Freio Dinamométrico

Relativamente ao freio dinamométrico (Figura 3.3), conforme já foi anteriormente explicado, a instalação do seu controlo eletrónico ficou a cargo do Departamento de Eletrónica de Potência, não tendo no entanto ficado concluído em tempo útil. Não obstante, foi necessário proceder à sua ligação ao motor, instalar suportes para célula de carga e sensor de rotação bem como instalar uma barra para posterior calibração da célula de carga.

O conjunto de elementos de ligação era composto por um veio de transmissão ligado ao volante do motor por uma falange rígida e, na extremidade oposta, uma união flexível de borracha ligada ao mecanismo de transmissão do freio, conforme ilustra a Figura 3.20.

Figura 3.20 - Transmissão mecânica ao freio dinamométrico.

A – Falange de ligação ao volante B – Veio de transmissão

C – União flexível.

D – Transmissão do dinamómetro

Para a montagem de uma célula de carga foi necessário construir uns apoios que permitissem um conveniente acoplamento à estrutura do freio, conforme mostra a Figura 3.21. A célula de carga instalada é da marca Zemic, modelo BJG-C3-5000-6B. Os apoios foram construídos a partir das extremidades de uma barra cum perfil em “U”, tendo estas sido furadas para fixação da rótulas que suportam a célula conforme mostra a Figura 3.22.

Figura 3.21 - Localização da célula de carga. Figura 3.22 - Posicionamento da célula de carga na estrutura

do dinamometro.

Foi também necessária a construção de uma barra de calibração para posterior medição do binário. Esta barra de calibração é constituída por um tubo de secção retangular soldado a uma placa de aço à qual foram soldados 4 parafusos (Figura 3.23) de modo a constituírem um encaixe

destinado à colocação no topo do dinamómetro, conforme se mostra na Figura 3.24. A barra tem um comprimento de 650 mm, tendo sido neste ponto aparafusado um gancho para posterior colocação dos pesos de calibração.

Figura 3.23 - Pormenor da base de fixação da barra de

calibração.

Figura 3.24 - Localiação da barra de calibração.

O controlo de rotações do motor é feito por meio da medição da velocidade de rotação do dinamómetro. Para tal foi necessário instalar um suporte destinado a um sensor ótico. Assim foi necessário substituir um suporte já instalado, destinado a um sensor indutivo (Figura 3.25), por um outro onde o novo sensor pudesse ser instalado. Para tal aproveitou-se parte de um perfil de alumínio extrudido, tendo este sido furado à medida dos LED´s infravermelhos, e fixado à estrutura do freio com auxílio de uma barra de perfil em “L” perfurada, conforme o apresentado na Figura 3.26.

Com estas operações deu-se por terminada a intervenção nos componentes mecânicos do freio dinamométrico, ficando-se a aguardar a instalação do controlo deste que, conforme já referido, não aconteceu em tempo útil. Contudo o sistema ficou apto a receber o motor diesel, sendo necessária apenas a desmontagem do motor a gasolina, o que acabou por não acontecer pelos motivos já mencionados anteriormente.

P

3.2

Pelos motivos já mencionados anteriormente, o motor utilizado nos testes aos biocombustíveis acabou por ser um motor industrial, monocilíndrico, da marca Yanmar, modelo L100 V, conforme ilustra a Figura 3.27, já existente no laboratório. As características técnicas deste motor encontram-se resumidas na Tabela 3.3, podendo consultar-se a ficha técnica completa no Anexo D.

Figura 3.27 - Motor Yanmar L100 V [49].

Tabela 3.3 - Especificações técnicas do motor Yanmar L100 V.

Adaptado de [49].

Fabricante Yanmar

Modelo L100 V

Tipo Monocilíndrico, Vertical,

Refrigerado a ar

Cilindrada 435 cm3

Velocidade Nominal 3600 rpm

Potência 6,2 kW (8,3 hp)

Apesar deste motor se encontrar operacional, estava a ser utilizado na realização de outros trabalhos, pelo que foi necessário alguma intervenção, designadamente na recolocação de toda a linha de escape, reposicionamento na estrutura de suporte devido a alterações no sistema de medição de binário (ver secção seguinte), recolocação do sistema de admissão de ar original, instalação de alguns termopares para medição de temperaturas bem com instalação de um sistema de acelerador que permitisse, com algum rigor, a medição da sua posição.

3.2.1 Sistema de Escape

A linha de escape existente inicialmente estava configurada para outro tipo de trabalho, pelo que houve necessidade de a retirar e instalar outra mais adequada ao normal funcionamento do motor. Para tal foi utilizado parte de um tubo que incorporava já uma união flexível, contudo foi necessário instalar uma outra de modo não só a minimizar a vibrações provocadas pelo funcionamento motor, mas também a permitir a curvatura do tubo de modo a direcionar a saída para o sistema de extração do laboratório. As figuras abaixo mostram parte da ligação ao escape que existia inicialmente (Figura 3.28) e a instalação do novo tubo de escape (Figura 3.29).

Figura 3.28 - Parte do tubo de escape instalado inicialmente. Figura 3.29 - Novo tubo de escape instalado e isolado

termicamente.

A união flexível instalada está ilustrada na Figura 3.31, tendo na sua construção sido utilizados dois tubos de diferentes diâmetros (Figura 3.30) de modo a que esta pudesse ser encaixada no tubo da saída do motor e, na outra extremidade, na restante linha. Estes tubos foram soldados à união flexível, sendo o cordão de soldadura posteriormente isolado com fita de alumínio de modo a prevenir saída de gases causada por qualquer eventual falha na solda. Ainda na alinha de escape foi também instalado um tubo de diâmetro reduzido para recolha de gases para análise (Figura 3.32). Este tubo foi fixado à linha principal também através do processo de soldadura, sendo também isolado para impedir qualquer eventual fuga.

Figura 3.30 - Material usado na

adaptação da união flexivel. Figura 3.31 - União flexivel soldada e isolada. Figura 3.32 - Tubo de recolha de gases para análise.