Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-05-11T12:34:10Z No. of bitstreams: 1 2011_FilipeSilvaPereiraCarneiro.pdf: 4702667 bytes, checksum: 7afd42b0f654954e0ad29aa0dc2b6a42 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-05-11T15:34:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_FilipeSilvaPereiraCarneiro.pdf: 4702667 bytes, checksum: 7afd42b0f654954e0ad29aa0dc2b6a42 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-11T15:34:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_FilipeSilvaPereiraCarneiro.pdf: 4702667 bytes, checksum: 7afd42b0f654954e0ad29aa0dc2b6a42 (MD5) / O projeto descrito neste documento apresenta uma primeira abordagem ao desafio de se utilizar injeção de GNV (Gás Natural Veicular) em veículos movidos originalmente movidos à gasolina/álcool, utilizando para isso Lógica Nebulosa a fim de evitar-se cálculos complexos e a necessidade de armazenamento de mapas de correção. A estratégia empregada no projeto utiliza o tempo de injeção lido da UCE (Unidade de Controle Eletrônico) original de gasolina/álcool como base para determinar o tempo de injeção de GNV, e define uma correção baseada em Lógica Nebulosa, com sensores e o próprio tempo de injeção original como entradas e a correção sobre o tempo de injeção como saída. O desenvolvimento do projeto aconteceu em três grandes áreas: hardware, firmware e estratégia de injeção, todos sendo tratados neste documento. O hardware e o firmware foram especificados, projetados, desenvolvidos e testados, com bons resultados em todos os testes, provando sua capacidade em desempenhar as tarefas para as quais foram desenvolvidos: ler os sensores MAP, de rotação, de pressão de gás e de sonda lambda, ler o tempo de injeção original do veículo, emular os sensores MAP e de sonda lambda e atuar nos bicos injetores de GNV. A base de regras da Lógica Nebulosa foi criada a partir da observação de uma UCE de GNV comercial (previamente instalada no veículo), com o objetivo de fazer com que o projeto desenvolvido se comportasse o mais próximo possível a essa ECU. A partir de logs de campo da ECU comercial, a estratégia desenvolvida foi testada computacionalmente e esses testes apresentaram bons resultados. Resultados de campo, entretanto, mostraram a necessidade de aprofundamento do problema para que sejam promovidos alguns ajustes na Lógica Nebulosa. Os resultados atuais indicam que a base de regras deve ser desenvolvida por meio de testes de campo ao invés de simulações computacionais, como foi feito. Finalmente, a plataforma desenvolvida (hardware e firmware) foi capaz de manter o motor em funcionamento quando o tempo de injeção de GNV foi calculado a partir de uma correção fixa sobre tempo de injeção da ECU original. Portanto, a plataforma foi desenvolvida com sucesso, o que permite a experimentação de diferentes estratégias para cálculo do tempo de injeção de GNV (como foi feito com o controlador baseado em Lógica Nebulosa). ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The project described in this document presents a first approach to the challenge of using NGV (Natural Gas Vehicle) injection in gasoline/ethanol vehicles, by using fuzzy logic to avoid complex calculations and the need to store correction maps. The strategy employed in the project adopts the injection time read from the original ECU (Electronic Control Unit) of gasoline/alcohol as the first approach to determine the NGV injection time, and it defines a correction based on a fuzzy logic, with sensors and the original injection time itself as inputs and the correction as output. The designed project involved the design in three major areas: hardware, firmware and injection strategy, all of them being addressed by this document. The hardware and firmware have been specified, designed, developed and tested, with good results in all tests, proving their capacity to perform the tasks they have been designed for: reading MAP, rotation, gas pressure and lambda oxygen sensors, reading the original injection time, emulating MAP and lambda oxygen sensors and actuating in the NGV injector. The rule base of the fuzzy logic was created from the observation of a commercial NGV ECU (previously installed in the vehicle) in order to make the designed project to behave as close as possible to this ECU. From field logs of the commercial ECU, the designed strategy has been tested computationally, and these tests have shown good results. The field tests, however, have showed the need to delve into the problem in order to perform some adjusts in the fuzzy logic. The current results point out the idea of designing the rule base from field testing instead of the computational simulations as have been done. Finally, the developed platform (hardware and firmware) was capable to maintain the engine running when the injection time of NGV was calculated through a fixed correction in the injection time of the original ECU. Therefore, the platform has been successfully developed, which allows the experimentation of different strategies for calculating the NGV injection time (as performed with the developed fuzzy logic controller).

