Publicação

Gestão de motores de combustão interna

Detalhes bibliográficos
Resumo:	As preocupações com a sustentabilidade nunca foram tão altas como as de atualmente. A imposição de legislações referentes a emissões de gases poluentes e de efeito de estufa cada vez mais restritas juntamente com o aumento do custo do petróleo exige uma renovação nos meios de transporte pelos quais no regemos. Embora se continue a utilizar massivamente motores de combustão interna como fonte mecânica de propulsão, a utilização de motores elétricos em automóveis tem vindo a ser implementada e desenvolvida, representando uma potencial solução para a redução de emissões de gases. Relativamente aos automóveis elétricos o principal problema é a sua autonomia limitada, pelo que o conceito de Range Extender (um motor de combustão que atua como gerador dentro do automóvel para estender a autonomia das baterias) apresenta-se como uma solução viável para resolver este problema. Este trabalho visa a implementação de um novo sistema de gestão eletrónico compatível com a transformação do ciclo de um motor Otto para Miller, que tem como objetivo final a sua aplicação como Range Extender de elevada eficiência energética num veículo elétrico. Inicialmente foi feito um estudo sobre sistemas eletrónicos de gestão de motores de combustão interna de ignição comandada, fazendo uma análise aos componentes envolvidos e o seu funcionamento, seguido da implementação do sistema de gestão MegaSquirtII V3.0 num motor BMW75 tendo em conta a futura transformação do ciclo de funcionamento deste, para o ciclo Miller LIVC (Late Intake Valve Close). Previamente à implementação do novo sistema foi necessário colocar em devido funcionamento o motor original e ultrapassar os vários problemas mecânicos e elétricos existentes. Da mesma forma, foi necessário adaptar as instalações experimentais existentes no laboratório, que necessitaram de várias melhorias ao nível dos sensores, actuadores e sistemas de aquisição de dados. Neste âmbito foi desenvolvido de raiz um sistema de aquisição de dados baseado numa placa programável ARDUINO Mega, incluindo toda a electrónica de condicionamento de sinal e desenvolvimento de um interface de utilizador com manual de utilização. Foi possível colocar a instalação experimental em condições de efetuar convenientemente testes a motores em geral. A adaptação do sistema de gestão do motor para o sistema Megasquirt implicou: a caracterização do sistema existente, nomeadamente foi desenvolvido um método para ler os mapas existentes para facilitar a afinação do motor; o desenvolvimento de um novo sensor de posição de cambota; a alteração do sensor de posição do acelerador baseado em três posições (ralenti, wide open throttle e posições intermédias) para outro de variação linear para permitir a utilização do algoritmo Alfa-N; elaboração dos mapas de injeção com base na eficiência volumétrica; incorporação de controlo com sonda lamba; desenvolvimento da electrónica para permitir ao sistema fazer o controlo de ignição sem distribuidor. Embora não tenha sido possível otimizar o sistema e afinar o motor cabalmente, nomeadamente devido à falta de tempo ocasionada pelos atrasos sucessivos causados pelo funcionamento deficiente de alguns componentes e equipamentos, a alteração para o novo sistema foi concluída com sucesso e poderá ser facilmente otimizada em trabalhos futuros.
Autores principais:	Alves, Armando José Cardoso
Assunto:	L-Jetronic MegaSquirt Aquisição de dados Arduino Motor Combustão Sistema de gestão Unidade de controlo Injeção Ignição Mistura Sensor Circuito Data aquisition Engine Combustion Managment system Control unit Injection Ignition Mixture Circuit
Ano:	2013
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade do Minho
Idioma:	português
Origem:	RepositóriUM - Universidade do Minho

Descrição
Resumo:	As preocupações com a sustentabilidade nunca foram tão altas como as de atualmente. A imposição de legislações referentes a emissões de gases poluentes e de efeito de estufa cada vez mais restritas juntamente com o aumento do custo do petróleo exige uma renovação nos meios de transporte pelos quais no regemos. Embora se continue a utilizar massivamente motores de combustão interna como fonte mecânica de propulsão, a utilização de motores elétricos em automóveis tem vindo a ser implementada e desenvolvida, representando uma potencial solução para a redução de emissões de gases. Relativamente aos automóveis elétricos o principal problema é a sua autonomia limitada, pelo que o conceito de Range Extender (um motor de combustão que atua como gerador dentro do automóvel para estender a autonomia das baterias) apresenta-se como uma solução viável para resolver este problema. Este trabalho visa a implementação de um novo sistema de gestão eletrónico compatível com a transformação do ciclo de um motor Otto para Miller, que tem como objetivo final a sua aplicação como Range Extender de elevada eficiência energética num veículo elétrico. Inicialmente foi feito um estudo sobre sistemas eletrónicos de gestão de motores de combustão interna de ignição comandada, fazendo uma análise aos componentes envolvidos e o seu funcionamento, seguido da implementação do sistema de gestão MegaSquirtII V3.0 num motor BMW75 tendo em conta a futura transformação do ciclo de funcionamento deste, para o ciclo Miller LIVC (Late Intake Valve Close). Previamente à implementação do novo sistema foi necessário colocar em devido funcionamento o motor original e ultrapassar os vários problemas mecânicos e elétricos existentes. Da mesma forma, foi necessário adaptar as instalações experimentais existentes no laboratório, que necessitaram de várias melhorias ao nível dos sensores, actuadores e sistemas de aquisição de dados. Neste âmbito foi desenvolvido de raiz um sistema de aquisição de dados baseado numa placa programável ARDUINO Mega, incluindo toda a electrónica de condicionamento de sinal e desenvolvimento de um interface de utilizador com manual de utilização. Foi possível colocar a instalação experimental em condições de efetuar convenientemente testes a motores em geral. A adaptação do sistema de gestão do motor para o sistema Megasquirt implicou: a caracterização do sistema existente, nomeadamente foi desenvolvido um método para ler os mapas existentes para facilitar a afinação do motor; o desenvolvimento de um novo sensor de posição de cambota; a alteração do sensor de posição do acelerador baseado em três posições (ralenti, wide open throttle e posições intermédias) para outro de variação linear para permitir a utilização do algoritmo Alfa-N; elaboração dos mapas de injeção com base na eficiência volumétrica; incorporação de controlo com sonda lamba; desenvolvimento da electrónica para permitir ao sistema fazer o controlo de ignição sem distribuidor. Embora não tenha sido possível otimizar o sistema e afinar o motor cabalmente, nomeadamente devido à falta de tempo ocasionada pelos atrasos sucessivos causados pelo funcionamento deficiente de alguns componentes e equipamentos, a alteração para o novo sistema foi concluída com sucesso e poderá ser facilmente otimizada em trabalhos futuros.