Modelo tridimensional de un cigüeñal de un motor de explosión. Análisis vibratorio en condiciones de funcionamiento del motor

Abstract

El comportamiento de un motor frente a las vibraciones y al ruido es un factor cada vez más tenido en cuenta por los usuarios de vehículos ya que condiciona el confort interior; tanto es así que los fabricantes han incorporado dicho parámetro al proceso integral del diseño de motores de combustión interna. En la Tesis Doctoral se realiza un modelo matemático integral del sistema cigüeñal de un motor de 1.6 l. y cuatro cilindros en línea, basado en el método de los elementos finitos, que combina la dinámica estructural del cigüeñal con la flexibilidad del bloque a través de los cojinetes de fricción interpuestos entre los apoyos principales del cigüeñal y los soportes del bloque motor. Las características vibratorias del sistema motor son calculadas extrayendo las primeras frecuencias naturales y modos propios de vibración. El comportamiento vibratorio del sistema motor es igualmente obtenido para diferentes condiciones operativas. Finalmente, se proponen algunas iniciativas en el diseño de cigüeñales de motores de combustión interna como es el empleo de materiales ligeros para la Polea delantera y el uso de Volantes de inercia de doble masa con el objetivo de mejorar el comportamiento frente a las vibraciones y al ruido en los bajos del motor.