Orientador: Marcio Luiz de Andrade Netto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T04:43:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MonneratJunior_PedroHenrique_M.pdf: 3286266 bytes, checksum: ef419cb4869efea23fe6fa0429d6c230 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Para o controle da marcha lenta em motores de automóveis podem ser encontrados diversos modelos matemáticos baseados em técnicas lineares. O motor é um sistema tipicamente não-linear e tais modelos são obtidos por processos de linearização que, em geral, resultam em aproximações pouco realistas para boa parte do espaço de suas variáveis de estado. O presente trabalho busca diminuir este distanciamento da realidade, utilizando um modelo neural do motor obtido por identificação e, por meio deste, treinando um controlador neural para atingir o desempenho desejado em marcha lenta. Todas as etapas são descritas e apresentam-se os resultados obtidos com a implementação do controlador na injeção eletrônica de dois veículos distintos / Abstract: For the automotive Idle Speed Control one can find a number of mathematical models based on linear techniques. The engine is a typical non-linear system and these models are obtained by a linearization process resulting, in general, in a poor aproximation for a large part of its state-space variables. This work tries to reduce the distance ITom reality, using a neural model of the engine obtained by identification and, based on this model, training a neural controller to attain a desired performance for Idle Speed. Every step is described and results are shown for this controller as implemented inside the eletronic fuel injection system of two different vehicles / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Katia Lucchesi Cavalca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T19:28:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniel_GregoryBregion_M.pdf: 2663262 bytes, checksum: f7c1b338ec3a0dad168c82dc8c8d2fc2 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho visa analisar o comportamento dinâmico do sistema pino pistão. Por esse motivo, foi desenvolvido um modelo matemático para o mecanismo biela-manivela, considerando a influência do mancal hidrodinâmico da junção biela-pistão. As análises dinâmicas desse sistema foram realizadas utilizando dois modelos distintos. O primeiro modelo foi usado para representar o sistema quando o pino pistão está em contato com a superfície do mancal, assumindo, nesta condição, um comportamento similar aos mancais rígidos (sem folga). O segundo modelo foi empregado para representar o sistema quando o pino pistão está em lubrificação hidrodinâmica. Nesta condição, o pino pistão tem um movimento relativo à biela, o que torna este sistema um problema de múltiplos graus de liberdade. Diante disso, o primeiro modelo foi desenvolvido através da Equação de Movimento de Eksergian, sendo o segundo modelo, desenvolvido a partir do método de Lagrange. O modelo matemático de lubrificação hidrodinâmica foi introduzido com o intuito de obter resultados mais realísticos sobre o comportamento dinâmico do sistema. Este modelo de lubrificação considera as mesmas suposições básicas da teoria de lubrificação de Reynolds. A partir do modelo desenvolvido neste trabalho foram obtidas as orbitas do pino pistão, as distribuições de pressão e as velocidades e acelerações do mecanismo biela-manivela, o que permitiu realizar uma análise preliminar do comportamento dinâmico desse sistema. / Abstract: This work aims to analyze the dynamic behavior of the piston pin system. For this reason, a mathematical model for the slider-crank mechanism was developed, considering the influence of the hydrodynamic bearing of the piston-connecting rod joint. The dynamic analyses of the system applied two distinct models. The first represented the system when the piston pin was in contact with the bearing surface, assuming, in this condition, a similar behavior of rigid bearings (without clearance). The second model represented the system when the piston pin was in hydrodynamic lubrication. Under this condition, the piston pin presented a relative motion to the conrod, what turns this system into a multidegrees of freedom problem. Therefore, the first model was developed by Eksergian's Equation of Motion and the second model was developed by Lagrange method. The mathematical model of hydrodynamic lubrication was introduced to obtain more realistic results under the system's dynamic behavior. This lubrication model considers one of the basic assumptions of the Reynolds lubrication theory. From the model developed in this work were obtained the orbits of the piston pin, the pressure distributions and the velocities and accelerations of the slider-crank mechanism, what allows a preliminary analysis of the dynamic behavior of this system. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, 2001 / Inclui bibliografias / Com o aumento da densidade de veículos e conseqüentemente da poluição sonora urbana, faz-se a necessidade de projetar silenciadores mais compactos e eficientes. Nesta dissertação, apresenta-se o estudo do desempenho de algumas configurações de silenciador / With the increasing vehicles density and the urban sound pollution, the exhaust mufflers require be more compact and efficient. In this dissertation, the mufflers performance of some configurations, with special emphasis for perforated ducts is verified.

