Análise numérica-experimental dos modos próprios de bomba de óleo

• Autor(a) principal: Loureiro, Filipe Nuno Silva
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/28204
• topic: Bomba de óleo; Cilindrada variável; Análise modal; Vibração; Ruído; NVH; Modos próprios; Frequências naturais; LMS Test.Lab; FEA; FRF

Atualmente no setor automóvel, devido aos avanços tecnológicos, preocupações ambientais e maior exigência por parte dos utilizadores, o estudo acústico ganha cada vez mais preocupação por parte das equipas de desenvolvimento. A bomba de óleo é um dos componentes mais críticos do sistema de lubrificação de um veículo, sendo afetada por vibração e ruído. Além de poder ser audível por parte dos passageiros e criar desconforto na condução, a vibração pode ser prejudicial ao seu funcionamento. Este trabalho foi realizado na empresa Renault Cacia S. A., no âmbito de um estágio curricular, que teve como objetivo a realização de uma análise dos modos próprios de uma bomba de óleo de cilindrada variável. As análises modais foram desenvolvidas inicialmente recorrendo a modelos numéricos e posteriormente com recurso a análise experimental. Os modelos numéricos foram desenvolvidos com base nos modelos CAD, fornecidos pela Renault, no pré-processador ANSA, simulados no software ABAQUS e analisados os resultados da simulação no pós-processador META. Para os ensaios experimentais, os componentes foram excitados através de um martelo de análise modal, contando com a receção de sinal dos acelerómetros por parte do sistema SCADAS III e análise dos dados com o software LMS Test.Lab. Com base nos resultados numéricos e experimentais foi realizada uma validação individual dos principais componentes da bomba de óleo, sendo de seguida realizada a validação da análise modal do conjunto da bomba montada em estado livre e posteriormente uma validação da bomba montada fixa à placa do banco de ensaios de caracterização. Os resultados modais obtidos com recurso aos modelos numéricos aproximaram-se dos resultados experimentais com um desvio médio inferior a 10%, com exceção para a bomba fixa na placa do banco de ensaios. Da análise numérica e experimental aos modos próprios, identifica-se o componente estator como uma das possíveis causas da emissão do ruído, da parte estrutural da bomba de óleo. Os fatores que induzem esta identificação estão associados à geometria do estator e ao seu campo de deformações associados aos modos próprios iniciais, que alteram o volume das câmaras de bombagem e logo o nível de pressão hidráulica. Foi apresentado um conjunto de sugestões de ações complementares a desenvolver no futuro a fim de validar as principais conclusões deste trabalho.