Page 65 - Revista EAA - Edição 61

Rotação do Motor (rpm) 5000 Visão do Ciclo 12 10 Tempo de Permanência
4500
4000
3500
3000
2500
2000
3,3%
0,8%
1500
500
Estimativa de impacto no Figura 2 Tempo 1000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 8 0,2% 13,3%
-500 0
combustível devido aos de permanência Tempo 4 BMEP (bar) 6 1,5% 1,9%
componentes de baixo atrito em termos de rpm 12 Visão do Ciclo 2 43,7% 34,6%
0,4%
A participação das perdas por atrito e BMEP de um 8 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
depende do regime de operação do mo- determinado veículo BMEP (bar) 10 6 4 -2 Rotação do motor (rpm)
tor. As perdas em típicos motores flex flex no ciclo urbano 2 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000
foram mapeadas pela MAHLE em um do Inovar-Auto -2 Tempo
trabalho anterior (vide SAE 2013-36-
0221) e, a partir disso, foi desenvolvida Redução do atrito por: Primeiro Redução de atrito por:
uma metodologia própria para predizer u Folga de montagem Pistão Anel u Reduzir largura axial dos
anéis
u Rugosidade da saia
a economia de combustível com as mu- u Area/perfil da saia Segundo u Reduzir tensões dos anéis
u Design
u Usar materiais/
danças no projeto dos componentes de Ao mesmo tempo que Anel revestimentos com baixo
coeficiente de atrito e alta
u Aumenta a durabilidade Anel de
motor. Com a utilização dessa metodo- u Mantém o nível de NVH Óleo resistência ao desgaste
u Mantém resistência a travamento Ao mesmo tempo que
logia de predição, o impacto das perdas u Aumenta durabilidade do
Redução de atrito por: conjunto de anéis
por atrito nos ciclos de homologação de u Revestimento DLC u Mantém o nível de blow-by
u Redução de peso Pino u Mantém consumo de óleo baixo
emissões pode ser estimado e diferentes Ao mesmo tempo que
propostas de alteração do projeto podem u Aumenta durabilidade & Redução de atrito por:
resistencia ao travamento u Massas reduzidas
ser estudadas considerando os benefícios Biela u Pé da biela em
Redução de atrito por: combinação com pino pino
da economia de combustível e outros u Perfis, seleção de materiais, seleção do com DLC
revestimento (polímero) Ao mesmo tempo que
eventuais impactos. (Figuras 2 e 3). u Micro-ranhuras e controle inteligente u Mantém nível de durabilidade
do óleo u Permite virabrequins mais
As figuras 4 e 5 mostram, como Bronzinas
Ao mesmo tempo que leves
exemplo, um dos estudos que foram fei- u Mantém funcionalidade (desliga-liga etc.) u Permite mancais menores
tos pela MAHLE para o Inovar-Auto.
As alterações no desenho e a redução de Figura 3 Requisitos de redução de atrito e de
atrito foram primeiro estimadas com o operação dos diversos componentes do “powercell”
uso de simulação computacional do re-
gime misto de lubrificação e em motores Pistão-biela originais Proposta MAHLE de pistão-biela
(produção atual) de baixo atrito (proposal)
monocilíndricos. As ferramentas dedica-
das são capazes de prever ou medir até
mesmo pequenas mudanças de atrito,
ou consumo de combustível, que seriam Maior folga de montagem
u Redução total da área de saia:
impossíveis em um motor multicilíndri-
de 4.492,5 para 2.402,8 mm² (- 48,5%)
co. A ferramenta de estimativa de econo- Figura 4 u Rugosidade da saia diminuída
u Anéis mais finos: - 20%
mia de combustível utilizada nos estudos Modelo atual e u Redução de peso total do conjunto pistão biela:
para o Inovar-auto integra as contribui- a proposta de de 685 para 633 g (- 7,5%)
ções individuais e prevê a economia de “powercell” de u Redução de peso do pistão:
de 257 para 203 g (-21%)
combustível do conjunto pistão-cilindro baixo atrito u Redução do pino de pistão de 71 para 67 g (- 17,7%)
nas condições representativas de opera-
ção do motor no uso urbano e nos ciclos tipo Box de Proposta MAHLE de 4 Área da saia 50% menor
produção atual tipo EVOTEC2 4 Massa 24% mais baixa
de homologação.
A menor área da saia do pistão reduz
significativamente as perdas por atrito
hidrodinâmico e contribui para a eco- Figura 5 Área da saia
Área da saia
nomia de combustível. O pistão EVO- Exemplo de 3.616 mm² 236 g 1820 mm² 180 g
TEC2® apresenta uma estrutura mais mudança de
rígida, permitindo a redução da área da projeto do pistão
saia e a otimização do seu perfil. Tais para o Inovar-
características admitiram o aumento da Auto

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