4.0 PROC. MAT.S -ENG. AUTOMOTIVA

(1)

Prof.: M.Sc. Antônio Fernando de Carvalho Mota Engenheiro Mecânico e Metalúrgico

ENGENHARIA AUTOMOTIVA

599 GTB motor 6.0 V12, que gera 620 cv 12 unidades exclusivas para a China

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MÁQUINAS TÉRMICAS

LEIS DA TERMODINÂMICA TRABALHO

CALOR AR C O M B U S TÍV E_L

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TRABALHO CALOR AR C O M B U S TÍV E_L Em um motor a gasolina somente 27% da energia é aproveitada, enquanto que o mesmo motor, otimizado para o álcool aproveita 34%

RENDIMENTOS DOS MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA

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MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA

ÓRGÃOS MOVEIS: Biela Pistão Virabrequim BLOCO CÁRTER ÓRGÃOS FIXOS: CABEÇOTE

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QUAIS AS FUNÇÕES DOS ANEIS DE SEGMENTO?

2- Gerenciamento da temperatura (arrefecimento)

1- Vedação (pressão) _{3- Controlar a espessura} do filme de óleo (1-2m) (raspagem do óleo) Aneis de segmentos travados

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CAMINHO DA FORÇA

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POTÊNCIA EM CV

1 CV = 632,96 Kcal/h

1CV = 735 (N).1 (m) / 1 (s)

Potência = Trabalho = Força x Distância Tempo Tempo

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Motor de combustão interna – Quatro tempos - Ciclo Otto

(1) (2)

(3) (4)

Cada ½ volta do Virabrequim1 tempo. Cada ciclo 2 voltas

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A COMBUSTÃO EM UM MOTOR A IGNIÇÃO POR CENTELHA

Admissão Compressão _Combustão Escape

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Curso do Pistão

d

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Tipo de motor Relação

diâmetro/curso Torque (Potência) Rotação

Quadrado Diâmetro = Curso Médio Média Superquadrado Diâmetro  Curso Baixo Alta

Subquadrado _{Diâmetro  Curso} Alto Baixa

RELAÇÃO DIÂMETRO DO CILINDRO X CURSO DO VIRABREQUIM

Motores Quadrados: Automóveis “populares”.

Motores Superquadrados: Motores competitivos e esportivos F1=2:1 Motores Subquadrado: Motores de caminhão 1:2-3 e navio (DL)

Priorizar:

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CILINDRADA

C =  x d2 x curso x N

4

Cilindrada é capacidade Volumétrica do motor

Unidades de Cilindrada: cm3 ou l(litro)

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Sistema de Ignição com platinado e distribuidor

Distribuidor Platinado Bobina Vela de ignição Capacitor Bateria Motor de arranque 300 a 400 A 95(Ah) 95ªA 60min. 400A14,25min.

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Injeção com carburador

Venture

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COMPARAÇÕES DE GERAÇÕES DE MOTORES

 A ignição eletrônica digital de descarga indutiva substituiu o platinado, o capacitor e outros;

 Distribuição estática, o sensor de rotação e PMS utilizando a roda fônica (60-58 dentes) substituiu a distribuição cinemática.

 A injeção eletrônica do tipo sequencial fasado substituiu o carburador.

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Sistema de Injeção Multiponto

1 Bomba de combustível 10 Sonda lambda

2 Filtro de combustível 11 Unidade de comando 3 Regulador de pressão (injeção + ignição)

4 Válvula de injeção 12 Válvula de ventilação do tanque 5 Medidor de fluxo de ar 13 Relé de comando

6 Sensor de temperatura 14 Bobina de ignição 7 Atuador de marcha lenta 15 Vela de ignição 8 Potenciômetro da borboleta 16 Canister

9 Sensor de rotação

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INJEÇÃO ELETRÔNICA

ELETROVÁLVULA

Mistura é a composição de ar e combustível numa certa proporção  (lambda) = massa de ar

massa de combustível

 = 1, Relação estequiométrica, mínimo da ar necessário   1, mistura pobre

  1, mistura rica.

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O QUE É COMBUSTÃO?

TRABALHO

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ÁLCOOL/

GASOLINA

• _{Flex-fuel faz motor trabalhar com álcool e gasolina em qualquer}

proporção.

• Álcool Etílico (C₂H₅OH) – Obtido da fermentação e destilação de alguns vegetais.

• _{A sua obtenção econômica contém}_{4% de água}_{, recebendo a} denominação de ÁLCOOL HIDRATADO.

