| Resumo : |
A busca pela redução de consumo e aumento de eficiência energética dos motores à combustão interna marca o momento atual do desenvolvimento veicular. O downsizing em conjunto à utilização de turbo compressores possibilita alta potência em motores de baixo consumo. Essa solução impacta no projeto dos componentes atuais, e requisitam o desenvolvimento de peças mais resistentes e mais leves. Dentre os componentes mais afetados, o virabrequim se destaca por transmitir todo o trabalho produzido na combustão à linha de transmissão. Devido ao carregamento cíclico tem sua principal falha por fadiga que em conjunto as influências do processo de fabricação, torna impossível a determinação da sua resistência à fadiga pelos métodos analíticos. Para determinação da resistência à fadiga são utilizadas bancadas de ensaio. Estas não possuem grande desenvolvimento acadêmico, o que impacta no desenvolvimento do virabrequim e de seus ensaios. Para preencher esta lacuna, a presente dissertação teve por objetivo o desenvolvimento de uma bancada de ensaio de fadiga de virabrequim, e o modelamento do sistema dinâmico de atuação, possibilitando a melhor compreensão das influências dos parâmetros de operação no ensaio e nos resultados. Para desenvolvimento do projeto foram utilizadas técnicas de desenvolvimento integrado de produto, de modo a satisfazer as necessidades dos clientes de forma mais rápida e satisfatória. Foram alcançados momentos de 700 N.m e 55 Hz de frequência de atuação para o ensaio de flexão, e 1900 N.m de torque a 36 Hz para o ensaio de torção. O equipamento já obteve mais de 100 milhões de ciclos. O modelamento dinâmico apresentou capacidade para prever o comportamento do sistema, requerendo a obtenção experimental do amortecimento do sistema para adequação à realidade do sistema de vibração. |