TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO TÉCNICO EM MANUTENÇÃO AUTOMOTIVA PROJETO DIDÁTICO EMBREAGEM COM ACIONAMENTO HIDRAÚLICA

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1 TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO TÉCNICO EM MANUTENÇÃO AUTOMOTIVA PROJETO DIDÁTICO EMBREAGEM COM ACIONAMENTO HIDRAÚLICA Eduardo Gois do Nascimento Elisangela Colonbari Leandro Furtado Lucas Campioto Nelson Carrião Morales Osmar Augusto Reginaldo Marreido Ronald Gonzalez Tiago Silva Professor Orientador Prof. Milton Alexandre Rhein Merizio 1

2 PROJETO DIDÁTICO: SISTEMA DE EMBREAGEM COM ACIONAMENTO HIDRAÚLICA Eduardo Gois do Nascimento Elisangela Colonbari Leandro Furtado Lucas Campioto Nelson Carrião Morales Osmar Augusto Reginaldo Marreido Ronald Gonzalez Tiago Silva Trabalho de Conclusão de Curso apresentado a ETEC Jorge Street, como requisito final para a Aprovação no Curso Técnico em Manutenção Automotiva. Orientador do Trabalho de Conclusão de Curso: Prof. Milton Alexandre Rhein Merizio 2

3 AGRADECIMENTOS Agradecemos imensamente a todos os professores, amigos e funcionários que direta e indiretamente participaram deste projeto, em especial aos professores Milton Alexandre Rhein Merizio, Reinaldo Sueiro e Rita de Cassia Micheline Melhado, pelo suporte e orientação dado para conclusão do projeto. 3

4 EPÍGRAFE Se você quer ser bem sucedido, precisa ter dedicação total, buscar seu último limite e dar o melhor de si. Ayrton Senna 4

5 RESUMO O presente trabalho tem como objetivo a visualização de alguns dos principais componentes e também do acionamento da embreagem com acionamento hidráulico. Esta visualização dar -se- a através da construção de uma bancada didática onde alunos da ETEC Jorge Street terão um material importante para conciliar a visão teórica com o aprendizado pratico. Palavras-chave: Sistema de Embreagem com Acionamento Hidráulico 5

6 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Disco de Embreagem Figura 2 Platô Figura 3 Volante Bimassa Figura 4 Volante Maciço Figura 5 Rolamento Hidráulico...17 Figura 6 Rolamento de Embreagem Figura 7- Garfo de Fixação do Rolamento da Embreagem Figura 8 - Cilindro Escravo ou Auxiliar Figura 9 - Cilindro Mestre da Embreagem Figura 10 - Fluido de Freio/Embreagem Figura 11 - Componentes e Acionamento da Embreagem Mecânico-Hidráulica Figura 12 - Mancal com rolamento são 3 peças Figura 13 - Rolamento para mancal 17,5 x 28 x Figura 14 - Motor de maquina de costura 2 peças Figura 15 - Pedal de embreagem Figura 16 - Barra redonda de 17,5mm de espessura por 1,20 metros de comprimento...22 Figura 17 - Barra redonda de 17,5mm de espessura por 1,20 metros de comprimento Figura 18 - Rodas de carrinho de brinquedo 2 peças Figura 19 - Tubo quadrado de 12,7 mm Figura 20 - Atuador de Acionamento da Embreagem Figura 21 - Atuador do Pedal de Embreagem Figura 22 - Disco de Embreagem Figura 23 - Platô de Embreagem...24 Figura 24 - Rolamento de Embreagem Figura 25 - Volante do Motor

