Aspectos a considerar para un adecuado diseño del múltiple de escape en motores de combustión interna (MCI)

La Universidad Internacional SEK es líder en investigación y está en la búsqueda de mejoras en los sistemas y partes automotrices que contribuyan a optimizar las condiciones mecánicas y energéticas de los motores de combustión interna (MCI), por tal motivo se analiza las variables de trabajo del múltiple de escape, a partir de una revisión de las distintas técnicas aplicadas a la modelación y validación, para determinarse los parámetros esenciales en la operación del múltiple de escape.

Desde la creación del motor de 4 tiempos por Nikolaus August Otto y Eugen Langen en 1876, se han incorporado muchas innovaciones como la incorporación de la electrónica para los elementos de control del motor, mejoras en las propiedades de los aceites utilizados para la lubricación de elementos fijos y móviles, mejoras en la calidad y tipos de combustibles los cuales aportan con una explosión mucho más eficiente dentro de la cámara de combustión, lo que da como resultado una mejora general del rendimiento del motor (De Souza et al., 2018).

La mejora de las condiciones de flujo por prueba y error de un prototipo en el banco de flujo requiere de mucho tiempo y es muy costosa, incluso la fabricación de un colector de escape es una técnica bastante compleja que, como todo proceso, requiere de una normativa a seguir: la norma JIS G 4304. Esta es la norma que gobierna la fabricación de este elemento del motor ya que maneja la manufactura de tiras de acero sin tensión según Park et al., (2006).

El objetivo de este artículo fue analizar las variables de trabajo del múltiple de escape, a partir de una revisión de las distintas técnicas aplicadas a la modelación y validación, para determinarse los parámetros esenciales en la operación del múltiple de escape. El proceso definido se aplicó en función de métodos, variables de diseño, prestaciones y la tendencia actual en la dinámica de fluidos computacional. La utilidad del modelo se evaluó para la aplicación de optimización en función del componente objetivo, cálculos térmicos, condiciones de contorno, materiales para su análisis estructural y a fatiga, de forma integral.

Por tanto, un diseño tubular posee mejores características de evacuación de los gases comparado con los colectores convencionales. El trabajo representa un aporte integral para mejorar el desempeño del vehículo. Además, se generó una propuesta para el diseño rápido y eficiente del múltiple escape.

Este artículo corresponde a la investigación "Parámetros del Múltiple de Escape para su Diseño Computacional: una revisión", publicada en Revista Scielo. Leer aquí.

Autores:

• Edilberto Llanes
• Juan Carlos Rocha
• Edwin Guamán
• Santiago Celi