Diseño y análisis del colector de admisión de un motor de encendido provocado para un vehículo fórmula SAE

Abstract

En el presente trabajo de investigación se rediseñó el modelo original del colector de admisión con dos nuevas propuestas de diseño de manera virtual a través de sistemas computacionales con la finalidad de analizar cuál es el comportamiento de cada uno de los distintos diseños de colectores de admisión y determinar cuál es el mejor. Para el desarrollo de las nuevas propuestas se utilizó un software de diseño CAD y simulación CAE para la determinación del comportamiento del flujo de aire, mediante las normativas de la Formula SAE y determinar qué tipo de diseño de colector de admisión se adapta al motor seleccionado. El desarrollo de este proyecto tiene como objetivo impulsar e incentivar a los estudiantes de la Universidad Técnica del Norte, pertenecientes a la carrera de Ingeniería en Mantenimiento Automotriz a participar en los eventos que organiza la Formula Student, aumentando el interés sobre futuros eventos de competición, los mismos que darán un realce a la Universidad. La presente investigación para el trabajo de grado está compuesta por cuatro capítulos conformados por la revisión bibliográfica, materiales y métodos, resultados y discusión, finalmente conclusiones y recomendaciones. Dentro del primer capítulo consta de un estudio de viabilidad para la ejecución del presente trabajo de grado haciendo mención a las diferentes herramientas y técnicas para su elaboración, en esta sección se encuentran las características del motor seleccionado, el cuál es apto para este tipo de competencias de acuerdo a la normativa de la Formula Student, logrando de esta manera llegar a cumplir con los objetivos planteados, seguidamente en el segundo capítulo se describe el desarrollo de la propuesta, en base a un diagrama de flujo, donde se detallan los procesos a seguir, de igual forma se dan a conocer el tipo de programas utilizados para el diseño y simulación de los colectores de admisión. En el tercer capítulo que trata sobre el análisis de los resultados obtenidos de las simulaciones de cada diseño basados en su modelo original, modelo tipo doble tubo y modelo tipo Venturi, dentro de los cuales se denotan dos variables que se consideraron en esta investigación que son la presión y velocidad del fluido; desarrollada con tres propuestas de materiales aplicados en el área automotriz que se detallan a continuación: acero inoxidable forjado, aleación de aluminio 6063-T6 y fibra de carbono Hexcel AS4C. Con los resultados obtenidos se llegó a la conclusión que en el diseño tipo Venturi se aplica el material de aleación de aluminio 6063-T6, que destacan en cuanto a la presión y velocidad lo que permite optimizar el comportamiento dinámico del motor, anteponiéndose a los otros diseños.