Bancada e método para testes em alta temperatura para conjunto sede- válvulas automotivas

• Autor(a) principal: Luis Alberto Breda Mascarenhas
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do ITA
• Texto Completo: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3315
• topic: Válvulas; Ensaios de desgaste; Motores de combustão interna; Testes a alta temperatura; Ciclo Otto; Engenharia automobilística; Engenharia mecânica

O conjunto válvula e sede de válvula automotiva cumpre a função de garantir a entrada de ar e materiais combustíveis, a saída dos gases de combustão, bem como de garantir vedação no processo de compressão e combustão em um motor de ciclo Otto e Diesel. Para que funcione conforme o rigor de operação com uma queima limpa e baixa emissão de poluentes, é necessário uso de materiais especiais. Temperaturas extremas dos gases de escapamento, aumentos crescentes das velocidades das válvulas e altas pressões são alguns dos parâmetros que ocasionam desgaste nas válvulas. Os materiais usados na sua produção devem ser caracterizados por boa usinabilidade, baixo desgaste, boa resistência mecânica e de fadiga e boa resistência a corrosão em altas temperaturas. Nesse contexto, esse trabalho teve como foco o desenvolvimento de uma bancada e um método para testar novos materiais para válvulas e sedes de válvulas automotivas, por meio de testes de durabilidade que simulam as condições de desgaste do conjunto de válvulas e sedes de válvulas, bem como um procedimento de análise do desgaste e avaliação do seu comportamento sob diversas condições de operação. Para isso desenvolveu-se um equipamento que, de forma sintética, consiste em sistemas hidráulico, de aquecimento, de resfriamento, rotação de válvulas e controle eletrônico que possibilita simular condições de motores de combustão interna, Otto e diesel. O método permite a variação de parâmetros como temperatura, carga, desalinhamento da válvula em relação à sua sede e rotação da válvula. Tanto as válvulas quanto as sedes de válvulas são testadas em suas geometrias finais. Para confirmação da validade científica da bancada e do o método são apresentados os resultados de testes em dois materiais (SAE HNV-3 Sil1 e SAE EV12 21-2N) que são empregados em válvulas automotivas. Com base na análise de variância (ANOVA), verificou-se que a bancada pode ser utilizada na pesquisa destes novos materiais, pois apresentou resultados compatíveis com os encontrados pelos principais equipamentos de testes existentes no mundo; resistência adequada para testes de longa duração; capacidade de realizar ensaios em altas temperaturas e de reproduzir as principais condições operacionais dos motores de combustão interna.