El Mtro. Alejandro von Ziegler Guardado, académico de la licenciatura en Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la Universidad Iberoamericana Ciudad de México, desarrolló un ‘Método para optimización de geometría de un turbocompresor automotriz’, a través del cual es posible mejorar su desempeño y durabilidad.

Este método tuvo por por objetivos: detectar y neutralizar riesgos de falla estructural, por efectos dinámicos, en el ensamble de un turbocompresor Borg Warner S300SX3-60 (para motores diésel y de competencia); e incrementar su desempeño cinemático, mediante la mejora geométrica de sus partes; lo cual se logró mediante cálculos numéricos por computadora hechos a un ejemplar de esa pieza automotriz.

El aumento de la resistencia estructural se consiguió mediante la mejora de la forma y dimensiones; “lo que se hace es identificar dónde hay material que sobre, ese material se remueve de la pieza y donde falta, que es lo más importante, se adiciona”. Y el incremento del performance se logró con la reducción de masa o peso, pues al ser más ligera la refacción aumenta su agilidad, es decir, presenta menos resistencia al movimiento --conocida comúnmente como inercia.

Para corroborar lo anterior, como parte del método se hizo un análisis dinámico estructural al compresor del turbocargador, al cual se hicieron los siguientes cálculos dinámicos: funciones de movimientos impuestos, funciones de cargas, gráficas de fuerzas y momentos resultantes máximos en todas las partes del mecanismo, y exportación de superficies de carga.

Como resultados se obtuvo que: con la mejora geométrica del compresor se incrementa el factor de seguridad mínimo del sistema de 1.12 a 1.32, con una reducción de masa de 73 gramos (el peso total original de la pieza es de 440 gramos), correspondiente al 16.59 % del peso del compresor. Esa reducción en el porcentaje de la masa implica una respuesta cinemática más ágil, lo cual significa que el vehículo tiene mayor aceleración.

Von Ziegler buscará que su ‘Método para optimización de geometría de un turbocompresor automotriz’ --cuya eficacia ya se corroboró de manera numérica al tener bien calculados los factores de seguridad-- obtenga en el ámbito nacional una patente de procedimiento para la IBERO.

El deseo de patentar es el de tener incidencia social, es decir, transferir el conocimiento explícito del método a la sociedad. Sin embargo, reconoció que sí podría haber beneficios económicos tangibles mediante asesorías y consultorías a fabricantes del sector automotriz, aeronáutico, entre otras, y sus cadenas de suministro.

El maestro mencionó que continuará con el desarrollo de su método en la aplicación del mismo en el diseño óptimo de geometría para prótesis óseas hechas a la medida, trabajo que tiene contemplado realizar en conjunto con colegas académicos de la IBERO.

Texto y foto: PEDRO RENDÓN

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