flujo de aire motor motocicleta

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  • 7/25/2019 flujo de aire motor motocicleta

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    ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO

    FACULTAD DE MCANICA

    ESCUELA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

    ANLISIS DEL FLUJO DE AIRE EN EL CONDUCTO DE ADMISIN Y

    VLVULA DE ADMISION DE UNA MOTOCICLETA SUZUKI DE 125CCMEDIANTE DINMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL.

    ANTEPROYECTO DE TRABAJO DE TITULACIN

    ESPINOZA CABRERA DAVID MOISS

    RIOBAMBA

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    1. IDENTIFICACION DEL TEMA

    1.1 DENOMINACION

    TEMA!

    Anlisis del flujo de aire en el conducto de admisin y vlvula de admisin de unamotocicleta Suzuki de 125cc mediante dinmica de fluidos computacional.

    2 FORMULACION DEL PROBLEMA.

    La Facultad de ecnica de la !scuela Superior "olit#cnica de $%im&orazo !S"'$()se encuentra inmersa en un pro*rama investi*ativo + tecnol*ico donde se pretendeaplicar in*enier,a inversa para el dise-o y construccin de una motocicleta contecnolo*,a ecuatoriana mejorando en lo posi&le los elementos) mecanismos y costos demanufactura de una motocicleta Suzuki de 125cc) todo esto con el fin de aportar alcam&io ue se est *enerando en el pa,s con la implantacin de la nueva matriz

    productiva.

    La motocicleta se %a convertido en un ve%,culo de uso masivo en !cuador. !l potencialcrecimiento del mercado de motocicletas) responde a la necesidad del ecuatoriano poro&tener soluciones de transporte eficientes y econmicas/ ventajas a las ue se suma lareduccin en el impacto am&iental) ya ue la motocicleta *enera menor %uella decar&ono y la cantidad de contaminantes emitidos es proporcionalmente ms &ajo ue losautos) se*0n el portal de la %erramienta de anlisis elfinanciero.com en su edicindi*ital.

    La *ran cantidad de motos ue circulan en las calles ecuatorianas especialmente en lare*in costa donde los caminos planos y un am&iente clido incentivan a la *ente aaduirir este tipo de ve%,culo y por ende el crecimiento en ventas de la misma) estorepercute en estudiar un merado creciente en el ue se puede sacar provec%o y fomentar

    la industria ecuatoriana) se*0n la empresa consultora de mercados en ecuadorarket3atc%.

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    $arlos A. Funes) en su li&ro motores para competicin 4216 dice ue la *eometr,a delm0ltiple de admisin y de escape es de *ran importancia en los motores de com&ustininterna modernos de&ido a su influencia directa en la eficiencia volum#trica y en lascaracter,sticas del flujo de entrada y salida al cilindro) lo ue repercute en el desempe-ointe*ral del motor) so&re todo en lo relacionado con su potencia) consumo de

    com&usti&le y emisiones contaminantes.

    Las t#cnicas num#ricas en 7n*enier,a %an e8perimentado un *ran desarrollo en las0ltimas d#cadas) siendo concretamente la ecnica de Fluidos una de las disciplinascient,ficas donde este au*e %a tenido mayor repercusin. Las ecuaciones *enerales de laecnica de Fluidos no admiten soluciones *enerales anal,ticas. $on la evolucin delos computadores desde mediados del si*lo pasado) se %a a-adido una nueva t#cnica deanlisis9 el estudio computacional de los flujos) com0nmente conocido como :inmicade Fluidos $omputacional 4$F:6) se*0n ;es0s anuel Fernndez 'ro en su li&ro

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    La eficiencia de admisin depende en &uena parte de los pasajes del m0ltiple.=tilizando fenmenos naturales) cuando un *as se desplaza velozmente dentro de untu&o) el m0ltiple de admisin termina por %omo*eneizar la mezcla ue lle*a al cilindro.

    =n m0ltiple de admisin con pasajes de poco dimetro permite *enerar alta potencia de

    motor a &ajas revoluciones) en cam&io) si al mismo motor se le instala un m0ltiple conpasajes de mayor dimetro la misma potencia se o&tendr a mayor n0mero derevoluciones.

    # OBJETIVOS

    #.1 GENERAL Analizar el flujo de aire se*0n el conducto admisin en un motor de cuatro

    tiempos correspondiente a una moto Suzuki de 125cc) simulando mediante:inmica de Fluidos $omputacional 4$F:6.

