Diseño y cálculo de un tubo de escape silencioso para motocicleta de motocross

Abstract

[ES] En este trabajo se llevará a cabo el diseño de un tubo de escape silencioso para moto de motocross. En primer lugar, se realizará una búsqueda y análisis del estado del arte acerca de los tubos de escape disponibles comercialmente y sus características. Posteriormente se llevará a cabo un nuevo diseño de la geometría del tubo, así como una selección de materiales, tanto para el tubo como para su aislamiento térmico y acústico.Se realización simulaciones térmicas y de esfuerzos mecánicos y se compararán los resultados con los de los tubos de escape disponibles en el mercado.

Por último, se llevará a cabo un estudio económico del proyecto para determinar su viabilidad.

[EN] The objective of the present work is to carry out a remodeling and optimization of the rear part of the silencer, of an exhaust pipe mounted on a motocross motorcycle, this being valid for both national competitions (RFME, Real Federación de Motociclismo Española) and international competitions (FIM, International Motorcycling Federation), respecting their respective regulations. This will be done from the original tube mounted by the motorcycle manufacturer, in this case a Suzuki RM-Z 450 from the year 2016. The main problem presented by these original tubes is its high weight. This is because they are made with a more economical materials and high thicknesses in order to increase their resistance. On the other hand, the exhausts of other manufacturers specialized in this type of pieces that present a greater power, a better thermal behavior and lower weights, have other type of disadvantages such as their low impact resistance and their high cost to be acquired by the consumer. Knowing this, using a computer software, in this case SolidWorks, will proceed to design the model, based and starting from dimensions taken in the original exhaust and in others from different manufacturers; later, a remodeling will be realized with different materials and thicknesses; and finally, a series of tests, both impact and thermal and aerodynamic, will be carried out in order to obtain the optimum part. In this way, will try to optimize and achieve a silencer with a reduced weight but without giving up a necessary resistance in this type of competitions, in which a crash can easily break this element.

[CA] L'objectiu del present treball és realitzar una remodelació i optimització de la part posterior, del silenciador, d'un tub d'escapament montat en una moto de motocross, sent aquest vàlid per a competicions tant nacionals (RFME, Real Federació de Motociclisme Espanyola) com internacionals (FIM, Federació Internacional de Motociclisme), respectant les seues respectives normatives. Açò es realitzarà a partir del tub original montat pel fabricant de la motocicleta, en aquest cas una Suzuki RM-Z 450 de l'any 2016. El principal problema que presenten aquests tubs originals de casa és el seu elevat pes. Això és així per estar fabricats amb uns materials més econòmics i uns elevats gruixos per tal d'augmentar la seva resistència. D'altra banda, els tubs d'altres fabricants especialitzats en aquest tipus de peces que presenten una major potència, un millor comportament tèrmic i uns pesos inferiors, tenen un altre tipus d'inconvenients com poden ser la seua baixa resistència a l'impacte i el seu elevat cost en ser adquirits pel consumidor. Coneixent açò, mitjançant un software informàtic, en aquest cas SolidWorks, es procedirà a dissenyar el model, basant-se i partint de les dimensions preses en la fuita original i en altres de diferents fabricants; posteriorment, es realitzarà una remodelació amb diferents materials i gruixos; i, finalment, es realitzaran una sèrie d'assajos, tant d'impacte com tèrmics i aerodinàmics, per tal d'obtenir l'element òptim. D'aquesta manera s'intentarà optimitzar i aconseguir un silenciador amb un pes reduït però sense renunciar a una resistència necessària en aquest tipus de competicions, en les quals una caiguda pot trencar amb facilitat aquest element.