálculo de cada una de las mazarotas

necesarias para los distintos moldes de las diferentes piezas.

Mazarota de la base

Para el cálculo de la mazarota de la base, se utilizará la ley de

Chvorinov expuesta en la Ecuación 26, para conocer el tiempo total de

solidificación de la pieza.

Además, el dato del volumen de la pieza se ha obtenido a partir del

análisis por ordenador realizado para calcular las tensiones, deformaciones y

desplazamientos.

El área de la pieza se calculará a partir de la suma de superficies de

cada una de las caras de la misma, aplicando superposición.

Área

Alzado

Se dividirá la sección en diferentes rectángulos y círculos para

llevar a cabo el cálculo.

En base a las ecuaciones del área de un paralelogramo y un

círculo obtenemos lo siguiente:

Área sección= 2*220*15 + 170*45 +120*(35,25+32) + 35,25*25 - pi*25*25 - pi*5*5*6

=13469,52 mm^2



170

Contorno exterior

A continuación, teniendo en cuenta que la pieza tiene un espesor

de 15mm, se establecerá el área del contorno exterior.

Perímetro= 220+15*4+ 45*2+25*4+120+71,75*2=773,49mm

Contorno exterior = 773,49*15 =11002,39 mm2

Área total= 2*área sección + contorno exterior =37995.43 mm2

El resumen de ambos datos se muestran en la siguiente tabla:

Volumen

(cm3) Área (cm2)

359,02 379,95

Tabla 27. Magnitudes base

Con esto, se calculará la altura de la mazarota necesaria. A partir de

una estimación en cuanto al área de la pieza, se estima un diámetro para la

mazarota de 1cm.

La mazarota se situará sobre la pieza.

La constante de tiempo la facilitó el fabricante. Tiene un valor de

Cm= 5,8 min/cm2.

El fabricante proporcionó un tiempo estimado de solidificación

estimado de seis minutos.

Debemos tener en cuenta que la ecuación número se refiere al tiempo

total de solidificación de la pieza, pieza y mazarota incluida. Es por ello que

se deberá calcular tanto el área de la mazarota como su volumen:

Am=2*pi*0,5*h + pi*0,5*0,5= pi*(h+0,25) Vms= Vml - 0,045*(Vml+Vp)= pi*0,25*h - 0,045*(pi*0,25*h+359,02)

=0,7147h - 16,155cm^3

Donde,

Vp: volumen de la pieza en cm^3.

Vml: volumen mazarota líquida.

Vms: volumen mazarota.

En base a eso, teniendo en cuenta un coeficiente de seguridad del

20% y aplicando la ley de Chvorinov tenemos que:

6*1,2= 5,8*(0,714h-16,155/pi*(h+0,25)

de donde se concluye que:



171

h=3,625 cm

Mazarota de la leva

Para el cálculo de la mazarota de la base, se utilizará la ley de

Chvorinov expuesta en la Ecuación 26, para conocer el tiempo total de

solidificación de la pieza.

Además, el dato del volumen de la pieza se ha obtenido a partir del

análisis por ordenador realizado para calcular las tensiones, deformaciones y

desplazamientos.



Área

Alzado

Se dividirá la sección en distintos rectángulos y círculos. En base a las

ecuaciones del área de estas figuras geométricas se obtendrá el área de la

sección de la leva.

Área= 98,55*139 + 30*139 + 31*100 – 5*(π*4*4) – 60*87,5 - 60*10=

14867,12 mm^2

Contorno exterior

A continuación, teniendo en cuenta que la pieza tiene un espesor de

5mm, se establecerá el área del contorno exterior.

Perímetro= 139*2+128,55+31*2+100=568,55 mm.

Contorno exterior = 568,55*5 =2842,75 mm^2.

Y por tanto, el área total vendrá dada por: Área total=2*Área + contorno exterior =32576.995 mm^2 A continuación se muestra una tabla donde se recoge el valor del

volumen de la pieza, así como del área anteriormente calculada:

Volumen (cm^3)

Área (cm^2)

55,16 325,77

Tabla 28. Magnitudes de la leva



172

Con esto, se calculará la altura de la mazarota necesaria. A partir de

una estimación en cuanto al área de la pieza, se estima un diámetro para la

mazarota de 0,7cm.


La constante de tiempo la facilitó el fabricante.

Tiene un valor de Cm= 3,8 min/cm^2.


estimado de cuatro minutos.

Cabe destacar que esta pieza es la única fabricada en aleación de

magnesio y aluminio, cuyos coeficientes de contracción lineales se

mostraban en Tabla 23.




Am=2* π *0,25*h + π *0,25*0,25= π *(0,5h+0,0625) Vms= Vml-0,04*(Vml+Vp)= π*0,0625*h - 0,04*( π *0,0625*h + 55,16) =

0,1938h – 2,21cm^3

Donde,




En base a eso, teniendo en cuenta un coeficiente de seguridad del 20%

y aplicando la ley de Chvorinov tenemos que:

4*1,2= 3,8*(0,194h-2,21/ π *(0,5h+0,0625))2


h=1,015 cm

Cálculo mazarota de la base de la leva

Para realizar este cálculo se operará de igual manera que en los dos

apartados anteriores. Los cálculos se basarán en la Ecuación 26. Ley de

Chvorinov.

Puesto que de esta pieza no se realizaron cálculos por ordenador, se

deberá calcular tanto el área como el volumen.





