Análise das forças atuantes em uma biela de um motor de combustão interna
Abstract
Os motores a combustão interna continuamente são melhorados e operam com exigências cada vez maiores de pressão de combustão, principalmente no segmento do automobilístico, o que denota estudos para o aperfeiçoamento de seus componentes. Nesse contexto é importante analisar a cinemática e a dinâmica do sistema biela - manivela de um motor que teve um aumento da pressão de combustão. Este trabalho tem como objetivo principal desenvolver um modelo matemático e uma metodologia para determinar as forças dinâmicas atuantes no sistema biela-manivela com ênfase em análise da biela. Através de uma planilha no software Excel®, gera-se os gráficos de forças que atuam em uma biela e esses resultados são validados com uma simulação dinâmica no software Siemens NX®. O motor Agrale M-95W é usado para extrair as informações geométricas e de massa, assim como a curva de pressão no cilindro. A simulação virtual no software Siemens NX® mostrou conformidade com os cálculos realizados em planilha do software Excel®, possibilitando assim simulações de forma rápida apenas com a modificação dos valores de entrada. Percebeu-se que aumentando em 33% a rotação, as forças de inércia passaram a ser 78% maiores, passando a ser as maiores força em uma biela. Outra análise foi a variação da pressão de combustão, que quando aumentadas em 20% geraram uma força no embolo do virabrequim de 25% maior. [resumo fornecido pelo autor]