Dissertação (mestrado) - Ponifícia Universidade Católica do Paraná, 2002 / Inclui bibliografias / Com todas as facilidades que existem atualmente sobre o globo terrestre, os veículos com motores de combustão interna são o meio de transporte mais comum, porém, os mesmos estão aumentando de forma tão acelerada que estão se tornando um problema para os s

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2008 / Bibliografia: f .118-124 / Com o avanço tecnológico ocorreu o surgimento de uma grande variedade de técnicas computacionais, que tornaram possível a solução de inúmeros problemas de engenharia. Possibilitou-se, desta forma, predizer o desempenho de um silenciador na fase de projeto / With the technological evolution a lot of computational techniques variety came up, being possible to solve several engineering problems. It was possible, this way, to predict a muffler performance in the project stage trough numeric analysis and the con

Orientador: Milton Dias Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-25T09:48:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nomura_PaulaWatanabe_M.pdf: 4842075 bytes, checksum: fb2b3e20baadde947cb7b9aad16227d8 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: As novas legislações de emissões demandam das montadoras de veículos automotores, o desenvolvimento de tecnologias para melhorar o consumo de combustível e emissão de poluentes. Seguindo esta tendência, os sistemas de turbocompressores inovam junto e lançam ao mercado novas arquiteturas de turbos. Uma delas é o turbocompressor regulado de dois estágios, que otimiza a eficiência em um intervalo de rotação mais amplo. Neste sistema, há dois turbocompressores: o estágio de baixa pressão e de alta pressão. O primeiro tem maior influência nas baixas rotações, enquanto o segundo nas altas rotações do motor. Entre os dois estágios, existe uma válvula bypass que controla a passagem do gás de escape para o estágio de baixa pressão, evitando assim, sobrecarregar o estágio de alta pressão. Esta válvula bypass é composta por um eixo rotativo e uma bucha fixa, e exatamente entre estes dois componentes foi detectado desgaste, aumentando as folgas e causando vazamento de gás. Com o objetivo de diminuir este vazamento e resolver o problema, uma investigação sobre este desgaste prematuro foi iniciada dentro da empresa onde a autora da presente dissertação trabalha. Neste trabalho a análise de forças das condições estática e dinâmica que envolve a bucha e o eixo, as forças e momentos para abrir e fechar o prato da válvula, e as equações de movimento são apresentadas. A análise experimental inclui medições feitas em dois motores reais: um deles conectado a um dinamômetro e o outro instalado em um veículo usado na mesma aplicação onde o desgaste excessivo foi observado. Além disso, a análise de desgaste de dez pares bucha-eixo que retornaram de testes de durabilidade é apresentado. A comparação do desgaste entre dois sistemas de bucha e eixo foi realizada. Ambos os sistemas rodaram na mesma condição, exceto pela frequência de operação da válvula de controle, assim a influência desta frequência pôde ser analisada. Ao final, todo este dado foi coletado e usado para o cálculo de taxa de desgaste que avalia a influência de diferentes parâmetros de design sobre a taxa de desgaste / Abstract: The new emission legislations demand, from vehicle manufactures the development of technologies to improve fuel consumption and pollutants emission. Following this trend, the turbocharging systems innovate together and release new turbocharger architectures in the market. One of them is the regulated-two-stages turbocharger, which optimizes the efficiency in a broader engine speed range. In this system, there are two turbochargers, the high and low pressure stages. The former has a bigger influence on the low engine speeds, and the latter in the higher engine speeds. Between both stages there is a bypass valve that controls the gas flow to the low pressure stage, avoiding overpressure in the high pressure stage. This bypass valve is composed by a rotating shaft and a fixed bushing, and exactly between these two components it was detected wear, increasing the clearances and causing gas leakage. In order to reduce this leakage and solve the problem, an investigation about this premature wear has started inside the company where the author of the present dissertation works. In the present work the force analysis of the static and dynamic conditions that involve the shaft and bushing, the forces and momentum to open and close the valve plate, and the equations of motion are presented. The experimental analysis includes measurements made on two real engines: one of them connected to a dynamometer and the other installed on a vehicle used on the same application where the excessive wear was observed. Also, the wear analysis of ten shafts and bushings returned from durability tests is presented. The wear comparison between two shaft-bushing systems was performed. Both systems run in the same condition except for the control valve operational frequency, so the influence of this frequency could be evaluated. In the end, this entire data base collected could be used as input to a wear rate calculation that evaluates the influence of different design parameters on the wear rate / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestra em Engenharia Mecânica