173

Área

Alzado

Se dividirá la sección en distintos rectángulos y círculos. En base a las

ecuaciones del área de estas figuras geométricas se obtendrá el área de la

sección de la base de la leva.

Área= 100*31 + 15*25*2-(π*42)*5= 3598,67 mm2

Contorno exterior

A continuación, teniendo en cuenta que la pieza tiene un espesor de

15mm, se establecerá el área del contorno exterior.

Perímetro= 292 mm.

Contorno exterior = 292*15 - 2*π*4*15 – π*16 =3952,74 mm2.

Luego el área total vendrá dada por :

Área total= 2*Área + contorno exterior=11150,1 mm2

Volumen Se calculará a partir de las dimensiones de la pieza. Con el área de la sección, se multiplicará por el espesor de la pieza, y se eliminarán el volumen de los agujeros a partir de la ecuación del volumen de un cilindro. Volumen=100*31*15 - 5*π*16*15 + 25*15*15*2- π*16*15*2= 52472,125 mm3

En la siguiente tabla se recogen ambas magnitudes de la pieza base de la leva:

Volumen (cm3)

Área (cm2)

52,47 111,5

Tabla 29. Magnitudes de la base de la leva

Con esto, se calculará la altura de la mazarota necesaria. A partir de una

estimación en cuanto al área de la pieza, se estima un diámetro para la

mazarota de 1cm.


La constante de tiempo la facilitó el fabricante.

Tiene un valor de Cm= 4,8 min/cm^2.


estimado de 5 minutos.





174


Am=2* π *0,5*h + π *0,52= π *(h+0,25) Vms= Vml-0,045*(Vml+Vp)= π*0,25*h - 0,045*( π *0,25*h + 52,47) =

0,75h – 2,36cm^3

Donde,




En base a esto, teniendo en cuenta un coeficiente de seguridad del

20% y aplicando la ley de Chvorinov tenemos que:

5*1,2= 4,8*(0,75h-2,36/ π *(h+0,25))2


h=0,5912 cm



175

Aleaciones



176

Material de la leva

Las levas del sistema se realizarán en una aleación de magnesio

y aluminio, debido a su reducido peso y a sus buenas propiedades

mecánicas.

Con estos materiales también se quiere buscar una imagen de

calidad y exclusividad, así como de deportividad.

Las levas del sistema se realizarán por fundición en molde de

arena.

A continuación se detalla información acerca de las aleaciones

de magnesio y aluminio.

Aleaciones de magnesio-aluminio

Como se especificó anteriormente, el magnesio en estado puro

no posee unas buenas propiedades mecánicas. Es por ello que se suele

alear con otros metales para mejorar este aspecto.

Existen muchas aleaciones del magnesio con diferentes metales,

pero el caso de la aleación con aluminio es especialmente buena para

elevar su resistencia mecánica.



177

• Especificaciones

Las aleaciones de magnesio son designadas por un

sistema establecido por la sociedad americana para el

ensayo de materiales (A.S.T.M.), que cubre tanto

composiciones químicas como durezas.

Las primeras dos letras de la especificación indican los

dos elementos aleantes presentes en mayor cantidad. Las

letras son ordenadas en orden decrecientes en función

del porcentaje, o en orden alfabético si los elementos se

encuentran en igual proporción.

A continuación se muestra en una tabla los aleantes más

comunes para el magnesio, junto con su designación:

Aleante Designación

Aluminio A

Tierras raras E

Torio H

Circonio K

Litio L



178

Aleante Designación

Manganeso M

Plata Q

Silicio S

Zinc Z

Tabla 30. Aleantes y designación

Un ejemplo puede ser la aleación AZ31. Es una aleación

constituida por aluminio en un tres por ciento y zinc en

un uno por ciento.

Más adelante se especifica qué aleación se usará para las

levas del kit.

• Fabricación

Las aleaciones de magnesio se pueden obtener a partir de

la mayoría de los procesos de fabricación de metales.

A temperatura ambiente el magnesio se endurecen

rápidamente cuando es trabajado, de manera que este es

un motivo que limita el proceso de conformado en frío.



179

Las fundiciones de aleaciones de magnesio son

dimensionalmente estables hasta los 95ºC, temperatura a

partir de la cual se pueden producir fenómenos de

envejecimiento.

Las fundiciones de molde permanente son tan resistentes

como las de molde de arena y pueden proporcionar unas

tolerancias dimensionales más ajustadas, con mejor

acabado superficial.

Más adelante se desarrollará el cálculo del molde para

fundición y se estudiarán las especificaciones para el

fabricante. Se puede adelantar que el molde será de arena,

ya que:

Molde permanente muy caro.

Necesidad de mucho volumen de piezas con molde

permanente.

Si se usa molde permanente no se pueden hacer

modificaciones en el diseño a partir de la inversión

inicial.

Las aleaciones de magnesio se pueden trabajar bien en

caliente, de manera que si se necesitara someter a algún



180

proceso de forjado se requerirá menos tiempo y

operaciones.

• Soldabilidad

Las aleaciones de magnesio son soldables por soldadura

de arco eléctrico protegido por gas inerte y por soldadura

por puntos.

Las propiedades mecánicas de las soldaduras por arco no

difieren mucho de las del material soldado, manteniendo

en un 90% la resistencia mecánica. Sin embargo, las

aleaciones de magnesio, aluminio y zinc son proclives a la

corrosión bajo tensión en las zonas de la periferia de la

soldadura. Para evitar este fenómeno se suele proceder a

un calentamiento de la zona afectada para liberar

tensiones y un posterior enfriamiento al aire.

