Development of Aircraft Diesel Engine for Military Use

Desarrollo de un motor diesel para uso militar

El documento trata sobre el desarrollo del tren de arranque de un nuevo motor diesel para un posible uso militar. Los potenciales utilizados del motor se discuten al principio del documento. La vibración y la fatiga del cigüeñal se resuelven mediante enfoques computacionales. El modelo computacional que incorpora cuerpos flexibles se ensambla y resuelve en un sistema de varios cuerpos. Los cojinetes deslizantes se resuelven mediante un enfoque hidrodinámico. Los resultados incluyen vibraciones del cigüeñal y también análisis de fatiga de las piezas clave del cigüeñal, como los cigüeñales o el eje de la hélice. También se presentan modificaciones de diseño que permiten reducir las vibraciones y aumentar la fatiga de las piezas principales.

1. Introducción

Después de todos los esfuerzos realizados en el ámbito de las cadenas de tracción alternativas, se espera que los motores de combustión interna de pistón dominen a nivel mundial en los próximos años. Los motores modernos están sujetos a estrictos parámetros de rendimiento, restricciones de peso, restricciones de consumo de combustible y requisitos de fiabilidad. Históricamente, los esfuerzos por combinar estos requisitos introdujeron motores diesel sobrealimentados de dos tiempos. El motor más famoso de esta categoría durante los años treinta y a principios de los cuarenta del siglo XX fue el Junkers Jumo 204-208 desarrollado por este famoso productor alemán [4].

El potencial peso específico de baja potencia y la alta potencia específica del tamaño de la caja de los motores diesel sobrealimentados de dos tiempos lo hacen atractivo para nichos de mercado como:

- Aviones o helicópteros militares/comerciales

- Grupos electrógenos militares

- Grupos electrógenos de Utilidad y Construcción

- Grupos electrógenos montados en remolques móviles

- APU Unidades de energía auxiliar

- UAV Aviones no tripulados​

1.1. Requisitos del motor de la aeronave

Los aviones son una de las aplicaciones más desafiantes para los motores, presentando muchos requisitos de diseño, muchos de los cuales entran en conflicto entre sí. En general, el motor de la aeronave debe ser:

- Fiable, ya que perder potencia en un avión es un problema sustancialmente mayor que en un automóvil. Los motores de los aviones funcionan a temperaturas, presiones y velocidades extremas y, por lo tanto, deben ser fiables y seguros en condiciones diferentes.

- Ligero, ya que al aumentar el peso del motor, el peso en vacío de la aeronave disminuye y la carga útil de la misma se reduce.

- Potente para superar el peso y la resistencia de la aeronave.

- Pequeño y fácil de racionalizar porque los motores grandes con gran superficie crean demasiada resistencia.