• _{Em uma destilação mais apurada é obtido o álcool sem umidade,}

chamado ÁLCOOL ANIDRO que é o aditivo antidetonante da gasolina (em média 20%) em substituição ao chumbo tetraetila Pb (CH₃)4,

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Admissão somente de ar Injeção de diesel atomizado em alta pressão, alta inflamação Compressão

do ar Escape

Taxa de compressão (20/1) duas vezes maior que o ciclo Otto

 maior rendimento

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SENSOR DE OXIGÊNIO (SONDA LAMBDA)

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O que mudou na injeção eletrônica nos carros flex? Como o motor identifica a composição da mistura? O que mudou na injeção eletrônica nos carros flex? Como o motor identifica a composição da mistura?

Dicas : Os sistemas de injeção flex e gasolina dos veículos 1.0 da Fiat contam com os

mesmos sensores e atuadores. “As

diferenças do modelo flex são a centralina, o software, a partida a frio e sensor de nível do reservatório de gasolina para partida a frio”.

A sonda lambda lê a quantidade de oxigênio que o motor admitiu e identifica a mistura que será necessária para a combustão, analisando o ciclo anterior para saber qual mistura será necessária na próxima queima de combustível. “Em todos os momentos, a sonda informa para o sistema o que está acontecendo. Esse é o mesmo conceito do carro a gasolina, mas no caso do flexfuel, a sonda sai do centro da banda, para se ajustar ao sistema”,

(27)

 COMO OTIMIZAR O MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA?  COMO AUMENTAR A POTÊNCIA SEM AUMENTAR O

TAMANHO DO MOTOR?

 POR QUE O MOTOR DE FÓMULA 1, MESMO COM ALTA

POTÊNCIA, É COMPACTO?

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Motor de F1: Superquadrado (alta rotação), muitos cilindros (2.4 V8,

alta cilindrada) = alta potência

Potência de  800 cv a 18.000 rpm e torque de 40 m.kgf

SAE - Society of Automotive Engineers, Sociedade dos Engenheiros Automotivos.

bielas ridiculamente curtas, pistões curtíssimos mas muito, muito largos!

Fórmula 1

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O que é Detonação e Octanagem?

 _DETONAÇÃO_{– uma chama não controlada que avança}

com velocidade supersônica até colidir com a chama

normal, criando o ruído característico de “batida de pino”, produzindo uma explosão com pressões e velocidades violentas dentro da câmara. Como o motor não pode

efetivamente usar essa energia, ela é dissipada na forma de calor e vibrações de alta freqüências.

 _OCTANAGEM_{– é a resistência à ignição por compressão.}  _{ADITIVOS USADOS NA GASOLINA}_{– Compostos}

metálicos para aumentar o seu poder antidetonante como o chumbo tetraetila (TEL), porém tóxico.

 _{No Brasil o chumbo tetraetila foi substituído pelo}_álcool

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FALHAS DE COMBUSTÃO – DETONAÇÃO E PRÉ-IGNIÇÃO

Devido às combustões detonantes ou autoignições ocorrem grandes picos de pressão no cilindro e uma grande carga mecânica nas peças.

Consequência: quebra das canaletas dos pistões, perda de potencia e/ou elevado consumo de óleo. Soltura da camada de molibdênio.

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A combustão ANORMAL em um motor

a ignição por centelha

A figura ilustra bem o momento em que surge a vibração de KNOCK Volvo Powertrain - Julio Lodetti

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A combustão ANORMAL em um motor a

ignição por centelha

· O KNOCK nada mais é do que a auto-inflamação de parte da mistura composta pelos gases “frescos”.

· Esta auto-inflamação é praticamente uma explosão que gera:

– _{Forte aumento na pressão do sistema;}

– _{Geração de ondas de pressão de choque na câmara} que se propagam a uma velocidade média de 900 m/s (!!) a uma freqüência de 4000 a 8000 Hz.

– _{Geração de um ruído característico e facilmente} audível.

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A combustão ANORMAL em um motor a

ignição por centelha

Um motor que por ventura vier a funcionar por alguns minutos com KNOCKING, pode, devido ao excesso de temperatura gerado: – _{Romper a junta de} cabeçote; – _{Fusão do pistão;} – _{Fusão da câmara e} outros componentes em contato com a combustão.

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(35)

COMO FUNCIONA O SISTEMA DRIVE-BY-WIRE?

Potenciômetro pedal do acelerador OBRIGADO

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TOYOTA INAUGURA A 3ª FÁBRICA NO BRASIL, todas em SP 1ª São Bernardo- Peças, 2ª Indaituba- Corolla, 3ª Sorocaba- Etios

Qualidade Total e Just in Time criado no Japão pela Toyota Copany.

Just in Time – JIT  Estoque mínimo

Kanban – Cartões sinalizadores  Sistema puxado

Controla dois parámetros:1- o consumo (saída)

2- o tempo de reposição (lead time)

Seis Sigma - 6  Reduzir de forma contínua a variação nos processos, eliminando defeitos ou falhas nos produtos ou

serviços.

Lote mínimo

Ponto de pedido Riscos de atraso

Treinamento