• Uniones

Otros métodos de fijación usados en las aleaciones de

magnesio es los adhesivos y el remachado.

Generalmente para el remachado debe usarse solo

remaches dúctiles de aluminio, para minimizar la

posibilidad de aparición de corrosión galvánica.



181

El método adhesivo se está extendiendo ya que con éste

se consigue minimizar las probabilidades de fallo por

concentración de tensiones y tienen mejor características

de fatiga. Además este tipo de uniones permiten usar

menores espesores, de manera que se consigue una

estructura menos pesada.

Elección de la aleación de la leva

A continuación se muestran una serie de tablas donde se

plasman especificaciones, propiedades y composiciones de las distintas

aleaciones del magnesio

Producto

A.S.T.

M. Mazlo

DO

W FED.

A.S.T.

M.

A.M.

S. AERO.

S.A.

E.

Lingotes

- - - - B92 - - -

AM80

A - A - B93 - - -

AZ92

A - C - B93 - - -



182

AM10

0A - G - B93 - - -

AZ63

A - H - B93 - - -

M1B - M - B93 - - -

AZ91

A - R - B93 - - -

AZ91

B - RC - B93 - - -

Piezas

fundidas

en arena

AM90

A - A - B80 - - -

AZ92

A

AM26

0 C

QQ-M-

56 B80

443

4

ANM36

C 500

AM10

0A - G - B80 - - -

AZ63 AM26 H QQ-M- B80 442 ANM36 50



183

A 5 56 0 A

M1B

AM40

3 M

QQ-M-

56 B80 - - -

AZ91C -

AZ9

1C - B80 -

MILM42

04 -

Piezas

fundidas

en

moldes

permane

ntes

AZ92

A

AM26

0 C

QQ-M-

55 B199

448

4 - 503

AM10

0A

AM24

0 G

QQ-M-

55 B199 - - 502

Piezas

fundidas

en matriz

AZ91

A

AM26

3 R

QQ-M-

38 B94

449

0 ANM16 501

AZ91

B - RC - B94 - -

501

ª

Extrusion

es de

varillas,

barras y

perfiles

- -

ZK6

0A - - -

MILM53

54 -

AZ31

B

AM-

C52S FS1 - B107 - ANM27 52



184

AZ61

A

AM-

C57S J1 - B107

435

0 ANM24 520

M1A AM3S M - B107 - ANM26 522

AZ80

A

AMC5

8S O1 - B107 - ANM25 523

Extrusion

es de

tubos

AZ31

B

AMC5

2S FS1

WWT8

25 B217 - ANM72 52

AZ61

A

AMC5

7S J1

WWT8

25 B217 - ANM71 520

M1A AM3S M

WWT8

25 B217 - ANM73 522

Lámina

AZ31

A

AMC5

2S FS1

QQM4

4 B90

437

5 - 510

M1A AM3S M

QQM5

4 B90

437

6 - -

Piezas

forjadas

TA54

A

AM65

S - - B91 - ANM23 53

AZ31 - FS1 - B91 - - -



185

B

AZ61

A

AMC5

7S J1 - B91 - ANM20 531

- - M - - - ANM22 533

AZ80

A

AMC5

8S D1 - B91 - ANM21 532

Barras

para

soldadura

- - C - - -

MILR69

44 -

- - J1 - - -

MILR69

44 -

- - M - - -

MILR69

44 -

Tabla 31. Designaciones de las aleaciones

En la Tabla 32 se pueden observar las propiedades mecánicas de

las aleaciones de magnesio.

Product Alea Esta Resist Resist Alargam Resiste Resist Dure



186

o ción do encia

final a

tracció

n

encia

punto

cedent

e

tracció

n

iento en

pulgada

s

ncia

punto

cedent

e

compr

esión

encia

al

corte

za

Brine

ll/

Rock

well

E

Piezas

fundida

s en

arena y

en

moldes

perman

entes

C F 1687 984 2 984 1336

65/7

7

T2 1687 984 2 - 1336 - /-

T4 2812 984 10 984 1406

63/7

5

H T6 2812 1617 2 1617 1476

84/9

0

F 2039 984 6 984 1266

50/5

9

T2 2029 984 5 - 1336 - /-

AZ91 T4 2812 984 12 984 1336 55/6



187

C 6

T6 2812 1336 5 1336 1476

73/8

3

F 1687 984 2 - -

52/6

2

T4 2812 984 11 - -

53/6

4

T6 2812 984 4 - -

66/7

7

60/7

2

Piezas

fundida

s en

matrice

s

R y

RC F 2320 1547 3 1547 1406

60/7

2

Lámina

FS Y

FS1 O 2601 1547 21 1125 1476

56/6

7



188

M H24 2953 2250 16 1898 1617

73/8

3

F 2601 1547 21 - 1476

·

/ -

0 2320 1266 16 844 1266

48/5

5

H24 2601 1969 7 1406 1195

56/6

7

F 2320 - - - - - /-

Extrusi

ones

macizas

FS Y

FS1 F 2601 1828 12 1055 1336

49/5

7

J1 F 3094 2109 14 1336 1336

60

/72

M F 2390 1406 9 844 1266

44

/45

O1 F 3375 2250 12 - 1547

60

/77



189

ZK60

A T5 3656 2531 5 2320 1687

82/

88

F 3445 2672 12 2320 1687

75

/84

T5 3586 2953 10 2390 1757

82/

88

Extrusi

ones,

formas

huecas

FS Y

FS1 F 2883 1687 13 1125 -

50/

60

J1 F 2250 1406 8 703 -

42/

41

M F 3234 2390 11 1687 -

75/

84

ZK60

A T5 3656 3094 9 2109 -

82/

88

Extrusi

ones,

tubos

FS Y

FS1 F 2461 1617 12 1055 -

46/

51

J1 F 28883 1406 13 1055 - 50



190

/60

M F 2250 1406 6 703 -

42

/41

ZK60

A F 3234 2390 11 1687 -

75/

84

T5 3656 3094 9 2390 -

82

/88

Tabla 32. Propiedades mecánicas de las aleaciones

Producto Aleaci

ón Estado Al

Z

n

Mn

, Zr

Densid

ad

P.f

.

