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Título: Desenvolvimento de um atuador eletropneumático para acionamento de válvulas de motores a combustão
Autor(es): Chropatch, Leon Denizar Bueno
Orientador(es): Guérios, Maro Rogér
Palavras-chave: Motores de combustão interna
Controle pneumático
Válvulas de controle pneumático
Internal combustion engines
Pneumatic control
Pneumatic control valves
Data do documento: 28-Nov-2020
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: CHROPATCH, Leon Denizar Bueno. Desenvolvimento de um atuador eletropneumático para acionamento de válvulas de motores a combustão. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Mecatrônica Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.
Resumo: Em decorrência de regulamentos de emissões de poluentes cada vez mais rígidos e consumidores cada vez mais exigentes, os motores a combustão interna demandam constantemente inovações tecnológicas em busca de eficiência. Dos subsistemas de um motor a combustão, o trem de válvulas é um que apresenta um grande potencial de melhoria. Na pesquisa inicial demonstram-se as limitações dos sistemas de acionamento de válvulas por árvore de cames convencional, também apresenta-se soluções de alguns fabricantes para otimizar o acionamento das válvulas em seus motores. Com base no estudo feito e utilizando o método experimental proposto por Pahl e Beitz buscou-se conceber, construir e testar um protótipo de atuador eletropneumático cujo propósito é acionar válvulas de motores a combustão de forma totalmente individual e variável. Conforme etapas descritas no capítulo 7.1, foram definidos objetivos de desempenho e testes para validação deles. Após a fabricação do protótipo final, detalhada no capítulo 7.2, foram realizados testes, simulando situações do funcionamento de um motor. Os resultados dos testes, registrados no capítulo 7.6, foram avaliados e os pontos positivos e negativos investigados. O desenvolvimento demonstra as dificuldades envolvidas na implementação deste sistema e evidencia as necessidades de trabalho futuro para que o design concebido se torne um produto viável técnica e economicamente.
Abstract: In order to deal with stricter pollutant emissions regulations and customers’ expectations the internal combustion engines demand constant technological innovations to make them more efficient. Between the engine’s sub-systems, the valvetrain is one that presents a big improvement potential. This work highlights the limitations of the conventional lobe-based valve operating systems, and presents solutions from some automakers to optimize the valve operation in their engines. Based in the initial research and using the Pahl and Beitz methodology was conceived, built and tested an actuator whose purpose is to operate combustion engine’s valves in a fully individual and variable way. According to the steps in chapter 7.1 performance targets were set and tests developed to validate them. After the fabrication of the actuator’s final version, described in detail in chapter 7.2, tests simulating situations of an operating engine were carried out. The testing results, written in chapter 7.6, were evaluated and the positive and negative characteristics investigated. The development has shown the obstacles for this system’s implementation and the needs for future work to turn the referred design into a technically and economically feasible product.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26727
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