7 Figura 26 - Tubos do Sistema de Embreagem Hidráulica Figura 27 - Reservatório de Fluido de Freio Figura 28 - Garfo de Fixação do Rolamento da Embreagem Figura 29 Tubo quadrado de 12,7 mm Figura 30 - Tubo retangular de 38,1 mm Figura 31 - Cantoneira de 50.8 mm X mm Figura 32 - Planetárias Figura 33 Courvin Figura 34 Tintas Figura 35 - Fluido de Freio / Embreagem Figura 36 - Rodas para bancada Figura 37 - Dimmer Figura 38 - Parafusos/Porcas/Arruelas Figura 39 - Acrílico Figura 40 Embuchamentos Figura 41 - Base da Bancada Figura 42 - Soldagem do Reforço Figura 43 - Apoio para o Sistema de Embreagem Figura 44 - Suporta do Volante Figura 45 - Usinagem do Volante Figura 46 - solda do Suporte, instalação do Conjunto de Embreagem Figura 47 - Suporte para mancais Figura 48 - instalação da barra e mancais Figura 49 - Suporte e instalação do atuador auxiliar Figura 50 - suporte e instalação do pedal Figura 51 - Suporte e instalação do Atuador do Pedal Figura 52 - instalação do 2 Eixo e engrenagens Figura 53 - instalação do 1 motor

8 Figura 54 - instalação do 1 motor Figura 55 - instalação do 2 motor elétrico polia, cordão de borracha...37 Figura 56 - instalação da tubulação hidráulica...37 Figura 57 Pintura Figura 58 - montagem final da bancada...39 SUMÁRIO INTRODUÇÃO...09 JUSTIFICATIVA METODOLOGIA OBJETIVO GERAL...12 OBJETIVO ESPECÍFICO FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: SISTEMA DE EMBREAGEM O Disco de Embreagem O Platô Volante Rolamento de Embreagem Garfo de Fixação do Rolamento da Embreagem Cilindro escravo ou auxiliar Cilindro Mestre da Embreagem Fluido de Freio/Embreagem Funcionamento MATÉRIAS QUE SERÃO UTILIZADOS DESENVOLVIMENTO DO PROJETO Montagem da Bancada CONCLUSÃO FLUXOGRAMA DO PROJETO CRONOGRAMA GERAL TABELA DE CUSTOS APÊNDICE REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

9 INTRODUÇÃO Da construção da bancada didática com a função de visualizar o funcionamento do sistema da embreagem com acionamento hidráulico. Dar-se-á, a partir do acionamento de um pedal acoplado a um cilindro hidráulico, que acionara um atuador hidráulico movimentando a haste (garfo) onde esta fixado rolamento da embreagem. O acionamento da embreagem poderá ser visualizado através das lacunas criadas com o processo de fresagem em partes do volante. Será utilizadas cores diferentes em cada componente do sistema para melhor visualização. 9

10 JUSTIFICATIVA A ideia de realizar este projeto foi a proposta de confeccionar uma ferramenta para se entender o funcionamento e a compreensão do sistema de embreagem com acionamento hidráulico, para colocar em prática a teoria estudada e também poder agregar novos conhecimentos técnicos. 10

11 METODOLOGIA Nosso grupo buscou as informações sobre o sistema de embreagem com acionamento hidráulica através de literaturas técnicas e conhecimentos adquiridos no curso. 11

12 OBJETIVO Construir uma bancada didática contendo o sistema de embreagem com acionamento hidráulico simulando seu respectivo funcionamento, podendo assim facilitar o aprendizado. 12

13 OBJETIVO ESPECÍFICO Fazer com que os alunos coloquem em prática, todo o conteúdo visto em aula, podendo assim ter um aprendizado mais detalhado sobre o assunto. 13

14 1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA SISTEMA DE EMBREAGEM.1.1 O Disco de Embreagem O disco é o elemento central de acoplamento da embreagem. Ele é responsável pela interligação entre o motor e a transmissão, juntamente com o platô de embreagem. Uma característica de cada disco de embreagem é que para cada aplicação projeta-se um amortecimento axial que possibilita uma transmissão de torque suave durante a arrancada e uma curva de força pedal ergonomicamente ajustada. Para redução da oscilação do momento e da rotação produzida pelo motor de combustão, o disco de embreagem possui também a função de amortecimento, que reduz o ruído e o desgaste na transmissão. Figura1 Disco de Embreagem 14