°C

Resistivid

ad a 20° C

microohmi

os cm

Piezas

fundidas

en arena y

moldes

permanen

tes

C

F,T2,T4,

T6

9.

0

2.

0 - 1.82

59

9 16.0

H

F,T2,T4,

T6

6.

0

3.

0 - 1.83

61

3 11.5



191

AZ91C F, T4,T6

9.

0

0.

6 - 1.81

60

1 17.0

Piezas

fundidas

en

matrices R Y RC F

9.

0

0.

6 - 1.81

60

4 17.0

Lámina

FS Y

FS1 O,H24,F

3.

0

1.

0 - 1.77

62

7 10.0

M 0,H24,F - -

Mn

,

1.2 1.76

64

9 5.0

Extrusione

s macizas

FS Y

FS1 F

3.

0

1.

0 - 1.77

62

7 10.0

J1 F

6.

5

1.

0 - 1.80

61

9 12.5

M F - -

Mn

,

1.2 1.76

64

9 5.0

O1 F, T5

8.

5

0.

5 - 1.80

61

0 14.5



192

ZK60A F, T5 -

5.

7

Zr,

0.5

5 1.83

63

5 -

Extrusione

s, formas

huecas

FS Y

FS1 F

3.

0

1.

0 - 1.77

62

7 10.0

J1 F

6.

5

1.

0 - 1.80

61

8 12.5

M F - -

Mn

.

1.2 1.76

64

9 5.0

ZK60A F,T5 -

5.

7

Zr,

0.5

5 1.83

63

5 -

Extrusione

s, tubos

FS Y

FS1 F

3.

0

1.

0 - 1.77

62

7 10.0

J1 F

6.

5

1.

0 - 1.80

61

8 12.5

M F - - Mn 1.76 64 5.0



193

,

1.2

9

ZK60A F,T5 -

5.

7

Zr,

0.5

5 1.83

63

5 -

Tabla 33. Composición nominal y propiedades físicas

En base a estas propiedades se establece que la aleación a

utilizar para fabricar las levas es la AZ91C. Tanto en la Tabla 31, como

en la Tabla 32 y Tabla 33, se ha resaltado en rojo esta aleación para una

observación más rápida.

Esta aleación tiene una excelente combinación de propiedades

mecánicas, anticorrosión y colabilidad.

Como se dijo anteriormente cuando se habló del magnesio, a

pesar de que el kit no está instalado en un espacio abierto al medio, esta

resistencia a la corrosión es fundamental, y esta aleación la consigue a

través de un estricto cumplimiento de los márgenes de tres tipos de

impurezas metálicas:

− Hierro.



194

− Cobre.

− Níquel.

Las consecuencias más inmediatas si no se cumplen estas

limitaciones son:

• Resistencia a la corrosión disminuye.

• Si la concentración de hierro supera el 0,005%, el ratio Fe-Mn

no excederá 0,032 y la resistencia a la corrosión descenderá

rápidamente.

A continuación se muestra una tabla dónde se recoge la

composición de la aleación AZ91C

Composición Aleación Mg AZ91D

ELEMENTOS %

Aluminio 8.3-9.7

Manganeso A 0.15-0.5

Zinc 0.4-0.6



195

Silicio 0.1 Max

Cobre 0.03 Max

Níquel 0.002 Max

Hierro A 0.005 Max

Otros Metales 0.02 Max/cu

Magnesio El resto

Tabla 34. Composición AZ91C



196

Selección del fabricante



197

Selección del Fabricante En este apartado se detalla el fabricante que se ha seleccionado para

producir las levas, así como el resto de piezas del kit.

Empresa

PERFECT-AL, S.A. Es una empresa dedicada a la

fabricación de piezas de aleaciones de aluminio y de magnesio por

gravedad.

Nace en 1967. La participación accionarial es 100% familiar.

Varias ampliaciones de naves han permitido ubicar la fundición en

su lugar actual.

Es la única empresa en España que trabaja en aleaciones

ultraligeras de magnesio. La principal diferencia con el aluminio es

la reducción de peso (35% menos peso para igual volumen con la

misma resistencia) . Esta característica hace que este material sea

muy atractivo para aplicaciones donde el factor peso es esencial,

como lo es en este caso el sistema de cambio por levas.

Sistema integrado

Esta empresa posee maquinaria para fabricar sus propios

noyos, lo que representa una ventaja, puesto que el diseño del kit es

original, por lo que requiere la construcción del molde

exclusivamente para ello. No puede utilizar ningún otro molde

preexistente, de manera que la posibilidad de fabricar cualquier tipo

de molde es una ventaja en tiempo, logística y dinero.



