Importancia del ángulo del plano de unión con superficies aserradas de la tapa de la cabeza de las bielas de un motor diésel en V

Abstract

La “Importancia del ángulo del plano de unión con superficies aserradas de la tapa de la cabeza de las bielas de un motor Diesel en V” es un trabajo realizado para determinar, mediante un estudio y simulación numérica por elementos finitos, el efecto de la modificación del ángulo formado por los planos de unión de las superficies de los segmentos aserrados del cuerpo de la biela y de la tapa de la biela respecto del plano longitudinal del cuerpo de la biela usando un programa computacional. El estudio considerado plantea la parametrización de una biela perteneciente a un bloque motor en “V” de un motor Diesel configurado para una aplicación industrial de alto desempeño operacional. La biela considerada tiene cuatro variantes del ángulo formado entre el plano longitudinal del cuerpo de biela y el plano de unión de las superficies aserradas del cuerpo y de la tapa de la biela cuyos valores son 30º, 45º, 60º, y 90º. El estudio de simulación numérica se realizó en un entorno estático y bajo la acción de cargas fijas por compresión y tracción, obteniéndose resultados de distribución de: tensiones de von Mises, desplazamientos, deformaciones, factores de seguridad y percepción de diseño en función de la asimetría que se produce por el efecto de los ángulos propuestos. Los resultados demostraron que las opciones de diseño que cumplieron con los requerimientos de la teoría de falla estática de la energía de distorsión de von Mises – Hencky, son las bielas con ángulos de 60º y 90º, siendo el ángulo de 60º mejor opción si se toma en cuenta los mejores valores de factores de seguridad en las superficies aserradas del cuerpo de la biela y de la tapa de la biela bajo acción de la carga de tracción inercial; asimismo, considerando el factor de facilidades para la realización de los mantenimientos que no impliquen desarmado general del bloque motor.