15 1.2 O Platô O platô da embreagem forma, com o volante e com o disco da embreagem, um sistema de atrito que é fixado ao volante através do aparafusamento da tampa. Assim, o platô garante a transmissão de torque do motor através do disco de embreagem ao eixo de entrada do câmbio. A força da placa de pressão para a transferência do torque e rotação do motor é fornecida desde então por uma mola membrana ou mola prato com linguetas. Para o motorista, a mola membrana é significativamente benéfica. Com ela, a força de rolamento é baixa, sendo necessária uma reduzida força ao pressionar o pedal de embreagem. De acordo com o projeto e o tipo de acionamento da embreagem, diferenciamos entre embreagem puxada (pull) e empurrada (push). A clássica embreagem de mola membrana é uma embreagem empurrada (pull). O fluxo de torque percorre primeiramente através da tampa da embreagem parafusada ao volante do motor. A placa de pressão é fixada através de molas chapa à tampa da embreagem. Os lóbulos da placa de pressão sobressaem à placa de pressão e o diâmetro externo da mola membrana se apóia nestes lóbulos. A mola membrana é fixada na tampa através de rebites e anéis para pivotamento. O rolamento está posicionado de forma móvel no diâmetro externo do eixo-piloto (eixo de entrada) do câmbio. O torque é transferido através do disco de embreagem para o eixo de entrada do câmbio. Figura2 Platô 15

16 1.3 Volante O volante é um caso à parte, pois há modelos que utilizam o volante maciço e modelos bimassa, e sua função principal é servir de acumulador de energia cinética e fornecer uma base para que o disco de embreagem possa captar o torque do motor e repassá-lo para a transmissão.o volante maciço, por ser geralmente fabricado em uma única peça, pode, inclusive, ser retificado várias vezes durante sua vida útil. Entretanto, o volante bimassa possui molas e contrapesos que são desenvolvidos conforme a aplicação de cada motor, esse sistema tem a função de suavizar o funcionamento do motor, mas não pode ser retificado, em caso de danos deve ser substituído. O volante bimassa pode ser reconhecido facilmente por ser mais grosso que o convencional. Atualmente, sua utilização está em expansão em todas as linhas: leve, média e pesada. Figura 3 Volante Bimassa Figura 4 Volante Maciço 16

17 1.4 Rolamento de Embreagem Permite que o seja acionado por intermédio do garfo. O rolamento garante que o platô em rotação não seja danificado pelo sistema de acionamento, garantindo uma perfeita interação entre os dois componentes. Figura 5 Rolamento Hidráulico Figura 6 Rolamento de Embreagem 1.5 Garfo de Fixação do Rolamento da Embreagem O garfo permite que o movimento de acionamento da embreagem (que é transmitida do pedal ao garfo por cabos ou por um cilindro hidráulico) movimente o rolamento de liberação da embreagem (colar). O dispositivo é composto basicamente por uma haste metálica conectada ao colar Figura 7 Garfo de Fixação do Rolamento da Embreagem 17

18 1.6 Cilindro escravo ou auxiliar O cilindro auxiliar, também conhecido como cilindro escravo, tem como função de receber a pressão hidráulica gerada pelo cilindro mestre da embreagem e acionar a embreagem, possibilitando o engate das marchas. Funcionamento: Quando o pedal da embreagem é acionado o cilindro mestre da embreagem fica responsável por gerar uma determinada pressão hidráulica no sistema direcionando o fluido para o cilindro mestre, que por sua vez, redireciona para acionar a embreagem, permitindo a troca de embreagem. Figura 8 Cilindro Escravo ou Auxiliar 1.7 Cilindro Mestre da Embreagem O cilindro principal de embreagem é responsável por fornecer pressão hidráulica para o acionamento da embreagem. Trabalha em conjunto com um cilindro auxiliar. Os dois são ligados por um encanamento e a pressão hidráulica gerada pelo movimento do êmbolo do cilindro principal quando se pisa no pedal, empurra o êmbolo do cilindro auxiliar e aciona a embreagem Figura 9 Cilindro Mestre da Embreagem 18

