ESTUDO DA CINEMÁTICA APLICADA A MOTORES

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1 ESTUDO DA CINEMÁTICA AICADA A MOTOES José Eduardo Mautone Barros José Guilherme Coelho Baêta JEMB & JGCB - Outuro de rancha

2 Sumário Ca. Transformação do modo alternado em modo rotativo.. Arranjo físico.. Descrição e funções dos comonentes Modelagem comutacional do movimento.5. Cálculo do torque instantâneo e cargas alicadas Exemlos e exercícios JEMB & JGCB - Outuro de rancha

3 Hióteses ásicas Todos os comonentes são tratados como coros rígidos; Não são consideradas folgas, somente os valores nominais ou médios; As análise de movimento são feitas considerando uma velocidade de rotação constante. JEMB & JGCB - Outuro de rancha 3

4 S S cos cos φ cos S φ φ cos φ cos S = deslocamento do istão = raço do virarequim = curso total/ S = distância entre centros da iela JEMB & JGCB - Outuro de rancha 4

5 JEMB & JGCB - Outuro de rancha 5 Modelo comleto do movimento do istão cos S ω d t ds V cos cos ω d t S d a

6 Dedução das equações A exressão do deslocamento do istão é devolvida; A derivada rimeira é devolvida ara calcular a velocidade do istão; A derivada segunda é devolvida a artir da rimeira ara calcular a aceleração do istão; Outras informações geométricas necessárias são deduzidas, como or exemlo, o ângulo f do movimento endular da iela. JEMB & JGCB - Outuro de rancha 6

7 Modelo ara o movimento oscilatório da iela cos φ d φ d t ω φ cos cos S d φ d t ω cos φ 3 cos φ φ a φ JEMB & JGCB - Outuro de rancha 7

8 Modelo com descentragem do ino do istão S S cos φ cos φ φ cos φ S S = deslocamento do istão cos = raço do virarequim = curso total/ = distância entre centros da iela = deslocamento lateral do ino do istão cos S JEMB & JGCB - Outuro de rancha 8

9 JEMB & JGCB - Outuro de rancha 9 Modelo com descentragem do ino do istão cos S cos ω d t ds V /3 cos ω cos cos cos ω d t S d a

10 JEMB & JGCB - Outuro de rancha 0 Modelo simlificado ara uma análise mais fácil da aceleração e conseqüentemente das forças devolvidas elo movimento das artes móveis, as equações são simlificadas através da exansão através de uma série Binomial: 3 x 6 x 8 x x cos cos S cos cos ω a ω V cos S x

11 arâmetros imortantes azão da iela ψ (iela infinita = 0) Curso St Volume deslocado Volume total no cilindro V Vcc (V cc = volume da câmara de comustão = vol. morto) V d π 4 D S t π 4 D S JEMB & JGCB - Outuro de rancha

12 arâmetros imortantes azão curso / diâmetro do istão ξ D Velocidade média do istão V S t N 60 azão geométrica de comressão r c V V 80º cc JEMB & JGCB - Outuro de rancha

13 Deslocamento do istão (m) Curvas tíicas Motor FIE.3 8V 4 cilindros em linha Ângulo do Virarequim (º) Os: eferência de zero graus no MS admissão JEMB & JGCB - Outuro de rancha 3

14 Volume unitário (cm 3 ) Curvas tíicas Motor FIE.3 8V 4 cilindros em linha Ângulo do Virarequim (º) JEMB & JGCB - Outuro de rancha 4

15 Velocidade do istão (m/s) Curvas tíicas (400 rm) Motor FIE.3 8V 4 cilindros em linha Velocidade média Ângulo do Virarequim (º) Os: A velocidade média do istão varia de 6 a 8 m/s ara motores temos e de 8 a 5 m/s ara motores 4 temos. Motores mais avançados traalham de 8 a 5 m/s. JEMB & JGCB - Outuro de rancha 5

16 Aceleração do istão (m/s ) Curvas tíicas (400 rm) Motor FIE.3 8V 4 cilindros em linha Ângulo do Virarequim (º) JEMB & JGCB - Outuro de rancha 6

17 Ângulo da iela (º) Curvas tíicas Motor FIE.3 8V 4 cilindros em linha Ângulo do Virarequim (º) JEMB & JGCB - Outuro de rancha 7

18 Velocidade Angular da iela (rad/s) Curvas tíicas (400 rm) Motor FIE.3 8V 4 cilindros em linha Ângulo do Virarequim (º) JEMB & JGCB - Outuro de rancha 8

19 Aceleração angular da iela (rad/s ) Curvas tíicas (400 rm) Motor FIE.3 8V 4 cilindros em linha Ângulo do Virarequim (º) JEMB & JGCB - Outuro de rancha 9

20 Biliografia Barros, J. E. M. Estudo de Motores de Comustão Interna Alicando Análise Orientada a Ojetos. Belo Horizonte: Tese de Doutorado, Engenharia Mecânica, UFMG, 003. Basshu,. e Shäfer, F. Internal Comustion Engine Handook. Warrendale: SAE International, 004. Bosch. Automotive Handook Bosch. Warrendale: SAE International, ª ed., 985. Giacosa, D. Motori Endotermici. Milano: Hoeli, 5 ed., 000 Talor, C. F. Análise dos Motores de Comustão Interna. São aulo: Ed. Edgard Blücher, vol., 988. JEMB & JGCB - Outuro de rancha 0