198

Además del sistema de fundición posee la maquinaria

necesaria para cualquier tipo de operación de acabado que fuese

necesaria, así como para realizar cualquier tratamiento térmico

posterior que fuera necesario.

Ubicación

La empresa se encuentra emplazada en la carretera de Olesa

s/n apartado de correos 8, en la población de Esparraguera,

Barcelona, España.

Aquí se encuentra tanto las oficinas como la fábrica.

Razones de la elección

A continuación se exponen las razones detalladas de la

elección de esta empresa como fabricante de todas las piezas del kit:

Exclusividad de los materiales

Debido a la lección del material magnesio nos limita las

posibilidades de proveedor nacional.

Es la única empresa en España que trabaja con aleaciones

ultraligeras de magnesio.

2. Ubicación nacional

Frente a la posibilidad de contratar la fabricación de las

piezas con otras empresas internacionales, presenta la ventaja de

ahorro en costes, principalmente logísticos y de transporte.



199

Por otro lado, se encuentra en ubicada en una ciudad bien

comunicada con la capital, en todos los aspecto. A nivel logístico, la

ciudad queda unida con Madrid a través de la A2, carretera de gran

tráfico mercantil, lo que nos asegura su buen estado generalmente

siempre. La mayoría del transporte proveniente de Europa en

dirección a la capital de España lo hace por esa carretera. A nivel de

cliente, Barcelona es una ciudad que está perfectamente comunicada,

con multitud de posibilidades, como puede ser avión o AVE.

3. Menor poder de negociación

Como se analizó en el apartado de estudio de mercado, frente

a los grandes fabricantes europeos, presenta la ventaja que al ser una

empresa más pequeña y de carácter nacional tendrá menor poder de

negociación sobre nosotros.

A su vez, es una empresa que tiene muy focalizada su cartera

de clientes. Sus clientes son empresas que trabajan el sector del

aluminio y el magnesio únicamente.

Este aspecto de nuevo marca su menor poder de negociación

sobre nosotros que el que podría tener una empresa de mayor nivel.

4. Crisis económica

En situaciones como la actual, es una buena forma de activar

la economía del país, generando empleo y fomentando el producto

nacional.



200

Análisis económico



201

ANÁLISIS DE VIABILIDAD

A continuación se realizará un resumen del análisis realizado en

Excel.

Inversión inicial

Como se puede observar en el documento adjunto, se ha estimado

necesaria una inversión media de 163.000€. Esta inversión inicial se

desglosa en los siguientes conceptos:

Inversión local 65.000,00€

Mobiliario 6.000,00€

Puertas/Fachada 0,00€

Proyecto Arquitecto 0,00€

Sistema informático 6.000,00€

Fianza del local 6.000,00€

Lanzamiento publicitario 15.000,00€

Stock base 25.000,00€

Fondo de maniobra 25.000,00€

Otros 15.000,00€

TOTAL 163.000,00 €

Tabla 35. Inversión inicial

Para llegar a estas cifras, se realizó un análisis de una inversión

mínima y otra máxima, como se puede ver en el documento de Excel

adjunto.



202

En función a esos valores, se tomó una media restrictiva para cada

caso, adquiriendo así un valor superior al de la misma, con objeto de

conseguir un valor conservador.

Valores adquiridos para la consecución del análisis

A continuación se exponen los valores que se han tomado,

necesarios para llevar a cabo los cálculos de rentabilidad.

Tasa de interés

Se aplicó una tasa anual equivalente del 8%.

El T.A.E. o tasa anual equivalente, es un valor difícil de

estimar, puesto que lo fijan los bancos.

Según el Instituto Nacional de Estadística, a fecha de

diciembre de 2008, los tipos de interés para entidades no financieras hasta

un millón de euros tenían los valores que se muestran a continuación:

Bancos Cajas de ahorro

5,79 % 5,32 %

Tabla 36. Tipos de interés 12/2008

El valor de la tasa anual equivalente, comprende los tipos de

interés nominal, las comisiones de apertura y cancelación anticipada y el

plazo de la operación.



203

La comisión de apertura comprende todos los gastos originados en

las entidades financieras por la realización de un contrato crediticio.

Habitualmente se paga sólo al principio ,cuando se firma el contrato, pero

también se puede establecer pagarla a lo largo de toda la vida del crédito.

La comisión de cancelación recoge el derecho de los clientes a

cancelar el prestamos total o parcialmente antes de que termine l plazo.

Como los intereses están estimados para el total de la vida del crédito, si

ésta se acorta, el beneficio del banco es menor.

Por eso, cuando se cancela un préstamo total o parcialmente, las

entidades financieras cobran una comisión, resultado de aplicar un

porcentaje sobre la cantidad cancelada antes de tiempo.

Esto está limitado por la ley, a un 1% en los préstamos de interés

variable.

Es por ello, que como es obvio, tendrá un valor superior al simple

tipo de interés nominal.

Por todo ello, tras consultar datos en el Banco de España, se ha

estimado un valor del 8% como tasa anual equivalente.

Impuesto de Sociedades

Se ha tenido en cuenta el valor de 30% de impuesto de sociedades

según la legislación mercantil.



204

Coste de los materiales

Se ha establecido un coste medio de producción de un 30% sobre

ventas, como se observa en el archivo adjunto.

Se tratan de materiales no excesivamente caros como materia prima,

pero sí se requiere su fabricación.

Coste de distribución

Se determinó que el valor medio del coste de distribución sería de un

20% sobre el coste de las ventas.