19 1.8 Fluido de Freio/Embreagem Figura 10 Fluido de Freio/Embreagem O fluido de freio e embreagem tem como função transmitir ao sistema a pressão hidráulica gerada no cilindro mestre. Para que ele funcione perfeitamente são necessários alguns cuidados: Utilize somente fluido que atenda rigorosamente as normas nacionais e internacionais. A especificação do fluido para veículos pesados é ABNT EB tipo 4 (SAE J 1703 DOT 4). Substitua o fluido a cada um ano ou a cada km rodados. Evite contaminar o fluido com água nas operações de lavagem, troca de fluido, etc. Armazene o fluido sempre na embalagem fechada e em ambiente seco. Não utilize fluido que já tenha circulado pelo sistema de freio/embreagem. Obs. Na substituição de uma peça em um veiculo é indicado que troque totalmente o fluido de freio (óleo de Freio), para que não haja contaminação na peça a ser substituída 19

20 1.9 Funcionamento O atrito entre o volante e o disco que é pressionado pelo platô faz com que o torque do motor seja passado para o sistema de transmissão. A compreensão desse princípio é fundamental para se entender uma série de problemas. Para começarmos a entender o funcionamento da embreagem, devemos saber que uma embreagem está totalmente acionada quando o platô estiver exercendo pressão máxima em cima do disco de embreagem e do volante, por isso falamos que debreamos ao pisar no pedal de embreagem. Todo o processo se inicia quando o pedal de embreagem é pressionado, esse movimento é transmitido pelo cabo, ou varão de embreagem, até o garfo do rolamento, que pressionará a mola membrana, ou alavancas, do platô. Isso fará com que o disco de embreagem seja liberado e, dessa maneira, o torque do motor deixa de ser transmitido ao câmbio. Nesse momento, é criada uma diferença de rotação entre o motor do veículo e seu sistema de transmissão, por isso, quando soltamos o pedal de embreagem, devemos fazê-lo de forma suave e progressiva, a fim de equalizarmos as rotações e evitarmos trancos ou patinação excessiva. O sistema hidráulico funciona da mesma maneira, mas quem irá conduzir a força exercida no pedal de embreagem e no cilindro mestre será o fluido, geralmente de freio, fazendo com que esse tipo de acionamento seja mais leve e torne as vibrações menos perceptíveis. Esse sistema, na maioria dos casos, aproveita o reservatório do fluido de freio para suprir sua necessidade, mas os que têm um reservatório dedicado facilita a manutenção. 20

21 Componentes do sistema de embreagem Figura 11 Componentes e Acionamento da Embreagem Mecânica/Hidráulica 21

22 2.MATÉRIAS QUE SERÃO UTILIZADOS Figura 12 - Mancal com rolamento são 3 peças ; Figura 13 - Rolamento para mancal 17,5 x 28 x 6; Figura 14 - Motor de maquina de costura 2 peças; Figura 15 - Pedal de embreagem; Figura 16 - Barra redonda de 17,5mm de espessura por 1,20 metros de comprimento; 22

23 Figura 17 - Barra redonda de 17,5mm de espessura por 1,20 metros de comprimento; Figura 18 - Rodas de carrinho de brinquedo 2 peças; Figura 19 - Tubo quadrado de 12,7 mm; Figura 20 - Atuador de Acionamento da Embreagem; Figura 21 - Atuador do Pedal de Embreagem; 23

24 Figura 22 - Disco de Embreagem; Figura 23 - Platô de Embreagem; Figura 24 - Rolamento de Embreagem; Figura 25 - Volante do Motor; 24

