Orientador: Marco Lúcio Bittencourt

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica

Resumo: Devido às atuais exigências de leis de emissão e redução de consumo de combustível, busca-se reduzir o peso dos componentes sem impacto aos critérios de projeto. Neste sentido, torna-se importante entender e discutir os critérios de projeto do componente em estudo. Este trabalho tem por...

Resumo: Devido às atuais exigências de leis de emissão e redução de consumo de combustível, busca-se reduzir o peso dos componentes sem impacto aos critérios de projeto. Neste sentido, torna-se importante entender e discutir os critérios de projeto do componente em estudo. Este trabalho tem por objetivo entender a influência da redução do contrapeso de uma árvore de manivelas quatro cilindros em linha. Assim, para analisar o impacto da redução de massa nos contrapesos, foi realizado um estudo de sensibilidade nesta região do componente. Para analisar esta viabilidade, foram discutidos alguns critérios de balanceamento e a dinâmica do virabrequim em operação no motor. Nestas metodologias de balanceamento, resumiu-se a teoria básica mais comumente utilizada. Neste trabalho, aplicou-se o conjunto de ferramentas analisadas em um estudo de caso para um virabrequim forjado de um motor quatro cilindros em linha, obtendo-se a diferença dos critérios de balanceamento utilizados em relação à análise dinâmica. Foi observado que há critério de balanceamento que não considera efeito dinâmico importante. Finalmente, demonstrou-se que quando se deseja ter um contrapeso leve, existem alternativas de geometria que minimizam o impacto da retirada de massa

Abstract: Due to the current emission standard and fuel consumption requirements, lightweight components with no impact in the design criterion are desired. As a consequence, it is vital to understand and discuss the design criteria of the studied component. This work aims to understand the...

Abstract: Due to the current emission standard and fuel consumption requirements, lightweight components with no impact in the design criterion are desired. As a consequence, it is vital to understand and discuss the design criteria of the studied component. This work aims to understand the influence of crankshaft counterweight reduction in an inline-four cylinder engine. Thus, to analyze the counterweight mass reduction, it was done a sensitivity study at this region. In order to analyze this feasibility, it was discussed some balancing criteria and also the crankshaft under virtual engine operation. In these balancing methodologies, it was summarized the basic theory usually designed. In this work, it was applied a package of tools in a study of case for a 4cyl. in-line engine crankshaft, obtaining the difference between some balancing methods versus the dynamics analysis. It was noticed that there are balancing methodologies which do not mind important dynamics effect. All in all, it was showed that if a lightweight design is desired, there are some ways to minimize the unbalancing impact when saving counterweight mass