Determinación de la capacidad mecánica de las bielas de los vehículos Kia Rio, Corsa Evolution y Volkswagen Gol mediante FEM Y ensayos experimentales

• Autores: Rommel Imbaquingo Navarrete, Jorge Melo Obando, Carlos Nolasco Mafla Yépez, Ignacio Benavides Cevallos
• Localización: INNOVA Research Journal, ISSN-e 2477-9024, Vol. 3, Nº. 8, 2018, págs. 95-109
• Idioma: español
• DOI: 10.33890/innova.v3.n8.2018.620
• Títulos paralelos:
  • Determination of the Mechanical Capacity of the Cranks of the Kia Rio, Corsa Evolution and Volkswagen Gol Vehicles through FEM and Experimental Tests
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Este artículo se basa en la determinación de la capacidad mecánica que soportan las bielas de los vehículos Kia Rio, Corsa Evolution y Volkswagen Gol, en base a un análisis estático por compresión y pandeo en condiciones de columna, determinando si existe o no sobredimensionamiento de estas. El estudio se desarrolla en fases:

    - Análisis químico realizado por un espectrómetro de chispa, ensayos de dureza del material y análisis micrográfico basado en normas ASTM, determinando el material específico de cada biela.

    - Cálculo analítico determinando la presión y fuerza de explosión en el motor.

    - Análisis de las bielas en condiciones de columna logrando obtener valores críticos a los cuales las bielas empezarán a pandearse, estos valores son analizados mediante FEM pudiendo determinar los factores de seguridad para cada caso.

    - Modelado y Análisis FEM a compresión de cada Biela con incremento de carga hasta obtener los valores de esfuerzo, desplazamiento y factor de seguridad últimos.

    - Realización de ensayos no destructivos por tintas penetrantes y partículas magnéticas basado en normas ASTM determinando si existe o no posibles fisuras o porosidades que influencien en los resultados.

    - Ensayo experimental a compresión en la máquina de ensayos universales obteniendo resultados que serán comparados con los obtenidos mediante FEM.

    - Comprobación de sobredimensionamiento en las bielas mediante comparación de esfuerzos obtenido del ensayo experimental y mediante FEM considerando la fuerza en el ciclo de expansión.

    - Determinación de un modelo matemático usando regresiones lineales del cual obtendremos el esfuerzo en función de la fuerza de compresión que ingresemos.

  • English

    This article is based on the determination of the mechanical capacity of the Connecting rod of the Kia Rio, Corsa Evolution and Volkswagen Gol vehicles, based on a static analysis by compression and buckling under column conditions, determining whether or not there is over-dimensioning of the same. The study is developed in phases: - Chemical analysis performed by a spark spectrometer, material hardness tests and micrographic analysis based on ASTM standards, determining the specific material of each connecting rod. - Analytical calculation determining the pressure and explosion force in the engine. - Analysis of the connecting rods in column conditions, obtaining critical values ​​to which the connecting rods will begin to buckle, these values ​​are analyzed by means of EMF, being able to determine the safety factors for each case. - Modeling and FEM compression analysis of each connecting rod with load increase until the last effort, displacement and safety factor values ​​are obtained. - Performing non-destructive tests by penetrating inks and magnetic particles based on ASTM standards determining whether or not there are possible cracks or porosities that influence the results. - Experimental compression test in the universal testing machine obtaining results that will be compared with those obtained by FEM. - Checking oversize in the connecting rods by comparing the forces obtained from the experimental test and using FEM considering the force in the expansion cycle. - Determination of a mathematical model using linear regressions from which we will obtain the effort as a function of the compression force that we enter.