ANÁLISE TERMODINÂMICA, CINEMÁTICA E DINÂMICA DE UM MOTOR COM TAXA DE COMPRESSÃO VARIÁVEL

ANÁLISE TERMODINÂMICA, CINEMÁTICA E DINÂMICA DE UM MOTOR COM TAXA DE COMPRESSÃO VARIÁVEL

Lopes, Gustavo Santos; Ferreira, Janito Vaqueiro

Artigo Completo:

Observando o cenário mundial no setor automobilístico e a introdução do novo regime automotivo brasileiro INOVAR AUTO, a busca por redução de consumo com custo passível de industrialização é o novo foco das montadoras para o futuro. Sabemos que para cada condição de queima do combustível, os níveis de carga, rotação do motor, centelhamento, taxa de compressão e demais, influenciam na eficiência de combustão e consequentemente no consumo de combustível. Destes vários fatores, a variação da taxa de compressão traz enormes benefícios, pois permite que as condições de queima na câmara estejam mais próximas da ideal. Este procedimento aumenta a eficiência de combustão e consequentemente torna o motor mais econômico no consumo. Caminhos diferentes levaram a dispositivos que moviam o cabeçote, que usavam pistões móveis ou válvulas sobressalentes, e até mesmo dispositivos com virabrequim excêntrico ou sistema de engrenagens entre a biela e o pistão. Conceitos pouco robustos, industrialização complexa ou os altos investimentos no desenvolvimento e fabricação, levaram a estagnação desses projetos. Esta pesquisa propõe apresentar alguns resultados iniciais de um novo conceito robusto, industrializável e de baixo custo sobre variação contínua da taxa de compressão. Simulações Termodinâmicas, Cinemáticas e Dinâmicas possibilitarão o estudo e desenvolvimento deste conceito e a avaliação de cada componente. Será possível simular o consumo de combustível para qualquer condição de uso do motor. O modelo termodinâmico utilizado na simulação envolve a transferência de calor instantânea, queima finita pela curva de Wiebe e os processos envolvidos nos fluxos de massa nos cilindros.

Observando o cenário mundial no setor automobilístico e a introdução do novo regime automotivo brasileiro INOVAR AUTO, a busca por redução de consumo com custo passível de industrialização é o novo foco das montadoras para o futuro. Sabemos que para cada condição de queima do combustível, os níveis de carga, rotação do motor, centelhamento, taxa de compressão e demais, influenciam na eficiência de combustão e consequentemente no consumo de combustível. Destes vários fatores, a variação da taxa de compressão traz enormes benefícios, pois permite que as condições de queima na câmara estejam mais próximas da ideal. Este procedimento aumenta a eficiência de combustão e consequentemente torna o motor mais econômico no consumo. Caminhos diferentes levaram a dispositivos que moviam o cabeçote, que usavam pistões móveis ou válvulas sobressalentes, e até mesmo dispositivos com virabrequim excêntrico ou sistema de engrenagens entre a biela e o pistão. Conceitos pouco robustos, industrialização complexa ou os altos investimentos no desenvolvimento e fabricação, levaram a estagnação desses projetos. Esta pesquisa propõe apresentar alguns resultados iniciais de um novo conceito robusto, industrializável e de baixo custo sobre variação contínua da taxa de compressão. Simulações Termodinâmicas, Cinemáticas e Dinâmicas possibilitarão o estudo e desenvolvimento deste conceito e a avaliação de cada componente. Será possível simular o consumo de combustível para qualquer condição de uso do motor. O modelo termodinâmico utilizado na simulação envolve a transferência de calor instantânea, queima finita pela curva de Wiebe e os processos envolvidos nos fluxos de massa nos cilindros.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/engpro-simea2014-41

Referências bibliográficas

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Como citar:

Lopes, Gustavo Santos; Ferreira, Janito Vaqueiro; "ANÁLISE TERMODINÂMICA, CINEMÁTICA E DINÂMICA DE UM MOTOR COM TAXA DE COMPRESSÃO VARIÁVEL", p-275-287. In: In Anais do XXII Simpósio Internacional de Engenharia Automotica - SIMEA 2014 [=Blucher Engineering Proceedings]. São Paulo: Blucher, 2014.
ISSN 23577592, DOI 10.5151/engpro-simea2014-41