La ciencia tras el movimiento: Simulación de sistemas de llenado y lubricación en la automoción

La ciencia tras el movimiento: Simulación de sistemas de llenado y lubricación en la automoción

Imagen: Miguel Ángel Cobo

El rugido de un motor no solo representa potencia; también es el eco de una sinfonía técnica donde cada pieza, cada gota de lubricante y cada flujo de combustible desempeñan un papel esencial. Para que esta sinfonía no desafine, los sistemas de llenado y lubricación deben operar con precisión quirúrgica, y aquí es donde entra en escena la simulación: una herramienta que transforma códigos y datos en la garantía de un rendimiento impecable.

Diseñar sistemas de llenado y lubricación para un motor moderno es como trazar el mapa de un intrincado laberinto. Cada canal, cada curva y cada boquilla deben ser optimizados para evitar problemas como burbujas de aire en el aceite o desequilibrios en el suministro de combustible. La simulación no solo permite prever cómo se comportarán estos sistemas bajo diferentes condiciones, sino también reducir el tiempo y el costo del desarrollo. Imagine un prototipo que no necesita ser destruido para saber si funciona: eso es lo que ofrece la simulación.

Un ejemplo fascinante proviene de Shell, que emplea simulaciones avanzadas para desarrollar lubricantes optimizados. En un proyecto reciente, Shell utilizó software de dinámica de fluidos computacional (CFD, por sus siglas en inglés) para analizar cómo sus aceites se comportaban dentro de motores de competición. Los resultados permitieron reducir la fricción en un 20%, mejorando el rendimiento y la vida útil del motor. Este enfoque no solo benefició a los equipos de Fórmula 1, sino también a los consumidores, quienes disfrutaron de tecnología derivada aplicada a sus vehículos cotidianos.

Bosch, por otro lado, ha liderado el camino en la simulación de sistemas de llenado, particularmente en inyección de combustible. En un estudio interno, la simulación permitió ajustar los inyectores para reducir emisiones de NOx en un 30%, cumpliendo con normativas cada vez más estrictas sin comprometer la potencia del motor. Esta tecnología es un ejemplo perfecto de cómo la simulación impulsa la sostenibilidad en la industria automotriz.

Uno de los aspectos menos conocidos pero críticos en la simulación de lubricación es el fenómeno de la cavitación: pequeñas burbujas de aire que se forman en el aceite debido a cambios bruscos de presión. Estas burbujas pueden dañar componentes metálicos, como los cojinetes del cigüeñal, causando un desgaste prematuro. Gracias a la simulación, las marcas ahora pueden predecir y mitigar este riesgo desde la etapa de diseño. Otro factor intrigante es el comportamiento térmico. Durante un trayecto largo, el aceite debe mantener una viscosidad constante, pero también disipar calor de manera eficiente. La simulación permite modelar la transferencia de calor y asegurar que el sistema opere dentro de rangos óptimos.

Imagen: Miguel Angel Cobo

Aunque estas tecnologías son impresionantes, muchas marcas todavía luchan por incorporar simulaciones avanzadas en sus procesos de desarrollo.  Si te interesa dominar el mundo del automóvil y convertirte en un experto, mi libro, "Domina el negocio del automóvil: Guía completa de estrategia y diseño de coches", te ofrece las herramientas necesarias para destacar.

Para empezar a acelerar tu éxito, te invito a acceder a nuestro diploma gratuito, diseñado para brindarte una ventaja competitiva en la industria automotriz. ¡Descúbrelo ahora y da el primer paso hacia el futuro que deseas!