Metodos

Planteamiento del problema

Consiste en un desarrollo mecánico inédito en el campo de los motores de combustión Interna no convencionales. En este trabajo se presentará el análisis cinemático y dinámico del sistema de sellado entre piezas fundamentales de dicho motor, “paleta y aro”. Este sellado es de vital importancia para este tipo de motor, ya que la estanqueidad de las distintas cámarasse logra a través del mismo. Todo esto implica la obtención en, forma paramétrica, de las diferentes curvas y expresiones analíticas asociadas a la dinámica del sistema sello-resorte. Análisis de fatiga de los resortes.

Análisis de choque entre sello y paleta, y otros factores que hacen a la mejora y optimización de este sistema, vida útil de los resortes, materiales, etc. Estos cálculos serealizan en una primera instancia en planillas de cálculo y posteriormente se validan mediante el uso de un software de ingeniería de simulación y animación gráfica, denominado Working-Model. El mismo permite obtener las curvas y gráficas necesarias para la posterior selección de los resortes por medio de otro software, Mechanical-Desktop.

El primer prototipo del Motor Rotativo Verdur, seconstruyo con un sistema de sellado elástico, que se eligió por su sencillez constructiva respecto de otros modelos, cabe mencionar que en el análisis mecánico de los esfuerzos necesarios para mantener los elementos en contacto rozante y así asegurar un buen sellado se estimo una fuerza de compresión en el resorte de 20 Kg. El modelo de sellado por resorte circular en zig-zag, que se usó, necesitaba queel aro se dividiese en dos aros concéntricos y que entre ellos exista una cavidad capaz de alojar el resortePara construir este resorte que comercialmente no se fabrica se confeccionó una matriz, que permitía dar la forma de zig-zag a un alambre de 1mm de acero. Una vez que se consiguieron los radios de curvatura óptimos que no resientan plásticamente al alambre, se construyeron varios juegos.Este sistema se probó con buenos resultados hasta las 400 RPM, a partir de donde empezó a mostrar roturas por fatiga del material, siempre en la zona cercana a los extremos del resorte. Esto hizo pensar que la parte central del resorte no actuaba, y se pudo comprobar por la huellas que quedaban en la cavidad, que el rozamiento entre el resorte y las paredes del alojamiento impedían el movimientonatural de la zona central del resorte, lo cual aumentaba las solicitaciones en los extremos. Pese a que se ensanchó la cavidad y se mejoró la lubricación en la misma, el problema persistió, entonces se decidió mejorar la resistencia de los extremos efectuando un tratamiento térmico adecuado en esa zona, aumentando la capacidad de funcionar hasta las 600 RPM aproximadamente, con un tiempo deduración efectiva del resorte que variaba entre 20 y
30 minutos.

Las marcas de rozamiento quedaban dentro de bloque trocoidal, por donde se deslizan los tres segmentos de los vértices del rotor. Los segmentos creaban una vibración abrasiva y una fatiga anormal. Otro problema que surgió durante las primeras etapas de desarrollo del motor era la emanación de humo blanco debido a la combustión deaceite, lo que constituía otro inconveniente para la comercialización. Esto era causado por una estanqueidad deficiente entre los vértices del rotor y el bloque que lo contiene.

Marco teórico

Mientras en un motor alternativo se efectúan sucesivamente 4 trabajos diferentes admisión, compresión, combustión y escape) en el mismo volumen (cilindro), en un motor Wankel se desarrollan los mismos 4tiempos pero en lugares distintos de la carcasa (también llamada bloque o estator). Este rotor comunica su movimiento rotativo a un cigüeñal que se encuentra en su interior, y que gira ya con un centro único. En siguientes apartados se detallará mejor la geometría del estator y del rotor.

Al igual que un motor de pistones, el motor rotativo emplea la presión creada por la combustión de la mezcla...