Optimización de la cámara de combustión del motor Qingqi a gasolina cuatro tiempos monocilíndrico 150cc mediante un estudio CAE y construcción de su cabezote aplicando las herramientas CAD/CAM - Durán Yánez, Diego Javier (2021)
El presente proyecto tiene como objetivo optimizar la cámara de combustión de un MCIA modificando su geometría, así como los conductos de admisión y escape mediante la realización de un análisis CAE, además, la fabricación de su cabezote. En primera instancia, utilizando CFD, se analizó el comportamiento del flujo de aire al interactuar con la geometría del cabezote durante un ciclo completo del motor sin combustión, para determinar de esta manera, las modificaciones a realizar. Después de analizar los resultados de la simulación CFD se decidió aumentar la inclinación del conducto de admisión a 21º, proporcionar uniformidad a la geometría de la cámara de combustión y generar un puerto de escape con tendencia horizontal, mejorando de esta manera la formación de macroestructuras en el flujo para tener una mezcla aire-combustible más homogénea y con ello mejorar el proceso de combustión. Luego se realizó una simulación térmica y estructural para determinar si el cabezote modificado soporta las condiciones de funcionamiento. A continuación, se fabricó el cabezote utilizando herramientas CAD/CAM. Por último, se realizaron pruebas experimentales al cabezote original y modificado para determinar las variaciones en consumo de combustible y emisiones de gases contaminantes tras el rediseño. Se utilizó un analizador de gases MAHA MET 6.3 para la medición de emisiones y un sensor de resistencia variable programado con un ARDUINO mediante LabVIEW para el monitoreo de consumo de combustible, donde se determinó que el cabezote modificado tiene mayor emisiones y menor consumo de combustible en comparación al original. Se concluye que la geometría de la cámara de combustión y los conductos de admisión y escape tiene relación directa en el proceso de formación de la mezcla y la calidad de la combustión. Se recomienda realizar pruebas experimentales aplicando carga al motor para determinar cómo varían los parámetros de funcionamiento del motor.