El proveedor se encuentra situado en Barcelona, y la empresa debe

surtir a toda España en los primeros años. A partir de entonces se expandirá

al extranjero si así se concreta.

Incremento de ventas

En función de la información de que se dispone, y basándose en la

idea de la venta del sistema de cambio por levas como un accesorio, se ha

establecido un incremento de ventas anual del 7,5%, a pesar de la crisis

económica presente en la totalidad de países, analizada anteriormente en la

investigación de mercado.

Revisiones salariales

Se ha estimado que frente a la situación actual, y puesto que son los

primeros años de la empresa, las subidas salariales corresponderán al 3%.



205

Este valor puede parecer bajo, pero en la situación actual, donde el

último mes se situó el IPC en un valor de -2,7%, se está manejando un

orden de referencia de seis puntos.



206

Análisis de la rentabilidad

La rentabilidad es una noción que se aplica a toda acción económica

en la que se movilizan unos medios, materiales, humanos y financieros , con

el fin de obtener unos resultados.

En la literatura económica, aunque el término rentabilidad se utiliza

de forma muy variada, en sentido general se denomina rentabilidad a la

medida del rendimiento que en un determinado periodo de tiempo producen

los capitales utilizados en el mismo.

Esto supone, como se verá más adelante, el cociente entre dos

valores, para poder juzgar la eficiencia de las acciones realizadas.

El documento adjunto incluye un pequeño análisis de la rentabilidad.

En él se analiza la rentabilidad de las ventas y el cash flow de la

empresa.

Rentabilidad de ventas

Como se puede observar, la rentabilidad sobre las ventas se ha

calculado a partir del beneficio antes de intereses e impuestos. Este valor se

encuentra en la hoja VAN Y TIR del documento de Excel adjunto.

Se obtiene como el cociente entre el beneficio antes de intereses e

impuestos del respectivo año y el volumen de las ventas del mismo.



207

Es un reflejo de lo que se obtiene de beneficios para ese volumen de

ventas correspondiente.

Es decir, permite calcular el beneficio que se obtenido por cada

unidad monetaria vendida.

Es desde el segundo año cuando este porcentaje se hace positivo, y

el último año de análisis de rentabilidad concluye con una cifra del 13,99%

de las ventas.

Como se puede observar, sólo en dos años se saca beneficio a esta

inversión.



208

Cash flow o flujo de caja

Se calcula como la suma entre los beneficios después de intereses e

impuestos y las amortizaciones, y permite estimar cuál es la capacidad de

autofinanciación de la empresa.

La evolución del flujo de caja en los primeros cinco años de la

empresa se muestra en el siguiente gráfico:

Ilustración 33. Evolución flujo de caja

Como era de esperar, el flujo de caja al llegar al quinto año se

comienza a estabilizar.

,000€

10000,000€

20000,000€

30000,000€

40000,000€

50000,000€

60000,000€

0 1 2 3 4 5 6

Flujo de caja

CASH FLOW



209

Conclusiones sobre la viabilidad económica del proyecto

Se obtienen las siguientes cifras para el VAN y el TIR:

VAN TIR PAYBACK

22.225,68 EUR 21% 5 años

Tabla 37. VAN, TIR y Payback

Este valor de la tasa interna de rentabilidad puede parecer alto,

depuse de tener en cuenta todos los costes, así como el impuesto de

sociedades. Sin embargo, no hay que olvidar que este análisis se ha

realizado en base a suposiciones de datos y estimaciones.

Por ejemplo, el incremento de las ventas se ha supuesto constante a

lo largo de los años de estudio. Sin embargo, esa suposición, no se puede

tomar al pie de la letra, puesto que en función de la acogida del producto, el

primer y segundo año de estar el producto en el mercado, las ventas pueden

incrementarse un 10-12%. Sin embargo, transcurrido este periodo, las

ventas tienden a estabilizarse o a incrementarse en porcentajes menores,

incluso comenzar a decrecer a partir del quinto año, puesto que puede

haberse introducido en el mercado un producto similar, mejorado, con un

precio más competitivo.

Es por ello que de esta manera el número de operarios necesarios se

ve afectado y afecta al resultado final del análisis. Se ha aproximado con un

valor conservador, cuando este valor debe variar de manera correlacionada

con las ventas.



210

Lo mismo ocurre con los costes de producción y distribución en este

análisis. Ya no su valor, sino el valor del porcentaje. Se ha mantenido

constante. En realidad, conforme se va adquiriendo experiencia y relación

tanto con el proveedor como con el fabricante se espera obtener mejores

márgenes. Es por ello que los costes no deberían suponerse fijos.

Por todo ello, y volviendo a recalcar que el análisis se realizó en base

a datos supuestos, que el TIR adquiera ese valor considerablemente alto.

Sin embargo, no hay que olvidar que se debe fomentar la inversión, sobre

todo en los tiempos que corren, siendo la mejor manera para ello presentar

una rentabilidad favorable.

En base a este análisis se concluye que el proyecto es viable desde

el punto de vista económico y las cifras invita a llevarlo a cabo.