Orientador: Luiz Carlos Sandoval Góes / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T02:42:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RobertoCarlosdeCastro_M.pdf: 3523448 bytes, checksum: 056edbb15555679526f8d88b82ca288c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho construiu-se e verificou-se um modelo matemático capaz de realizar o cálculo da rotação do eixo do turbocompressor aplicado a um motor Diesel, para futura implementação de uma função de software no programa da unidade de comando do motor, de forma a permitir a criação de estratégias de proteção contra sobre rotação do eixo do turbocompressor. O modelo foi construído com utilização de modelagem de fenômenos físicos que ocorrem em algumas partes do motor, junto com tabelas obtidas através de testes empíricos do motor. O modelo foi criado de modo a aproveitar os sensores atualmente disponíveis no motor de série, utilizados pelo sistema de injeção eletrônica. O parâmetro de vazão de ar admitido, calculado pela unidade de controle do sistema de injeção também foi aproveitado. Após a criação do modelo, este foi verificado inicialmente simulando-se variações nas entradas (quantidade injetada de combustível e acionamento da válvula EGR) e analisando-se a reação ocorrida na saída do modelo (rotação do eixo do turbocompressor). Foram realizadas medições em um banco de testes para o levantamento do mapa de temperatura do coletor de escape em condição estacionária. Para a verificação do modelo em um caso real, foram coletados dados de diversos parâmetros de funcionamento de um motor diesel instalado em um veículo de testes da MWM International. Os parâmetros de entrada coletados foram inseridos no modelo e o valor de rotação medido confrontado com o valor calculado. Ajustes nos submodelos foram necessários para a estimação dos parâmetros do modelo através da minimização do erro encontrado. O erro encontrado diminuiu sensivelmente, porém ainda se manteve alto para ser considerado como uma informação confiável para a implementação no software da unidade de comando do motor / Abstract: In this work, it was intended to create a model capable to calculate the turbocharger shaft speed of a Diesel engine, for future implementation of an algorithm in the engine's Electronic Control Unit software, as a protection strategy against turbocharger shaft overspeed. The model was built using physical phenomenon modeling from some parts of the engine, among tables obtained by empiric tests of the engine. The model was created in order to use current sensors available in the series production engine, which is used by electronic fuel injection system. The intake air flow parameter, already calculated by ECU, was also used. After the model creation, it was verified simulating input variation (fuel injected quantity and EGR valve command) and analyzing the model output (turbocharger shaft speed). Measurements in bench test were performed in order to create an exhaust manifold temperature map in steady condition. In order to check the model in a real case, several operating parameter data were collected from a Diesel engine installed in a test vehicle from MWM International. The acquired data was inserted in the model and the turbocharger shaft speed was crosschecked against the calculated value. Adjustments in submodels were necessary to parameter estimation through minimizing of error found. The error decreased significantly, however it remained too high to be considered a reliable information for implementation in the controller's software / Mestrado / Eletrônica / Mestre em Engenharia Automobilistica