    #.2 ESPEC$FICOS >erificar mediante un estudio &asado en el m#todo de elementos finitos la

    tur&ulencia ue se *enera en la cmara de com&ustin. 7dentificar virtualmente el movimiento de aire en el conducto de admisin. 7nterpretar los resultados o&tenidos virtualmente para conocer el

    comportamiento de la mezcla aire + com&usti&le.

    5 MARCO REFERENCIAL

    5.1 LA MOTOCICLETA

    =na motocicleta) com0nmente conocida en espa-ol con la a&reviatura moto) es unve%,culode dos ruedas) impulsado por un motorue acciona la rueda trasera) salvo rarase8cepciones en las ue el impulso se dar,a en la rueda delantera o en am&as. !l cuadro oc%asis y las ruedas constituyen la estructura fundamental del ve%,culo. La ruedadirectriz es la delantera. "ueden transportar %asta dos personas) y tres si estn dotadas desidecar.

    La caja de cam&ios va situada usualmente detrs del ci*?e-al) arrastrada por unadesmultiplicacinprimaria de cadena o en*ranajes) ue aumenta el par del motor)normalmente no muy *rande en las cilindradas ms usuales del motor. !s decir ue a laentrada del cam&io tenemos unas 2 o @ veces ms par ue en el ci*?e-al.

    "or este motivo un em&ra*uemono disco ser,a muy &rusco) y se recurre a un em&ra*uemultidisco ue suaviza el acoplamiento y la multiplicacin de par o&tenida en la salidadesde parado) ya ue adems va &a-ado en aceite) menos en las muinas decompeticin.

    https://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_espa%C3%B1olhttps://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_espa%C3%B1olhttps://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_espa%C3%B1olhttps://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculohttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n_internahttps://es.wikipedia.org/wiki/Chasishttps://es.wikipedia.org/wiki/Sidecarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sidecarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Caja_de_cambioshttps://es.wikipedia.org/wiki/Cig%C3%BCe%C3%B1alhttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Desmultiplicaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Embraguehttps://es.wikipedia.org/wiki/Embraguehttps://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculohttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n_internahttps://es.wikipedia.org/wiki/Chasishttps://es.wikipedia.org/wiki/Sidecarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Caja_de_cambioshttps://es.wikipedia.org/wiki/Cig%C3%BCe%C3%B1alhttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Desmultiplicaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Embraguehttps://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_espa%C3%B1ol
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    La motocicleta Suzuki B125 es la eleccin perfecta para auellos ue &uscanconveniencia y versatilidad de movimiento d,a a d,a so&re dos ruedas. $on un toue dedise-o tradicional) la B125 com&ina un c%asis liviano con un econmico motormonocil,ndrico ue suavemente proporciona su amplio tanue %aci#ndola apta paratransitar en la ciudad y en carreteras empinadas. 7ncluye encendido electrnico. Sistema

    de encendido el#ctrico) amorti*uacin delantera telescpica y trasera en espiralajusta&le en 5 posiciones) se*uro freno de disco delantero) tanue de com&usti&le concapacidad para 1.@ litros a parte de su reserva de 2lt.

    5.1.1 FICHA TCNICA MOTOCICLETA SUZUKI GN 125

    'es de diferentes tipos as, mismo tienen forma diferentede funcionar indistintamente uno de otro. !8istenmotores de dos tiempos como de cuatro tiempos se*0nsea el reuerimiento y las especificaciones del fa&ricantede la motocicleta en s,.

    La Suzuki B 125 tom su motor de la S 125. !ldesplazamiento de los pistones de este motor de un

    cilindro de cuatro tiempos era de 125) cc) o )M@ pul*adas c0&icas. !l dimetro y lacarrera son de 2)2 pul*adas 45 mm6 y 1)H pul*adas 4DG.H mm6 mientras ue el radio de

    compresin era de H)591. !l motor tiene dos vlvulas por cilindro y refri*eracin de aire.enera 11) ca&allos de fuerza) u G kilovatios) a H.M rpm. !l par de torsin m8imo

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    es tam&i#n producido en el ran*o superior de rpm. A G.M rpm) el motor desarrolla G)@BeNton metros) o M)1 li&ras pie de par de torsin.

    5.2.1 CULATA %TAPA DE CILINDROS&.

    !s la parte del &loue ue contiene el sistema dedistri&ucin) como los &alancines superiores) lasvlvulas de admisin y escape) la &uj,a) la cmara decom&ustin donde se enciende la mescla) el conductosde admisin ue es donde entra al motor la mescla deaire y *asolina y el escape por donde salen los *ases

    producidos por la uema de esta mescla.

    La motocicleta Suzuki B125 tiene una culata

    conformada por fundicin de aluminio la cual tiene un peso apro8imado de 1k* y undimetro apro8imado de admisin de @@mm.

    5." MULTIPLE DE ADMISION

    !l m0ltiple de admisin es el elemento por el cuallos motores de com&ustin interna respiran el aire delmedio e8terno para ue in*rese mediante el comandode la vlvula de admisin al cilindro del &louemotor y por ello de&e cumplir las si*uientes

    condiciones9

    antener la mezcla %omo*#nea y esta&ledurante el trayecto.

    !n el caso de los motores con muc%os cilindros) alimentarlos de i*ual manera atodos.

    5.".1 EFICIENCIA DEL M'LTIPLE DE ADMISIN.

    !l lar*o y la forma del m0ltiple de admisin influyen en el desempe-o de un motor.

    La eficiencia de admisin depende en &uena parte de los pasajes del m0ltiple.=tilizando fenmenos naturales) cuando un *as se desplaza velozmente dentro de untu&o) el m0ltiple de admisin termina por %omo*eneizar la mezcla ue lle*a al cilindro.

    =n m0ltiple de admisin con pasajes de poco dimetro permite *enerar alta potenciadel motor a &ajas revoluciones) en cam&io) si al mismo motor se le instala un m0ltiplecon pasajes de mayor dimetro la misma potencia se o&tendr a mayor n0mero derevoluciones.

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    5.# VALVULA DE ADMISION.

    La vlvula de admisin es la encar*ada de permitir o no elpaso de la mezcla airecom&usti&le a la cmara de

    com&ustin para el posterior proceso de uemado delcom&usti&le.

    !8isten muc%os tipos de vlvula de admisin se*0n losreuerimientos del fa&ricante o del usuario) en el mercado se

    pueden encontrar vlvulas de admisiones convencionales) con tratamiento t#rmico) dealeaciones especiales) con calados especiales) etc.

    La vlvula de admisin de la motocicleta Suzuki B125 es de aleacin de acero.

    5.5 EL AIRE ATMOSFRICO.

    =na masa de aire seco) est a *roso modo) compuesto de partes de nitr*eno y 2@partes de o8,*eno. $ontiene adems peue-as cantidades de otros *ases) pero secomparten en la com&ustin) como un *as y puede ser considerado desde el punto devista automotriz como nitr*eno.

    5.( MECANICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL.

    La mecnica de fluidos computacional 4$F:6 es una de las ramas de la mecnica defluidosue utiliza m#todos num#ricos y al*oritmospara resolver y analizar pro&lemasso&re el flujo de sustancias. La verificacin de los datos o&tenidos por $F: suele serrealizada en t0neles de viento u otros modelos f,sicos a escala.

    !l m#todo consiste en discretizar una re*in del espacio creando lo ue se conoce poruna malla espacial) dividiendo una re*in del espacio en peue-os vol0menes decontrol. :espu#s se resuelve en cada uno de ellos las ecuaciones de conservacindiscretizadas) de forma ue en realidad se resuelve una matriz al*e&raica en cada celdade forma iterativa %asta ue el residuo es suficientemente peue-o.

    https://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_fluidoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_fluidoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmohttps://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_fluidoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_fluidoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmo
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    ( DISE)O METODOLGICO

    (.1 ACTIVIDADES PRELIMINARES

    Asesoramiento ediante Ceuniones con el :irector y Asesor de

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    *.2 RECURSOS MATERIALES

    0ltiple y vlvula de admisin de motocicleta Suzuki 1255cc. ateriales de oficina para la ela&oracin de documentos.

    *." RECURSOS FINANCIEROS

    C+,-+, /0-+,!

    COSTOS DIRECTOSDESCRIPCIN COSTO

    Otiles de oficina2:uplicacin del documento del proyecto

    de tesis!ncuadernacin

    C+,-+, /3/0-+,!

    COSTOS INDIRECTOS

    DESCRIPCIN COSTO

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    *.#.2 E7UIPOS MEDICION

    $ali&rador 4 "ie de rey6 >acuometro "irmetro Karmetro

    *.5 RECURSOS INFORMACIONALES

    $atedra de :ise-o Asistido por $omputador 4:A$6) !S"'$( $tedra de m#todos de !lementos Finitos 4!F6) !S"'$(. $tedra de Aerodinmica) !S"'$(. Seminario de "reparacin de otores de $ompetencia) F=B!S $'"!e%,culos otorizados !ditorial $ontinental 1HG5.

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    QR.Fernndez 'ro) ;es0s anuel