Análisis de Falla Estructural en Cigüeñal del Motor Isuzu D-Max 2.5L a Través de Elementos Finitos

Abstract

El presente trabajo investigativo está basado en un caso de estudio sobre un cigüeñal del motor Isuzu D-Max 2.5 L que presenta una falla por rotura, a lo que por medio de procesos de dibujo asistido por ordenador e ingeniería asistida por ordenador se realiza el modelado y generación de un análisis de tensión para de esta manera poder observar de forma gráfica y colorimétrica su comportamiento, así como de manera cuantitativa generar los valores máximos y mínimos de su comportamiento estructural. El software que se utiliza para este proyecto es Inventor de Autodesk, el cual cumple con las características adecuadas que permiten realizar varios tipos de análisis y así poder determinar las posibles causar por las que se provocó la falla de rotura. Para este tipo de análisis y obtención de los resultados esperados se trabaja a través de un proceso numérico de elementos finitos el mismo que permite determinar parámetros fundamentales como lo es el análisis de tensión de Von Mises (Min: 0.00000185 MPa, Max: 3.27 MPa), tensiones principales (Min: -0.651 MPa, Max: 4.09 MPa) y secundarias, deformaciones del elemento en todas sus dimensiones (Max: 0.000134 mm) y coeficiente o factor de seguridad (15 su). Bajo todo lo establecido en los párrafos anteriores se logra determinar el respectivo análisis para de esta manera llegar a la conclusión más aproximada del por qué se generó la falla de rotura en el cigüeñal del motor por parte de este tipo de proceso. The present investigative work is based on the analysis of an Isuzu D-Max 2.5 L crankshaft, it presents a failure due to breakage. Through computer-aided drawing and engineering processes a modeling and generation of stress analysis is carried out in order to observe its behavior graphically and colorimetrically as well as quantitatively generate the maximum and minimum values of its structural behavior. The software used for this project is Autodesk Inventor, which complies with the appropriate characteristics that allow various types of analysis to be carried out and thus be able to determine the possible causes for which the failure was caused. This type of analysis permit to get the expected results, the work was made through a numerical process of finite elements, which allows to determine fundamental parameters such as the Von Mises stress analysis (Min: 0.00000185 MPa, Max: 3.27 MPa), main and secondary stresses (Min: -0.651 MPa, Max: 4.09 MPa), element deformations in all its dimensions (Max: 0.000134 mm) and coefficient or safety factor (15 su). Under everything established in the previous paragraphs, it is possible to determine the respective analysis in order to reach the approximate conclusion of why the failure of the engine crankshaft was generated by this type of process.