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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/3341| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | Geometrias para uso de ciclo super-expandido em motor de combustão interna |
| Autor(es): | Messa, João Antônio da Costa |
| Primeiro Orientador: | Santiago, Gustavo Fuhr |
| Resumo: | A evolução dos motores de combustão interna segue o desenvolvimento da sociedade mundial, que nos dias atuais exige motores mais eficientes, mais econômicos e que emitam menos gases poluentes ao meio ambiente. Graças a estes fatores, o uso de motores super-expandidos vem ganhando espaço no cenário automotivo. Ideia proposta por Atkinson no século XIX, que define que motores super-expandidos possuem um melhor rendimento termodinâmico quando comparado a motores de ciclo Otto, por possuírem uma relação de expansão maior que a relação de compressão. Este trabalho sugere diferentes mecanismos com a finalidade de transformar motores de ciclo Otto, encontrados na indústria nacional, em motores de ciclo Atkinson. O trabalho propõe algumas geometrias, as quais possuem um pistão auxiliar que desloca-se através de um cilindro preso ao cabeçote do motor, que faz com que o mesmo opere no ciclo Atkinson graças a total sincronia estabelecida dos movimentos. Em busca de uma solução compacta e de fácil adaptação, que traga valores de relação de Atkinson iguais ou maiores que 1,4 e possua vantagens perante modelos já existentes, a metodologia estabelece novas relações volumétricas de um motor oriundas do movimento do pistão auxiliar, de forma que haja uma evolução nos resultados dos conceitos propostos à medida em que avança a pesquisa. O modelo final obtido permite uma relação de Atkinson superior a 1,4, através da adaptação de um cabeçote com formato pent-roof e a substituição do pistão original do motor por um pistão com domo, podendo implementar neste modelo de cabeçote um cilindro auxiliar de 58 mm. Com um curso de 56 mm, o pistão auxiliar desloca-se para dentro da câmara de combustão do motor a uma fração de 50% do valor de seu curso. O movimento do pistão auxiliar possui metade do frequência do pistão principal, movimento que é feito graças a uma biela que conecta-o a um virabrequim junto ao cabeçote do motor. Este virabrequim é acionado através de uma polia com o dobro do diâmetro da polia original do motor, onde ambas são interligadas através de uma correia dentada. O mecanismo é dimensionado tendo como base um motor VW AP de 1.6 L, que no entanto, pode ser adaptado em outros modelos de motor. |
| Abstract: | The evolution of internal combustion engines is the development of world society, which presents us with better engines, more efficient, more economical and less polluting to the environment. Due to these factors, the use of over-expanded engines has been gaining space automotive scene. An idea proposed by Atkinson in the XIX century, which defines overexpanded engines that have a better thermodynamic efficiency when compared to Otto engines, because they have a higher expansion ratio than the compression ratio. This work brings different suggestions on how to turn Otto cycle engines, very common on the national industry, into Atkinson cycle engines. This work offers some geometries, which have an auxiliary piston that displaces through a cylinder attached to the motor that causes it to operate in the Atkinson cycle due to a fully synchronized movement of its mechanisms. In search of a compact and easy-to-fit solution that brings Atkinson values equal to, or greater than, 1.4 and has immediate responsiveness, it is the basis of new volumetric forces of an engine coming from the auxiliary piston movement, so that there is an evolution in the results of the proposed concepts as the research progresses. The final model is compatible with a performance ratio higher than 1.4, by adapting a header with the pent-roof format and replacing the original piston with a dome piston, being able to implement a 58mm auxiliary cylinder in this kind of head. With a 56 mm stroke, the auxiliary piston moves into the combustion chamber of the engine at a fraction of 50% of the stroke value. The auxiliary piston movement has half the frequency of the main piston, the movement is performed due to a connecting rod that connects to a crankshaft next to the cylinder head. This crankshaft is driven through a pulley twice the original pulley’s diameter, where both are interconnected through a toothed belt. The engine was dimensioned based on a 1.6-liter VW AP engine, being able to be retrofitted into other engine models. |
| Palavras-chave: | Engenharia mecânica Motor de combustão interna Geometria Pistões Cabeçote Mechanical engineering Internal combustion engine Geometry Pistons Head |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal do Pampa |
| Sigla da Instituição: | UNIPAMPA |
| Campus: | Campus Alegrete |
| Citação: | MESSA, João Antônio da Costa. Geometrias para uso de ciclo super-expandido em motor de combustão interna. 61 p. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2018. |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/3341 |
| Data do documento: | 28-Jun-2018 |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Mecânica |
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