Elaboración de un prototipo virtual de un banco de pruebas del sistema manivela-biela-pistón

Abstract

En el presente proyecto se realizó el análisis del comportamiento de una de las fuerzas que genera vibraciones del motor y que representa pérdidas de la energía producida en la combustión. Esta fuerza referida en la literatura como fuerza normal (Fn) se produce por el simple movimiento del pistón dentro del cilindro y actúa directamente en las paredes de la cámara de combustión generando fuerzas de ficción en el motor. En el presente estudio se modeló y simuló un banco de pruebas con el uso simultáneo de SOLIDWORKS® y LabView® con el propósito de generar un estudio del comportamiento de la aceleración cuando se tiene un descentramiento de los ejes del pistón y del cigüeñal. El análisis teórico de esta configuración del motor supone una reducción de la fuerza normal debido a la reducción del ángulo formado por el eje del pistón y la biela en ciertas etapas del ciclo de combustión. Con ayuda de la simulación del prototipo virtual se realizó una comparativa de los datos teóricos y los datos de la simulación en SOLIDWORKS® comprobando que sí existe una variación de la aceleración cuando se tiene una configuración descentrada del motor.Aun cuando los datos obtenidos en el presente proyecto representan una diferencia entre los valores de la aceleración y de la fuerza normal, en ambas configuraciones del motor (centrado y descentrado), es necesario integrar dentro de este análisis algunos otros parámetros físicos como la fricción y el equilibrio del motor con el fin de obtener una caracterización más precisa de las variables que generan vibraciones y que implican pérdidas de energía en el funcionamiento del motor.