Estudo da estabilidade da estrutura bainítica na redução da força tangencial de anéis de pistão de segundo canalete em motores ciclo otto
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Tipo
Dissertação
Data de publicação
2015-11-30
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Quartarolo, Ricardo Mazziero
Orientador
Vatavuk, Jan
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Faldini, Sonia Braunstein
Andrade, Arnaldo Homobono Paes de
Andrade, Arnaldo Homobono Paes de
Programa
Engenharia de Materiais
Resumo
O aumento da eficiência energética dos motores de combustão interna utilizados por
automóveis leves é uma demanda crescente da sociedade, devido à representatividade do setor
de transporte em relação às emissões dos gases do efeito estufa. Em um movimento liderado
pelos países desenvolvidos da Europa, as agências reguladoras vêm impondo metas agressivas
de redução de emissões para automóveis novos.
A redução das perdas mecânicas geradas pelo atrito entre os componentes do motor através do
desenvolvimento de novas tecnologias e materiais é mandatório entre a maior parte das
indústrias envolvidas na fabricação de motores. Os anéis de pistão são responsáveis por grande
parte dessas perdas, devido às suas condições de operação adversas dentro da câmara de
combustão. A interação entre os anéis e o cilindro é decisiva para determinar além das perdas
mecânicas por atrito, o desgaste do conjunto, consumo de óleo e potência.
A modificação das propriedades mecânicas dos anéis de pistão através de tratamento térmico é
uma alternativa importante para reduzir o atrito. Esse efeito é especialmente importante nos
anéis de segunda canaleta, que apesar de serem considerados anéis raspadores, na prática tem
como principal função estabilizar o conjunto e evitar a flutuação do anel de compressão e
consequentemente a passagem de gases de combustão para o cárter.
Os resultados sugerem que a microestrutura bainítica, obtida através da austêmpera dos anéis
de pistão fabricados a partir de ferro fundido cinzento possibilita a redução da força tangencial,
sendo que essa redução apresenta uma relação positiva com o tempo de exposição à temperatura
de trabalho do motor conforme constatado em simulações realizadas à temperatura constante e
escala logarítmica de tempo.
Descrição
Palavras-chave
anel de pistão , bainita , força tangencial , tratamento térmico , redução de emissões , ferro fundido cinzento , ring , bainite , tangential force , heat treatment , emissions reduction , grey cast iron
Assuntos Scopus
Citação
QUARTAROLO, Ricardo Mazziero. Estudo da estabilidade da estrutura bainítica na redução da força tangencial de anéis de pistão de segundo canalete em motores ciclo otto. 2015. 112 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo, 2015.