25 Figura 26 - Tubos do Sistema de Embreagem Hidráulica; Figura 27 - Reservatório de Fluido de Freio; Figura 28 - Garfo de Fixação do Rolamento da Embreagem; Figura 29 - Tubo quadrado de 12,7 mm; Figura 30 - Tubo retangular de 38,1 mm; 25

26 Figura 31 - Cantoneira de 50.8 mm X mm. Figura 3 - Engrenagens Figura 33 Courvin Tintas Spray Fig. 34 Figura 35- Fluido de Freio / Embreagem 26

27 Figura36 - Rodas para bancada Figura 37 -Dimmer Figura38 - Parafusos/Porcas/Arruelas Figura39 Acrílico - Embuchamentos Fig

28 3. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO Após o início das aulas no 2 modulo e a divisão das equipes de trabalho, foi proposto pelo professor a criação de três ideias para base do projeto de PTCC. Algumas ideias foram apontadas pelo professor, e outras pelos alunos, sendo descartadas, por investimentos altos e falta de estruturas. A equipe propôs: -Partida Biométrica: que seria dar a partida do automóvel através somente do dedo indicador, mas que se tornou inviável pela falta de conhecimento amplo em eletrônica para a construção de uma unidade de comando central. -Suporte Auxiliar: que se tratava de um assessório para facilitar a troca dos pneus, contudo a ideia perdeu força na medida em que foram verificados os materiais que possivelmente seria utilizado e que constatou o risco de lesões devido ao formato do mesmo. Após discussão pela equipe de trabalho, optou-se pela bancada didática, devido ser viável, pois grande parte dos componentes necessários para realização da mesma se encontrava na escola, reduzindo consideravelmente o custo do projeto. Demos inicio ainda no 2 modulo a montagem da bancada.. 28

29 3.1 MONTAGEM DA BANCADA Na montagem da bancada foram soldados 2 barras formando um retângulo de dimensões de 960mm de comprimento por 475mm de largura como na figura a seguir. Figura41 - Base da Bancada 29

30 Em seguida foi feito o reforço da bancada, soldando nas extremidades da parte superior. Um reforço no centro da bancada para o apoio do Sistema de Embreagem. Figura 42- Soldagem do Reforço Um reforço no centro da bancada para o apoio do Sistema de Embreagem Figura 43 Apoio para o Sistema de Embreagem 30

31 Na bancada, com Solda elétrica, soldou-se uma estrutura formada por tubos quadrados de 12,7 mm Esta estrutura ficou com formato de um A de dimensões 210 mm de altura por 451 mm largura para fixação de um flange de apoio do volante do motor. Figura 44- Suporta do Volante O Volante do Motor foi usinado em três partes mais uma, isso é, três lugares sequenciais próximos a entrada de fixação dos parafusos e a mais uma foi retirada a cremalheira com processo de aquecimento e usinada o volante para que a cremalheira possa girar separadamente e deixar visualizar o acionamento. Figura 45 - Usinagem do Volante 31

32 Em seguida, o Volante, Platô, Disco, foram fixado com parafusos ao suporte. Outro suporte para sustentação do Garfo e Rolamento foi soldado a bancada, uma barra com medida de 170 mm de altura 330 mm comprimento, 280 mm de largura e furação de 10 mm onde foi colocado um parafuso em uma de suas extremidades para o ajuste do Garfo. Figura 46 - solda do Suporte, instalação do Conjunto de Embreagem Dois suporte de barra quadrada e oca com medida de 50 x 30 x 2 mm, altura de 170mm e uma barra de 3mm com 3 furos de 10mm foram soldados a bancada para fixar os mancais. Figura 47 - Suporte para mancais 32

33 Foi inserida uma barra de ferro de 800 mm de comprimento e 17,5mm entre o conjunto de embreagem e dois mancais com rolamentos com finalidade de eixo primário. Figura 48 - instalação da barra e mancais Nessa etapa uma barra em L com o comprimento de 370 mm x 30 mm de altura e dois furos de 10 mm foi soldado a bancada para servir como suporte para instalação do atuador auxiliar. Figura 49 - Suporte e instalação do atuador auxiliar 33

