Desarrollo del proceso de reingeniería para la manufactura de la biela de un motor de dos tiempos de pequeña cilindrada de aplicación agrícola

Abstract

En primer lugar se ofrece una visión general de las Máquinas Térmicas Alternativas (M.T.A.) de dos tiempos, especificando su aplicación agrícola y analizando su impacto en el mercado local. Se describen los componentes del mecanismo manivela-biela-émbolo, su operación y características principales. Además se presenta de manera general la tecnología de manufactura regional, exponiendo específicamente los procesos y métodos involucrados en el desarrollo de piezas mecánicas para motores. Se presenta también el análisis de un modelo estructural, cinemático y térmico del mecanismo cigüeñal-biela-émbolo de un motor genérico de dos tiempos de pequeña cilindrada, donde se efectúo un desarrollo matemático a partir de ecuaciones experimentales que rigen el comportamiento de sus variables. Además se realiza una serie de simulaciones de la pieza original y de la pieza prototipo utilizando COMSOL MULTIPHYSICS® y SOLIDWORKS® como descripción de su comportamiento mecánico. Con el resultado de ambos software se realiza una comparación para la validación del diseño del modelo final para las piezas prototipo. A partir de los procesos de manufactura encontrados se fabricaron dos ejemplares de biela para un motor Shindaiwa S450EC1, desarrollando y formalizando detalladamente el proceso de fabricación. Por último se realizaron pruebas de dureza, metrología y compresión a los prototipos de biela antes de instalar uno de ellos en el motor y realizar un trabajo de desmalezado en un andén lleno de maleza en la ciudad de Bucaramanga, documentando todos los procesos y ensayos desde los planos hasta las hojas de proceso y control de calidad.