Diseño de un prototipo virtual paramétrico de motores de combustión interna alternativos con disposición de cilindros en V

Abstract

[ES] Este proyecto consiste en el diseño de un prototipo virtual paramétrico. Dicho prototipo es un motor de combustión interna alternativo con disposición de cilindros en V. En primer lugar, se han estudiado las dimensiones y parámetros de todas las piezas del motor para establecer las relaciones que hay entre ellas y determinar cómo les afectan los cambios en la configuración del motor como el ángulo de la V, la cilindrada, la relación carrera diámetro o el número de cilindros. El modelado y ensamblaje de las piezas del motor va a ser totalmente paramétrico permitiendo de esta forma el desarrollo de una herramienta capaz de modificar ciertos parámetros, dimensiones y características del motor en un corto periodo de tiempo. Una vez finalizado el motor se va a comprobar su funcionamiento con la ayuda de la herramienta desarrollada a través de la simulación dinámica variando el ángulo de la V y manteniendo constante el resto de parámetros. En función de los resultados obtenidos se van a proponer ciertas mejoras y se va a comprobar su resistencia mecánica con análisis tensional por elementos finitos. El software empleado para la parametrización, modelado, ensamblaje, simulación dinámica y análisis tensional por elementos finitos es Autodesk Inventor Professional 2019. Se ha tratado de mantener todas las fases del proyecto con el mismo software. También este programa ofrece la posibilidad de parametrizar el modelo con iLogic.

[CA] Aquest projecte consisteix en el disseny d'un prototip virtual paramètric. Aquest prototip és un motor de combustió interna alternatiu amb disposició de cilindres en V. En primer lloc, s'han estudiat les dimensions i paràmetres de totes les peces del motor per a establir les relacions que hi ha entre elles i determinar com els afecten els canvis en la configuració del motor com l'angle de la V, la cilindrada, la relació carrera diàmetre o el nombre de cilindres. El modelatge i assemblatge de les peces del motor serà totalment paramètric permetent d'aquesta forma el desenvolupament d'una eina capaç de modificar certs paràmetres, dimensions i característiques del motor en un curt període de temps. Una vegada finalitzat el motor es comprovarà el seu funcionament amb l'ajuda de l'eina desenvolupada a través de la simulació dinàmica variant l'angle de la V i mantenint constant la resta de paràmetres. En funció dels resultats obtinguts es proposaran certes millores i es comprovarà la seua resistència mecànica amb anàlisi tensional per elements finits. El software emprat per a la parametrització, modelatge, assemblatge, simulació dinàmica i anàlisi tensional per elements finits és Autodesk Inventor Professional 2019. S'ha tractat de mantindre totes les fases del projecte amb el mateix software. També aquest programa ofereix la possibilitat de parametritzar el model amb iLogic.

[EN] This project consists of the design of a parametric virtual prototype. This prototype is an alternative internal combustion engine with a V-shaped cylinder arrangement. Firstly, the dimensions and parameters of all the engine parts have been studied in order to establish the relationships between them and determine how they are affected by changes in the engine configuration such as the angle of the V, the cylinder capacity, the diameter stroke ratio or the number of cylinders. The modeling and assembly of the engine parts will be totally parametric, thus allowing the development of a tool capable of modifying certain parameters, dimensions and characteristics of the engine in a short period of time. Once the engine is finished, its operation will be checked with the help of the tool developed through dynamic simulation by varying the angle of the V and keeping the rest of the parameters constant. Depending on the results obtained, certain improvements will be proposed and its mechanical resistance will be checked with finite element stress analysis. The software used for parameterization, modeling, assembly, dynamic simulation and FEA is Autodesk Inventor Professional 2019. We have tried to maintain all the phases of the project with the same software. This program also offers the possibility of parameterizing the model with iLogic.