34 Para fazer o suporte do pedal usamos uma barra redonda de 17,5mm e inserimos numa barra de perfil quadrado para que o pedal tenha seu curso livre, o suporte com o pedal foi soldado a bancada. Figura 50 - suporte e instalação do pedal No mesmo suporte foi soldado uma barra de ferro de 450 mm de comprimento com um ângulo de 50 e com um furo de 10mm em uma de suas extremidades para fixar o atuador do pedal. Figura 51 - Suporte e instalação do Atuador do Pedal 34

35 Nessa outra etapa foi soldado sobre a bancada duas barras de ferro quadrado e ocas de 2 mm de espessura, 250 mm de altura, 4mm de largura, com um furo cada de 280 mm de diâmetro, nesse furo foi acoplado um rolamento cada. Esse suporte será para sustentar o a barra que simula o eixo secundário. Figura 52 - Suporte da 2 barra A instalação da 2 barra redonda de 9,5 X 600 X 2 mm, inserimos uma engrenagem que foi embuchada com a medida de 9,5mm, uma outra engrenagem foi inserida no 1 eixo também embuchada com medida de 17,5mm, para que tenha o sincronismo perfeito da representação do eixo primário e eixo secundário. Figura 53 - instalação do 2 Eixo e engrenagens 35

36 Para a instalação do motor que gira a cremalheira do volante foi feito uma bucha prolongadora para adaptar no motor. Também adaptado uma engrenagem para o perfeito sincronismo de ambos, e uma cinta com borracha para prendê-lo a bancada. Figura 54 - instalação do 1 motor 36

37 Uma polia com diâmetro externo de 200 mm e interno de 17,5mm foi instalada a barra que representa o eixo primário, um cordão de borracha foi colocado para interligar ao segundo motor elétrico que foi instalado na bancada. Figura 55 - instalação do 2 motor elétrico, polia, cordão de borracha A instalação da tubulação hidráulica contou com uma mangueira com o comprimento de 1,5 metros, com diâmetro de ¾ transparente. A mangueira foi cortada e instalada nos respectivos componentes e colocado abraçadeiras para não haver vazamento. Uma sangria foi feita para não conter falhas no sistema. Figura 56 - instalação da tubulação hidráulica. 37

38 Nessa etapa a bancada foi desmontada para a pintura de todos os componentes. Figura 57 - Pintura 38

39 E por fim a montagem da bancada, após a pintura dos respectivos componentes. Figura 58 - montagem final da bancada 39

40 CONCLUSÃO Neste trabalho concluímos que é de grande importância para os alunos do curso de manutenção automotiva um material que possibilitasse a visualização do funcionamento dos componentes em um sistema de acionamento de embreagem hidráulica, pois a visão do sistema no automóvel é restrita impossibilitando ao aluno o aprendizado pratico. 40

41 Fluxograma do Projeto Bancada Soldagem de reforços na bancada Suportes Soldagem de suporte para os componentes Componentes Instalação dos componentes Teste Hidráulica e elétrica Reforços Refeito alguns reforços para o funcionamento correto Acabamento Pintura e ajustes finais 41

42 Cronograma Geral 42

43 Tabela de custo Produtos Motores Elétricos Cilindro Tintas Spray Xerox Controle de Luz Eletrodo Serra Trena Chapa de acrílico Prancheta de acrílico Preço R$46,96 R$80,00 R$109,00 R$7,20 R$18,00 R$16,00 R$6,00 R$7,50 R$33,00 R$3,00 Total R$ 320,66 Tabela de Doação Escola Kit de Embreagem Volante do motor Eletrodo Alunos Bancada e Ferros Rodízios Rolamentos Acrílico Dimmer Pedaleira Atuador do pedal Mangueiras 43

44 APÊNDICE 44

45 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Castro AA, editor. Planejamento da pesquisa. São Paulo: AAC;