Diseño y construcción de un múltiple de admisión para un motor de combustión interna usando metodología 1D/3D

Abstract

En el presente trabajo de investigación se diseñó y construyó un múltiple de admisión con la finalidad de analizar su influencia en el rendimiento de un motor CFZ del vehículo Volkswagen Gol. Para el desarrollo se utilizó el software unidimensional OpenWAM en el cual se modeló tres configuraciones propuestas cuyos valores de torque y potencia fueron parámetros referenciales que permitieron seleccionar la configuración más adecuada con respecto al modelado original. Los resultados obtenidos de la simulación 1D con la tercera configuración (mayor volumen del plenum y longitud corta de los conductos) revelaron que la potencia máxima se incrementó 0,86% a un régimen de giro mayor respecto al sistema original, y en cuanto al torque se obtuvo una disminución de 4,14%; se debe considerar que los parámetros de diseño aplicados a la configuración mencionada se caracterizan por mejorar el rendimiento del motor a elevadas revoluciones. El estudio CFD estático mediante modelado 3D estuvo enfocado en la velocidad y presión del fluido al interior del plenum y los conductos, en los resultados se evidenció que el valor de la velocidad del fluido fue homogéneo en las cuatro salidas y su promedio fue 5,14% mayor respecto a la velocidad promedio de salida en el múltiple original, y en cuanto a la presión de salida de los cuatro conductos se obtuvo un incremento correspondiente al 0,62 % respecto al sistema original. Los valores obtenidos en las simulaciones fueron determinantes para ejecutar el proceso de construcción del nuevo múltiple de admisión, el cual fue evaluado mediante pruebas experimentales realizadas en el dinamómetro en donde se obtuvo un incremento de 1,09% en la potencia máxima a un régimen de giro mayor en comparación con el múltiple original, y el valor del torque disminuyó 1,59% con respecto al torque máximo del motor con el múltiple original. La poca variación de los porcentajes entre los ensayos computacionales y experimentales fueron determinantes para brindar fiabilidad al estudio realizado