Optimización Del Sistema De Frenos Para Un Vehículo Formula Student

• Autores: Ariel Ubidia, Cristian Paredes
• Localización: Revista Politécnica, ISSN-e 2477-8990, Vol. 57, Nº. 1, 2026 (Ejemplar dedicado a: Revista Politécnica), págs. 51-64
• Idioma: español
• DOI: 10.33333/rp.vol57n1.04
• Títulos paralelos:
  • Optimization of the Brake System for a Formula Student Vehicle
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• Resumen
  • español

    El trabajo presenta el desarrollo y la optimización del sistema de frenos hidráulicos para un vehículo monoplaza del tipo Formula Student. El análisis se encuentra encaminado a la creación de una solución técnica que permita garantizar la seguridad del piloto y la eficiencia operativa del sistema bajo condiciones de pista, en cumplimiento de los requerimientos establecidos en la normativa FSAE. Con el fin de validar la funcionalidad y factibilidad de los componentes diseñados, se emplearon herramientas de diseño asistido por computador (CAD) y el análisis estructural mediante el método de elementos finitos (FEA). La distribución dinámica del frenado muestra un equilibrio adecuado entre los ejes (60/40), lo que permite mantener la máxima adherencia sin llegar al blocaje de las ruedas. Desde el punto de vista térmico, los discos funcionan de manera óptima a una temperatura máxima de 487 °C, gracias a una buena convección y disipación de energía. La optimización de los discos redujo la masa de 1 823.54 kg a 1 740.68 Kg, mejoró la distribución de esfuerzos de 158.4 MPa a 81.2 MPa y elevó el Factor de seguridad de 3 a 5.7, sin superar 0,05 mm de desplazamientos. Mediante el análisis realizado al sistema de frenos del vehículo Formula Student se consiguió el objetivo principal que es optimizar sus características y propiedades tanto en material como en la geometría, lo que permitió mejorar su rendimiento y eficiencia durante la competencia.

  • English

    This study presents the development and optimization of the hydraulic brake system for a Formula Student single-seater vehicle. The analysis focuses on developing a technical solution that guarantees driver safety and the operational efficiency of the system under track conditions, in compliance with the requirements established in the FSAE regulations. In order to validate the functionality and feasibility of the designed components, computer-aided design (CAD) tools and structural analysis using the finite element method (FEA) were used. The dynamic braking distribution shows an adequate balance between the axles (60/40), which allows maximum grip to be maintained without locking the wheels. From a thermal standpoint, the discs operate optimally at a maximum temperature of 487 °C, thanks to good convection and energy dissipation. The optimization of the discs reduced the mass from 1 823.54 kg to 1 740.68 kg, improved the stress distribution from 158.4 MPa to 81.2 MPa, and increased the safety factor from 3 to 5.7, without exceeding 0.05 mm of displacement. Through the analysis of the braking system of the Formula Student vehicle, the main objective of optimizing its characteristics and properties in terms of both material and geometry was achieved, which improved its performance and efficiency during the competition.