Orientador: Katia Maria Lucchesi Cavalca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:12:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mastaler_Alexandre_M.pdf: 8070977 bytes, checksum: 67729451cedeb65f0b15eb1a17a3fead (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O comando de válvulas é um sistema utilizado em motores à combustão, que tem como função controlar a abertura e fechamento de válvulas de circulação dos gases envolvidos na combustão. Ele é composto por diversos subsistemas; Um desses subsistemas é o contato balancim/pivô, onde o comando aciona o balancim para que esse acione a válvula e utilize o pivô como elemento de suporte. O conhecimento desse subsistema é importante para a avaliação de desgastes e ruídos provenientes desse contato, assim como, avaliações do atrito para otimização geral do comando. Para que haja a redução de desgaste, o pivô deve girar em relação ao balancim, mas existem certas aplicações em que o giro do pivô não é possível. Baseando-se na equação de Reynolds, o filme de óleo ao redor do pivô será avaliado e calculado com relação à distribuição de pressão. Com o conhecimento da distribuição de pressão, poderemos saber quais as forças envolvidas no subsistema. Considerando-se o atrito e os momentos gerados pelo balancim no pivô, chegamos às condições de equilíbrio do sistema. Com essas avaliações observaremos as condições que permitam a rotação do pivô em relação ao balancim / Abstract: The Valve Train System used in combustion engines have the ability to command the opening and closure of gas circulation valves control that takes part in combustion. It is formed by many sub-systems. One of these systems is the finger follower/pivot contact, where the command starts the finger follower for valve starts and uses the pivot as a support element. The knowledge of this sub-system is important to ware and noise evaluation that came ftom this contact, as well as, ftiction evaluation for the command general optimization. To reduce wear, the pivot must turn in finger follower relation, but in some applications the pivot tum is not possible. The oil film around the pivot is ca1culated in relation of its pressure distribution as Reynolds Equation. Through the knowledge of pressure distribution, the forces in the sub-system are known. Considering the ftiction and the moments generated by the balancing in the pivot, we carne to balance conditions in the system. With these evaluations we noticed the condition that allows the pivot rotation in relation to the balancing / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Carlos Alberto dos Reis Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T07:54:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alonso_GustavoCovizziMennaBarreto_M.pdf: 4682203 bytes, checksum: 88119ff44c9ecc1cadec676fa4241d5c (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho irá descrever o desenvolvimento de um sistema baseado em computador pessoal, que simula um ambiente automotivo para unidades de controle de sistemas de injeção eletrônica (centralinas) e adquire as informações relativas à sua atuação sobre o veículo. O usuário controla os diversos parâmetros do ambiente simulado e verifica a resposta da centralina através de uma interface gráfica interativa e acessível via mouse. Este sistema visa propiciar uma assistência técnica eficiente, diagnosticando problemas em campo com rapidez e confiabilidade, substituindo os simuladores manuais atuais que são adaptados para um único modelo de centralina e dependem de outros equipamentos como um osciloscópio para visualização dos sinais de interesse. Além de substituir todo um conjunto desses simuladores por um único sistema, nossa abordagem também oferece a possibilidade de efetuar testes dinâmicos e fornece uma ferramenta que atenda a diversos usuários com diferentes necessidades. Outras características a serem apresentadas pelo nosso sistema são portabilidade, adequação ao ambiente industrial e flexibilidade, para permitir uma fácil atualização a novos equipamentos de aquisição de dados (prevenção contra a obsolescência) / Abstract: This work describes the development of a PC-based system, who simulates an automotive environment for Electronic Fuel Injection Control Units (EFIs) and acquires information about their acting over the vehicle. The user is able to control several parameters of the simulated environment and verify the EFI performance through an interactive graphical interface, accessible by mouse. This system intends to provide an eficient technical support, promptly and reliably diagnosing field problems, replacing the existing manual simulators. Indeed, these manual simulators are generally adapted to a single EFI model and hang upon other equipments such as an osciloscope for singals visualization. The solution presented in this work intends to replace a hole set of these manual simulators for a single system, with the capability of performing dynamic tests, being a tool to supply different users with different requirements. Other outstanding characteristics of the developed system are portability, industrial environment compliance and flexibility, to allow easy upgrade to new data acquisition equipments / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica