Diseño y evaluación de una tobera de admisión para un motor de vehículo Formula SAE

Abstract

La evolución en el mundo del motor ha propiciado que los vehículos alcancen unos valores muy elevados en sus prestaciones, como por ejemplo potencia o velocidad máxima. En el mundo de la competición, para poder igualar estas prestaciones y aumentar la seguridad, las autoridades responsables han establecido en la normativa una serie de medidas y restricciones que limitan estos parámetros. Uno de éstos es la potencia, que se puede regular de varias formas, pero la más efectiva es la utilización de una tobera de admisión. Este elemento se sitúa en el sistema de admisión de aire del motor, y debido a que su forma posee una sección de paso más estrecha que la original del motor, provoca una limitación en el gasto másico de aire. En el año 2013 se creó en la Universitat Politècnica de València por primera vez un equipo que formara parte de la Formula SAE, campeonato de diseño de un vehículo de competición para estudiantes universitarios. Uno de los requisitos que establece la normativa de esta competición, es que los motores de los vehículos dispongan de una configuración geométrica en el sistema de admisión que limite la entrada de aire al motor, es decir, una tobera de admisión. La finalidad de este trabajo es diseñar la tobera de admisión del equipo de Formula SAE de esta universidad y optimizar su geometría con el objetivo de reducir la limitación de entrada de aire que este elemento impone. Para su diseño se ha utilizado por una parte SolidWorks, que es un programa de diseño asistido por ordenador, y por otra, para el estudio aerodinámico del flujo, se ha utilizado la técnica de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), mediante una herramienta de SolidWorks denominada Flow Simulation.