Estudio aerodinámico y proceso de fabricación de un carenado de motocicleta de competición

Abstract

Este proyecto nace motivado a raíz de la inscripción de un grupo interdisciplinar de alumnos de la Universitat Jaume I de Castellón (UJI) para participar en la IV edición de la competición internacional universitaria Motostudent, bajo el nombre de UJI Electric Racing Team. En la competición Motostudent, que se celebrará en otoño de 2016, los estudiantes de las diversas universidades deberán desarrollar una motocicleta de competición, con unas ciertas restricciones, ya que también se premia la innovación, y con igualdad de condiciones en cuanto a la mecánica se refiere, ya que algunas piezas claves como motor, llantas, etc son las mismas para todos los equipos. La competición está promovida y desarrollada por la fundación Moto Engineering Foundation. Dicha fundación fomenta el desarrollo tecnológico en el sector del motociclismo en líneas de investigación, ensayos técnicos y formación. El objetivo del presente Trabajo Final de Grado (TFG) es el estudio aerodinámico de un carenado de competición y del proceso que se sigue en su producción, en este caso de prototipado, ya que es un diseño que se encuentra en constante evolución, debido a su carácter competitivo. Las técnicas y metodología propuestas en este proyecto se continuarán utilizando en adelante hasta obtener la versión definitiva del carenado utilizado por parte del equipo de competición UJI Electric Racing Team. En este sentido, los programas computacionales sobre los cuales se ha apoyado el desarrollo del presente proyecto han sido SolidWorks, ANSYS-CFX y SolidCAM. El primero ha servido para realizar el modelo tridimensional (3D) de la moto y hacer las pruebas del carenado. El modelo 3D a servido de entrada para el estudio aerodinámico en ANSYS-CFX. Finalmente, para visualizar el proceso de fabricación de los moldes para la creación del carenado se ha utilizado el SolidCAM. El presente proyecto se estructura como sigue. Primero, se introducirá de forma concisa los fundamentos necesarios para entender la metodología propuesta, además de una breve revisión de los antecedentes en el diseño y fabricación de motocicletas A continuación nos hemos centrado en el estudio aerodinámico. Partiendo de un modelo 3D inicial realizaremos modificaciones en el carenado para conseguir solucionar ciertos defectos derivados del paso del flujo del aire a través de la motocicleta. Las mejoras se tratan de llevar a cabo perjudicando lo menos posible a la aerodinámica del conjunto. Para ello utilizaremos software de simulación, así como pruebas experimentales en un pequeño túnel de viento propiedad de la UJI. Compararemos los resultados del modelo inicial con otro modelo donde introduciremos las mejoras propuestas. Posteriormente hemos abordado el proceso de fabricación, donde hemos empezado realizando un pequeño estudio de materiales, comparando las diferentes posibilidades en relación a aspectos como la resistencia, precio y otros parámetros técnicos para realizar una selección eficiente del material. Después se ha analizado de qué manera se va a separar el carenado en piezas más pequeñas que nos permita realizar la fabricación, además de estudiar las restricciones necesarias para el proyecto, como las tolerancias y otras especificaciones durante el proceso. Para finalizar se han realizado las conclusiones del proyecto, donde se remarcan los resultados más importantes.