Page 66 - Revista EAA - Edição 61

TECNOLOGIA

folga de montagem sem comprometer Desenho caixa EVOTEC2 ção MAHLE “. Esse protocolo de teste
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ruído, desgaste e durabilidade. A figura Alta permite que se meça o consumo especí-
6 mostra as pressões de contato calcu- fico de combustível com alta precisão (±
ladas dos pistões de produção (“box”) 0,5%) em condições de rotação constan-
e o EVOTEC2 introduzido na versão te e também em ciclos dinâmicos. Para
Inovar-auto. conseguir esse nível de precisão, foi ins-
thrust side (TS)
Em termos de perdas por atrito, a fi- talado um dinamômetro ativo dedicado,
gura 7 mostra uma simulação numérica com equipamentos de última geração
que foi realizada sob condições de po- (medidor de fluxo de combustível Co-
tência máxima mostrando que a concep- riolis, controle da temperatura do ar, da
ção do projeto do EVOTEC reduz tan- água de arrefecimento, do lubrificante,
Baixa
to as perdas por atrito devido ao contato do combustível e controle da combustão
anti thrust side (ATS)
metal-metal quanto às hidrodinâmicas. do motor).
Os resultados da redução de atrito Figura 6 Pressões acumuladas Na metodologia desenvolvida pela
foram confirmados no banco de ensaios na saia do pistão ao longo dos MAHLE, o motor de produção e a uni-
de camisa flutuante (“floating liner”) a quatro tempos no “thrust side” dade com as mudanças propostas tem o
1.300 e 2.500 rpm (Figura 8). Esse mo- e no “anti thrust side” consumo de combustível mapeado para
tor tem uma camisa de cilindro que pode diferentes regimes de rotação e carga. A
medir as forças de atrito em cada ângulo 3000 partir disso, os resultados são condensa-
n Perda de potência por
do virabrequim com o motor em funcio- atrito total dos nos regimes mais relevantes para o
2500
namento, e a partir destas, a determinar 2309,7 n Perda de potência por ciclo de homologação, tal como exem-
atrito de contato
as perdas por atrito e seu impacto no 2000 1903,1 n Perda de potência por plificado na figura 2. O mapeamento em
consumo de combustível. atrito hidrodinâmico regime permanente ajuda a identificar

Testes de motor Potência de atrito (W) 1500 981,4 os regimes de funcionamento do motor
no qual as perdas por atrito e, portanto,
Após a definição de um conjunto pis- 1000 773,3 as reduções do consumo de combustível
tão-cilindro otimizado, a economia de são mais significativas, além de verificar
500 406,6
combustível é avaliada no motor real 208,1 se as estimativas foram confirmadas ex-
comparando o novo projeto com a ver- 0 Desenho em box Desenho Evotec perimentalmente. A figura 10 mostra o
são de produção. Uma das comparações mapeamento e os respectivos pesos re-
é a medição do torque de arrasto do Figura 7 Perdas por atrito entre lativos para o ciclo urbano FTP75, em
motor a 2.000 rpm com temperatura modelo atual (lado esquerdo) que a proposta apresentou uma redução
do óleo em 90 ⁰C. Os valores medidos e a proposta (lado direito) de consumo de combustível de 2,7%.
foram comparados com referências eu- Adicionalmente e como confirma-
ropeias e contribuíram para comparar Comparação de desenho de pistão quanto a FMEP – ção, os ciclos oficiais de homologação
Motor de camisa flutuante
diferentes motores, assim como o seu do Inovar-Auto, de acordo com a norma
n Evotec2
eventual potencial de redução de atri- n Evotec2 de NBR7024, FTP 75 e Rodoviário, são
baixo atrito
to. A figura 9 mostra três dos testes de reproduzidos no dinamômetro de motor
baixo atrito MAHLE em motores flex, seguindo os seguintes procedimentos:
onde foram observadas reduções de FMEP [kPa] v inicialmente, ainda no veículo e no
FMEP de 7% a 25%. dinamômetro de rolo, a rotação do mo-
Mais complexo é medir com preci- tor e a posição do acelerador são medidas
são as alterações de consumo de com- ao longo dos ciclos transientes prescritos
A: 2500[rpm] / B: 2500[rpm]/ C: 1300[rpm]/ D: 1300[rpm]/
bustível, especialmente em regimes de 9,3 [bar] IMEP 6,3 [bar] IMEP 8,3 [bar] IMEP 5,3 [bar] IMEP pelo Inovar-auto;
Condições do motor
baixas cargas. Um protocolo de teste v os ciclos transientes medidos são
Figura 8 Pressão média efetiva
dedicado foi desenvolvido pelo Centro reproduzidos no dinamômetro de motor
de atrito (FMEP) no teste do
Tecnológico MAHLE de Jundiaí (SP) MAHLE em termos de rpm e posição
motor com camisa flutuante
chamado de “MSC – Ciclo de Simula- do acelerador (Figura 11);
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