Projeto de bloco, acionamento de válvulas e sistema de lubrificação para motor monocilindro de pesquisa
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Data
2024-04-04Primeiro coorientador
Lanzanova, Thompson Diórdinis Metzka
Primeiro membro da banca
Zabeu, Clayton Barcelos
Segundo membro da banca
Lacava, Pedro Teixeira
Metadata
Mostrar registro completoResumo
As imposições das novas fases do PROCONVE tornam um desafio a homologação das emissões dos veículos. Frente a isso, uma tecnologia promissora para esse contratempo é a injeção direta de ultra alta pressão (UHPDI), pois permite a injeção tardia, o que traz benefícios como o aumento da razão entre calores específicos e realizar a compressão apenas com ar, o que inibe a ocorrência de knock. Ao se planejar um projeto de pesquisas para avaliar essa tecnologia, surgiu a demanda de projetar um motor monocilíndrico de pesquisas. Esse trabalho trata do projeto do bloco, acionamento de válvulas e sistema de lubrificação para esse motor. Diante disso, fez-se uma avaliação do estado da arte a partir de motores de pesquisa das principais empresas do mercado, para levantar pontos importantes a serem considerados no projeto. O projeto dos mancais se deu em duas etapas: a concepção da geometria e a construção de um modelo para simulação das forças inerciais e da espessura mínima de filme de óleo. O projeto do bloco base focou no estabelecimento da geometria, tendo como base a análise de interferência entre componentes, as tolerâncias de fabricação e as dimensões recomendadas para os furos roscados. Para o comando de válvulas de exaustão, baseou-se o projeto no motor de referência GSE-T4, tendo como objetivo alcançar o mesmo levantamento e duração desse motor, mas com atuação direta. Por dificuldades relacionadas ao atendimento das tensões de contato entre a came e o seguidor, o levantamento teve de ser reduzido e a duração aumentada. Para a admissão, não foi possível tomar a sistema do motor GSE-T4 como base, pois o mecanismo de variação de duração e levantamento presente no motor é um sistema complexo e, sem as informações detalhadas desse mecanismo, tornaria o projeto da admissão moroso e custoso. Portanto, foram obtidos os mapas de operação da admissão do GSE-T4 e foram confeccionados vários comandos de válvulas de admissão com durações e levantamentos diferentes, com cada um representando uma faixa de operação do motor. Por fim, a arquitetura do sistema de lubrificação foi baseada no motor Ricardo Proteus, utilizando o bloco do motor como cárter e vários dutos conectados a um tubo distribuidor para guiar o óleo até os componentes. O projeto desse sistema contou com simulações estruturais do tubo distribuidor e simulações fluidodinâmicas 1-D para o circuito de óleo, concluindo que uma vazão de 5,5 L/min com uma pressão de 4 bar seriam ideais para a lubrificação do motor. Após a fabricação das peças, realizou-se a montagem do motor na célula de testes, realizando ensaios com sistema de injeção na porta, onde apesar da identificação de alguns pontos de melhoria, observou-se que o motor suportou as condições de teste com estabilidade e segurança, cumprindo seu principal propósito.
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