211

A continuación se muestra el archivo de Excel a partir del cual se ha

obtenido los datos de rentabilidad:

INVERSIÓN

MÍNI

MA

MÁXIM

A

AJUSTADA

Inversión local

45.000,0

0 €

70.000,00

€

65.000,00

€

Impuesto de sociedades

30%

Mobiliario

6.000,00

€

6.000,00

€

6.000,

00€ Puerta

s/Fachada

0,00 €

0,00 €

0,00€

COSTE PRODUCCIÓN

30%

Proyecto Arquitecto

0,00 €

0,00 €

0,00€

COSTE DISTRIBUCIÓN

20%

Sistema informático

5.000,00

€

6.000,00

€

6.000,

00€ SUBIDAS

3,0%

Fianza del local

4.000,00

€

6.300,00

€

6.000,

00€

Lanzamiento publicitario

10.000,0

0 €

15.000,00

€

15.000,00

€

INCREMENTO DE VENTAS

7,50%

Stock base

20.000,0

0 €

25.000,00

25.000,00

AMORTIZACIÓN 5

AÑOS

TIPOS DE INTERES SEGÚN INE,



212

€ € 12-2008,

Fondo de maniobra

20.000,0

0 €

25.000,00

€

25.000,00

€

5,79 BANCOS

Otros

10.000,0

0 €

18.000,00

€

15.000,00

€

TASA INTERÉS 8%

5,32 CAJAS

TOTAL

120.000,00 €

171.300,00 €

163.000,00 €

VALORES DEL BANCO DE ESPAÑA TAE APROX. 8%

92.000,00

€ ESTUDIO DE VIABILIDAD

AÑO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

VENTAS

322.000,00 €

346.150,00 €

372.111,25 €

400.019,59 €

430.021,06 €

462.272,64 €

496.943,09 €

534.213,82 €

574.279,86 €

617.350,85 €

Coste de las ventas

96.600,00 €

103.845,00 €

111.633,38 €

120.005,88 €

129.006,32 €

138.681,79 €

149.082,93 €

160.264,15 €

172.283,96 €

185.205,25 €

Coste distribución

64.400,00 €

64.400,00

€

64.400,00

€

64.400,00

€

64.400,00

€ 64.400,

00 €

64.400,00

€

64.400,00

€ 64.400,0

0 € 64.400,

00 €

MARGEN BRUTO

225.400,00 €

242.305,00 €

260.477,88 €

280.013,72 €

301.014,74 €

323.590,85 €

347.860,16 €

373.949,68 €

401.995,90 €

432.145,59 €

Nº

Operarios 2 2 2 2 2 3 3 3 3 4

Coste por Operario

20.000,00 €

20.600,00

€

21.218,00

€

21.854,54

€

22.510,18

€ 23.185,

48 €

23.881,05

€

24.597,48

€ 25.335,4

0 € 26.095,

46 €

Total operarios

40.000,00 €

41.200,00

€

42.436,00

€

43.709,08

€

45.020,35

€ 69.556,

44 €

71.643,14

€

73.792,43

€ 76.006,2

0 € 104.381,85 €

Nº Administrativos 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2

Coste 19.0 19. 20. 20. 21. 22.026, 22. 23. 24.068,6 24.790,



213

por Administrativo

00,00 €

570,00

€

157,10

€

761,81

€

384,67

€

21 € 686,99

€

367,60

€

3 € 69 €

Total Administrativos

19.000,00 €

19.570,00

€

20.157,10

€

20.761,81

€

21.384,67

€ 22.026,

21 €

22.686,99

€

46.735,21

€ 48.137,2

6 € 49.581,

38 € Jefe de

Servicio 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Coste Jefe de Servicio

