Projeto e prototipagem de um dinamômetro elétrico de bancada de baixo custo aplicado a ensaios em motores de combustão interna
| dc.creator | Rogério Lucas dos Santos Rosa | |
| dc.date.accessioned | 2022-10-10T19:48:24Z | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-08T23:51:23Z | |
| dc.date.available | 2022-10-10T19:48:24Z | |
| dc.date.issued | 2019-08-02 | |
| dc.description.abstract | The methodology used for testing internal combustion engines it is in constantly evolution compared to the equipment used to evaluate nineteenth century steam engines. Today's engine dynamometers use friction braking systems (such as Prony's brake), hydraulic dynamometers, or electric dynamometers. However, it is still necessary to advance these equipments with respect to performing transient tests, speed control, torque measurement and test time minimization. The present work has as its general objective the design and development of a low cost ac dynamometer applied to low power engine tests benches. In addition, this project also aims to develop a system capable of performing direct torque measurement in place of the conventional strain gauge system based on the stress and strain relationship. It was used a threephase induction motor driven by a unidirectional two-phase three-phase converter (frequency inverter) operating with vector control. This dynamometer will be used in both operating conditions as both engine (unloaded test) and generator (load test). The data acquisition system developed reads the signals from the dynamometric bench, the digital conversion and the display of the curves in a graphical interface. Static testing is conducted on a 7.5 kW @ 4200 rpm single-cylinder motor, for different load values, and the results are compared to datasheet curve. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/1843/46145 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Engenharia mecânica | |
| dc.subject | Dinamômetro | |
| dc.subject | Motores de combustão interna | |
| dc.subject | Torque | |
| dc.subject.other | Dinamômetro de motor | |
| dc.subject.other | Motores de baixa potência | |
| dc.subject.other | Torque | |
| dc.subject.other | Eletrônica embarcada | |
| dc.title | Projeto e prototipagem de um dinamômetro elétrico de bancada de baixo custo aplicado a ensaios em motores de combustão interna | |
| dc.type | Dissertação de mestrado | |
| local.contributor.advisor-co1 | Leonardo Adolpho Rodrigues da Silva | |
| local.contributor.advisor1 | Fabrício José Pacheco Pujatti | |
| local.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0444544391505503 | |
| local.contributor.referee1 | Carlos Eduardo Castilla Alvarez | |
| local.contributor.referee1 | José Guilherme Coelho Baeta | |
| local.contributor.referee1 | Ramon Molina Valle | |
| local.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/3138663863013704 | |
| local.description.resumo | A metodologia usada para ensaios em motores a combustão interna está em constante evolução em relação aos equipamentos usados para avaliar os motores a vapor do século dezenove. Os dinamômetros de motor atuais utilizam sistemas de frenagem por atrito (como por exemplo, freio de Prony), dinamômetros hidráulicos ou dinamômetros elétricos. Ainda assim, há escassos trabalhos e muito a evoluir no que diz respeito ao desenvolvimento de eletrônica embarcada, medição de torque em baixas potências, realização de ensaios transientes e minimização do tempo de ensaio. O presente trabalho tem como objetivo geral o projeto e o desenvolvimento de um dinamômetro de corrente alternada de bancada, de baixo custo, aplicados a ensaios de motores de baixa potência com alta resolução. Esse projeto também visa o desenvolvimento de um sistema capaz de realizar a medição direta de torque, no lugar do sistema convencional a strain gauge, baseado na relação tensão deformação. O torque é obtido pelo método da defasagem indutiva. Um eixo possui em suas extremidades rodas dentadas, as quais são alinhadas na condição de torque nulo, e que fazem parte do sistema de aquisição de pulsos através do sensor de relutância magnética. Mediante a presença de torque no eixo, os dentes presentes nas rodas fônicas ficam desalinhados, produzindo pulsos quadrados defasados no tempo. Esse desfasamento temporal é calculado pelo circuito eletrônico de captura, e está diretamente relacionado com o ângulo de torção presente no eixo. A plataforma microprocessada desenvolvida realiza a leitura dos pulsos, o cálculo do torque, rotação, salva os pontos e exibe as curvas em uma interface gráfica. A especificação de toda eletrônica embarcada segue premissas de compatibilidade eletromagnética, ao qual resultou em uma relação sinal/ruído satisfatória para o sinal de entrada do sistema de controle. Testes sob condição estática é conduzido em um motor monocilindro de 7.5 kW @ 4200 rpm, para diferentes valores de carga e sem carga. Os resultados a plena carga são comparados ao datasheet do motor. | |
| local.identifier.orcid | https://orcid.org/0000-0003-3190-1015 | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA | |
| local.publisher.initials | UFMG | |
| local.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica |