Diseño de sistemas y análisis de tensión-deformación para motores de pequeño tamaño en arranque y funcionamiento
Autores: Cecere, Giovanni; Irimescu, Adrian; Merola, Simona Silvia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de sistemas y análisis de tensión-deformación para motores de pequeño tamaño en arranque y funcionamiento
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Motores de pequeño tamaño
Plataformas
Automovilismo
Unidad de potencia
Motor eléctrico
Configuración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
La caracterización de motores de pequeño tamaño requiere bancos de pruebas dedicados que se utilizan generalmente para cargar la unidad de potencia. Añadir la posibilidad de accionar el motor es una ventaja importante que permite obtener información más detallada sobre las características operativas. Se puede utilizar para obtener datos valiosos que contribuyan al desarrollo de modelos numéricos más precisos y a su posterior validación. La competitividad en costos es otro aspecto esencial de los motores de pequeño tamaño, dado que los esfuerzos de desarrollo deben contenerse tanto como sea posible. En este contexto, el presente trabajo desarrolló y probó un sistema capaz de arrancar y accionar un motor de encendido por chispa de 50 cc. Se consideraron dos configuraciones para acoplar un motor eléctrico a la unidad de potencia: la primera a través de una transmisión por polea-correa y la segunda mediante un conjunto de embrague de plástico. La idea principal era asegurar la capacidad de accionar el motor hasta una velocidad de rotación de 6000 rpm. La carga del motor se aplicó a través de un generador eléctrico de 1 kW conectado directamente al cigüeñal. El sistema general fue diseñado en las dos configuraciones y se realizó un análisis de esfuerzo-deformación. Se encontró que la opción de transmisión por correa era más favorable en términos de requisitos de componentes mecánicos, mostrando un factor de seguridad de alrededor de 4.0, mientras que el conjunto de embrague de plástico implicó una fase de diseño más compleja y resultó ser más exigente, con un factor de seguridad de alrededor de 2.9.
Descripción
La caracterización de motores de pequeño tamaño requiere bancos de pruebas dedicados que se utilizan generalmente para cargar la unidad de potencia. Añadir la posibilidad de accionar el motor es una ventaja importante que permite obtener información más detallada sobre las características operativas. Se puede utilizar para obtener datos valiosos que contribuyan al desarrollo de modelos numéricos más precisos y a su posterior validación. La competitividad en costos es otro aspecto esencial de los motores de pequeño tamaño, dado que los esfuerzos de desarrollo deben contenerse tanto como sea posible. En este contexto, el presente trabajo desarrolló y probó un sistema capaz de arrancar y accionar un motor de encendido por chispa de 50 cc. Se consideraron dos configuraciones para acoplar un motor eléctrico a la unidad de potencia: la primera a través de una transmisión por polea-correa y la segunda mediante un conjunto de embrague de plástico. La idea principal era asegurar la capacidad de accionar el motor hasta una velocidad de rotación de 6000 rpm. La carga del motor se aplicó a través de un generador eléctrico de 1 kW conectado directamente al cigüeñal. El sistema general fue diseñado en las dos configuraciones y se realizó un análisis de esfuerzo-deformación. Se encontró que la opción de transmisión por correa era más favorable en términos de requisitos de componentes mecánicos, mostrando un factor de seguridad de alrededor de 4.0, mientras que el conjunto de embrague de plástico implicó una fase de diseño más compleja y resultó ser más exigente, con un factor de seguridad de alrededor de 2.9.