Análisis del colector de admisión de un SUV híbrido con diferentes materiales mediante simulación CFD

Edwin Rolando Guamán Narváez; Nelson Humberto Luna Suárez; William Vinicio Guaña Fernández; Doris Lizbeth Aquino Santos; Jorge Darío Díaz Vinueza

doi:10.46480/esj.5.3.142

Autores/as

Edwin Rolando Guamán Narváez Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Ecuador https://orcid.org/0000-0002-6305-6242
Nelson Humberto Luna Suárez Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Ecuador
William Vinicio Guaña Fernández Universidad Tecnológica Equinoccial, Ecuador
Doris Lizbeth Aquino Santos Tecnóloga Automotriz, Ecuador
Jorge Darío Díaz Vinueza Universidad Central del Ecuador https://orcid.org/0000-0003-0496-1872

DOI:

https://doi.org/10.46480/esj.5.3.142

Palabras clave:

Simulación CFD, colector de admisión, dinámica de fluidos computacional, análisis estructural

Resumen

Los elementos que componen los motores de combustión interna han mejorado a lo largo de los años como consecuencia de los estudios de eficiencia realizados, los colectores de admisión son elementos que permiten la entrada de la mezcla aire-combustible a los cilindros tras lo cual se comprimen en la cámara de combustión. El objetivo de esta investigación fue comprobar el colector de admisión de un vehículo SUV híbrido, con diferentes materiales como: Nylon (Poliamida), Aluminio 3.0205 (EN-AW1200) y Hierro fundido O.6010 (EN-GJL-100). El método sintético se utilizó para la recolección de datos bibliográficos que se utilizaron en la elaboración del modelo CAD. Además, este mismo método se utilizó para obtener las primeras condiciones y la ejecución de la simulación CFD. Los resultados mostraron que el material más adecuado para la fabricación de esta autoparte es el Nylon (Poliamida) con una ganancia en la velocidad de entrada de 32,408 m/s, superior a la del hierro fundico que generó una velocidad de 32,083 m/s, y mejor que el aluminio que genera una velocidad de 31,194 m/s.

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Referencias

1 A. Cebula, P. Swiatek, and S. Kowalczyk, “A numerical analysis of the air flow through the IC engine intake manifold,” Prog. Comput. Fluid Dyn. An Int. J., vol. 19, no. 1, p. 63, 2019, doi: 10.1504/pcfd.2019.10018846.

2 E. Arroyo, “Optimización del múltiple de escape para un vehículo de competición con motor de combustión interna de cuatro tiempos y cuatro cilindros. ” 2019.

3 W. Palacios Quiroz, “Diseño, análisis y construcción de un múltiple de admisión para un vehículo de competencia de pista Chevrolet Forsa 1.3,” Panorama, pp. 5–20, 2014.

4 C. Birtok-Baneasa, A. Budiul-Berghian, V. A. Socalici, and R. Bucevschi, “Simulation of thermal transfer through the polyamide intake manifold,” Mater. Plast., vol. 56, no. 1, pp. 191–194, 2019, doi: 10.37358/mp.19.1.5149.

5 A. Jeevan Sai, R. Balamurugan, C. Servant, F. Ravet, and S. A. Kumar, Applying ECFM combustion model to spark ignition engine, comparison with experimental data. 2019.

6 F. Sedlacek and M. Skovajsa, “Optimization of an Intake System Using CFD Numerical Simulation,” Proc. Manuf. Syst., vol. 11, no. 2, pp. 71–76, 2016, [Online]. Available: http://icmas.eu/Journal_archive_files/Vol_11-Issue2_2016_PDF/71-76_Sedlacek_01.pdf.

7 D. K. Sahoo and R. Thiya, “Coupled CFD–FE analysis for the exhaust manifold to reduce stress of a direct injection-diesel engine,” Int. J. Ambient Energy, vol. 40, no. 4, pp. 361–366, 2019, doi: 10.1080/01430750.2017.1399457.

8 K. Bajpai, A. Chandrakar, A. Agrawal, and S. Shekhar, “CFD Analysis of Exhaust Manifold of SI Engine and Comparison of Back Pressure using Alternative Fuels,” IOSR J. Mech. Civ. Eng., vol. 14, no. 01, pp. 23–29, 2017, doi: 10.9790/1684-1401012329.

9 S. Y. Construcción et al., “Escuela politécnica del ejército extensión latacunga,” 2013.

10 M. Safari, M. Ghamari, and A. Nasiritosi, “Intake manifold optimization by using 3-D CFD analysis,” SAE Tech. Pap., no. 724, 2003, doi: 10.4271/2003-32-0073.

11 M. Morandin et al., “( 12 ) United States Patent ( 10 ) Patent No .: ( 45 ) Date of Patent :,” Elsevier Ltd, 2017.

12 D. A. Caughey, “Computational fluid dynamics,” Comput. Sci. Handbook, Second Ed., pp. 30-1-30–18, 2004, doi: 10.1017/cbo9780511780066.

13 K. Sathishkumar, R. Soundararajan, G. Dinesh, and S. Surjith, “Design and air flow analysis in intake manifold with different cross section using CFD,” Int. J. Innov. Technol. Explor. Eng., vol. 8, no. 4, pp. 706–711, 2019.

14 S. Guo, S. Huang, and M. Chi, “Optimized design of engine intake manifold based on 3D scanner of reverse engineering,” Eurasip J. Image Video Process., vol. 2018, no. 1, 2018, doi: 10.1186/s13640-018-0304-8.

15 J. Hemanandh, S. Ganesan, R. Devaraj, S. P. Venkatesan, and G. Ramprakash, “Robust design approach for intake manifold of the 1 litre turbo charger intercooler diesel engines,” Int. J. Ambient Energy, vol. 41, no. 11, pp. 1214–1226, 2020, doi: 10.1080/01430750.2018.1507935.