Avaliação comparativa de materiais poliméricos em coletores de admissão para aplicações de motores diesel
Simone Gonçalves de Oliveira
TESE
Português
T/UNICAMP OL4a
[Comparative evaluation of polymeric materials on intake manifold for diesel engines application]
Campinas, SP : [s.n.], 2010.
96 p. : il.
Orientador: Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia
Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
Resumo: No mundo moderno em que vivemos, devido à acirrada competição no mercado automotivo, surge à necessidade de um motor cada vez mais econômico, necessidade esta agravada pela competição internacional com os mercados asiáticos. Assim, acelera-se não apenas a corrida pelo aumento de qualidade e...
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Resumo: No mundo moderno em que vivemos, devido à acirrada competição no mercado automotivo, surge à necessidade de um motor cada vez mais econômico, necessidade esta agravada pela competição internacional com os mercados asiáticos. Assim, acelera-se não apenas a corrida pelo aumento de qualidade e redução de custo dos produtos, mas também para as questões ambientais, como a redução das emissões de gás carbônico e de consumo de combustível. Sabe-se que, quanto maior o veículo, maior é o seu impacto sobre o consumo de combustível. O peso, por exemplo, é o fator mais importante nas emissões de CO2. Considerando que os metais são mais pesados que os plásticos, existe um grande interesse na substituição de peças metálicas por poliméricas. O objetivo geral deste trabalho foi selecionar plásticos de engenharia ou compósitos de matriz polimérica para aplicação em coletores de admissão de gases de motores a diesel. Para tanto, foi elaborada uma matriz de decisão, onde foram avaliadas as principais características necessárias para essa peça específica, que atualmente é constituída pela liga de alumínio fundida. As seguintes características foram consideradas importantes na montagem da matriz de decisão: resistência mecânica à tração e ao impacto; densidade; resistência ao calor; resistência química aos combustíveis; processabilidade por injeção; custo e disponibilidade. Como substitutos ao alumínio fundido foram escolhidos os seguintes materiais: Poliamida 66 sem reforço (PA 66); Poliamida 66 com reforço de 30% fibras de vidro e sem termoestabilizante (PA 66 30 FV - ST); Poliamida 66 com reforço de 30% fibras de vidro com termoestabilizante (PA 66 30 FV - CT); Poliftalamida com 33% de fibras de vidro (PPA 33 FV) e Acetal (PPO). Uma primeira seleção foi feita com dados obtidos na literatura, restando como candidatos mais promissores o PA 66 30FV ST, PA 66 30 FV com CT e o PPA 33 FV. Para esses três plásticos de engenharia foram realizados ensaios de caracterização como: avaliação das propriedades mecânicas; térmicas; resistência ao calor. Chegou-se à conclusão que o PA66 30FV CT é o material mais adequado para a substituição proposta. Finalmente, foi obtido um modelo da peça estudada (coletor de admissão) por prototipagem rápida, para auxiliar nas etapas posteriores deste trabalho, que será o desenvolvimento da matriz de injeção
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Abstract: In the modem world where we live, due to incited competition in the automobilist market, emerges the necessity an engine much more economic and il is worsen by the international competition with the Asian markets. Thus, accelerate not only the race for the raise of the quality and cost...
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Abstract: In the modem world where we live, due to incited competition in the automobilist market, emerges the necessity an engine much more economic and il is worsen by the international competition with the Asian markets. Thus, accelerate not only the race for the raise of the quality and cost reduction of products, but also for the environment topics, such as the reduction of the carbonic gas emissions and fuel consumption. It is known that, as bigger the vehicle is, bigger will be the impact of the fuel consumption. The weight, for example, is the most important factor in the CO2 emissions. Concerning that the metals are heavier than plastics, a great interest in the replacing the metallic parts for polymers exists. The general objective of this work was to select of engineering plastics or composites of polymeries matrix for application in the intake manifold of diesel engines. For this reason, a decision matrix was elaborated where the main necessary characteristics for this specific part had been evaluated, currently is the casting aluminum alloy. The following characteristics had been considered important in the decision matrix: mechanical resistance to the tensile and the impact, density, thermal resistance, chemical resistance to the fuels, injection process, cost and availability. As substitute to casting aluminum the following plastics or composites had been chosen: Polyamide 66 without reinforcement (PA66J, Polyamide 66 with 30% glass fiber reinforcement and without heat stabilizer (PA66 30 GF - CT), Polyamide 66 with 30% glass fiber reinforcement with heat stabilizer (PA 66 30 FV - ST), Poliftalamide with 33% of glass fiber (PPA 33 FV) and Acetal (PPO). A first stage was made with data gotten in literature, remaining as three more promising candidates PA 66 30FV without heat stabilizer, PA 66 30 FV with heat stabilizer and PPA 33 FV. For these three engineering plastics had been carried through characterization tests: evaluation of the mechanical and thermal properties, resistance to the heat. As conclusion, the PA66 30FV with heat stabilizer is the material that more adjusted for the replacement proposal. Finally a model of the studied part (Intake Manifold of Diesel Engine) for rapid prototyping was gotten, to assist the next stage of this work, whit will be the development of the injection matrix
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