22.000,00 €

22.660,00

€

23.339,80

€

24.039,99

€

24.761,19

€ 25.504,

03 €

26.269,15

€

27.057,23

€ 27.868,9

4 € 28.705,

01 €

Total Jefe de Servicio

22.000,00 €

22.660,00

€

23.339,80

€

24.039,99

€

24.761,19

€ 25.504,

03 €

26.269,15

€

27.057,23

€ 27.868,9

4 € 28.705,

01 € Increment

o IPC anual

2,00%

2,00%

2,00%

2,00% 2,00%

2,00%

2,00% 2,00% 2,00%

COSTES DE PERSONAL

81.000,00 €

83.430,00

€

85.932,90

€

88.510,89

€

91.166,21

€ 117.086

,68 €

120.599,28 €

147.584,86 €

152.012,41 €

182.668,25 €

Salario DIRECTOR

36.000,00 €

37.080,00

€

37.821,60

€

38.578,03

€

39.349,59

€ 40.136,

58 €

40.939,32

€

41.758,10

€ 42.593,2

6 € 43.445,

13 €

Alquiler del Local

20.000,00 €

20.600,00

€

21.218,00

€

21.854,54

€

22.510,18

€ 23.185,

48 €

23.881,05

€

24.597,48

€ 25.335,4

0 € 26.095,

46 €

Otros gastos

15.000,00 €

15.450,00

€

15.913,50

€

16.390,91

€

16.882,63

€ 17.389,

11 €

17.910,78

€

18.448,11

€ 19.001,5

5 € 19.571,

60 €

Publicidad

15.000,00 €

15.450,00

€

15.913,50

€

16.390,91

€

16.882,63

€ 17.389,

11 €

17.910,78

€

18.448,11

€ 19.001,5

5 € 19.571,

60 €

OTROS GASTOS

116.000,00 €

119.480,00 €

123.064,40 €

126.756,33 €

130.559,02 €

157.661,27 €

162.391,11 €

190.630,45 €

196.349,36 €

228.335,31 €

Amortización Inmov. Material

18.400,00 €

18.400,00

€

18.400,00

€

18.400,00

€

18.400,00

€ 0,00 € 0,00 €

0,00 € 0,00 € 0,00 €

GASTOS GENERALES

215.400,00 €

221.310,00 €

227.397,30 €

233.667,22 €

240.125,24 €

274.747,96 €

282.990,39 €

338.215,31 €

348.361,77 €

411.003,55 €

AMORT

IZACIÓN ANUAL CRÉDITO

32.600,00 €

32.600,00

€

32.600,00

€

32.600,00

€

32.600,00

€ 0,00 € 0,00 €

0,00 € 0,00 € 0,00 €

PENDIENTE

170.470,

137.87

105.27

72.670

40.070

7.470,00 €

7.470,

7.470,

7.470,00 €

7.470,00 €



214

PAGO 00 € 0,00 €

0,00 €

,00 €

,00 €

00 €

00 €

GASTOS FINANCIEROS

13.637,60 €

9.149,53 €

5.435,73 €

2.596,53 €

743,39

€ 0,00 € 0,00 €

0,00 € 0,00 € 0,00 €

TOTAL GASTOS

229.037,60 €

230.459,53 €

232.833,03 €

236.263,75 €

240.868,63 €

274.747,96€

282.990,39 €

338.215,31 €

348.361,77 €

411.003,55 €

BAI

-3.637,60

€

11.845,47

€

27.644,85

€

43.749,97

€

60.146,12

€ 48.842,

89 €

64.869,77

€

35.734,36

€ 53.634,1

3 € 21.142,

04 € %

SOBRE VENTAS

-1,13

% 3,42%

7,43%

10,94%

13,99% 10,57%

13,05%

6,69% 9,34% 3,42%

IMPUESTOS 0,00

€

3.553,64 €

8.293,45 €

13.124,99

€

18.043,84

€ 14.652,

87 €

19.460,93

€

10.720,31

€ 16.090,2

4 € 6.342,6

1 €

BDI

-3.637,60

€

8.291,83 €

19.351,39

€

30.624,98

€

42.102,28

€ 34.190,

03 €

45.408,84

€

25.014,05

€ 37.543,8

9 € 14.799,

43 €

Amortización Inmov. Material

18.400,00 €

18.400,00

€

18.400,00

€

18.400,00

€

18.400,00

€ 0,00 € 0,00 €

0,00 € 0,00 € 0,00 €

CASH FLOW

14.762,40 €

26.691,83

€

37.751,39

€

49.024,98

€

60.502,28

€ 34.190,

03 €

45.408,84

€

25.014,05

€ 37.543,8

9 € 14.799,

43 € CASH

FLOW ACUMULADO

14.762,40 €

41.454,23

€

79.205,62

€

128.230,60 €

188.732,88 €

222.922,91 €

268.331,74 €

293.345,80 €

330.889,69 €

345.689,12 €

Inversión

163.000,00 €

TOTAL

-148.237,60 €

26.691,83

€

37.751,39

€

49.024,98

€

60.502,28

€ 34.190,

03 €

45.408,84

€

25.014,05

€ 37.543,8

9 € 14.799,

43 €

PAYBACK

-148.237,60 €

-121.545,77 €

-83.794,38

€

-34.769,40

€

25.732,88

€ 59.922,

91 €

105.331,74 €

130.345,80 €

167.889,69 €

182.689,12 €

0 0 0 5



215

VAN TIR

PAYBACK

22.225,68

EUR 21%

5 año

s

Tabla 38. Análisis económico

A continuación se muestra el análisis de rentabilidad:

RENTABILIDAD DE VENTAS

AÑO AÑO1 AÑO2 AÑO3 AÑO4 AÑO5

B.A.I. -

3.637,60€ 11.845,47

€ 27.644,85

€ 43.749,97

€ 60.146,12

€

VENTAS 322.000,0

0€ 346.150,0

0€ 372.111,2

5€ 400.019,5

9€ 430.021,0

6€ RENTABILIDAD -1,13% 3,42% 7,43% 10,94% 13,99%

CASH FLOW

AÑO AÑO1 AÑO2 AÑO3 AÑO4 AÑO5

B.D.I. -

3.637,60€ 11.845,47

€ 19.351,39

€ 30.624,98

€ 42.102,28

€

AMORTIZACIONES 32.600,00

€ 21.733,33

€ 32.600,00

€ 21.733,33

€ 10.866,67

€ PROVISIONES 0,00€ 0,00€ 0,00€ 0,00€ 0,00€

CASH FLOW 28.962,40

€ 33.578,80

€ 51.951,39

€ 52.358,31

€ 52.968,95

€ PRESTAMOS BANCARIOS

CRÉDITO 32.600,00

€ 32.600,00

€ 32.600,00

€ 32.600,00

€ 32.600,00

€ INTERESES 5.216,00€ 5.216,00€ 5.216,00€ 5.216,00€ 2.608,00€

AMORTIZACIONES 32.600,00

€ 21.733,33

€ 32.600,00

€ 21.733,33

€ 10.866,67

€ Tabla 39. Rentabilidad. Ventas y flujo de caja



216

Mantenimiento y garantía



217

El sistema no requiere mantenimiento. Una vez instalado en el

vehículo, se revisará como otro componente más del mismo en las visitas

oficiales estipuladas por el fabricante, llevándose así a cabo un

mantenimiento preventivo del mismo. En caso de fallo o necesidad de

reparación se llevaría a cabo ya un mantenimiento correctivo.

El sistema presenta un año de garantía oficial, respaldada por la

marca

estudio de la viabilidad de la implantaciÓn de un … · cambio automÁtico para la marca...

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