Projeto e análise de válvulas eletromagnéticas injetoras de combustível : uma nova proposta

• Autor(a) principal: Passarini, Luis Carlos
• Data de Publicação: 1993
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18135/tde-24102024-124422/
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A parlir da década de 70, os meios tradicionais de conlrole do motor foram gradativamenle abandonados na medida que esses meios não eram suficientemente acurados para cumprir as novas regulamenlações de economia de combustível e emissões de gases tóxicos. O uso do novo conceito de injeção indireta de combustível ou injeção elelrônica de combustível (EFI) cresceu rapidamente entre as montadoras. Está previsto que pelo final da década de 90, 90% dos veículos estarão usando sistemas EFI. Dentro desse contexto, as válvulas eletromagnéticas injetoras de combustível (VEICs) representam um papel fundamental, sendo consideradas o principal, e também o mais caro atuador dentro de qualquer sistema EFI. A capacidade de uma VEIC provir um motor é função, tanto de seu desempenho, como da versatilidade de seu projeto. Alguns tipos de VEICs êm desempenho tão pobre que são usadas apenas num moor específico, levando a um custo final alto. Se for possível otimizar o projeto da VEIC a fim de ampliar seu desempenho e versatilidade, também será possível ampliar a vida útil do projeto e reduzir seu custo final. O presente trabalho apresenta um novo modelo matemático geral para projetar e avaliar VEICs. Alguns protólipos foram projetados com essa nova proposta e, sendo teseados, moseraram erros relativos absolutos menores que qualquer outro método anterior em toda a faixa dinâmica de vazão. Como contribuições advindas desse trabalho, citam-se: - melhoria do circuito de potência (excitação por tensão) pela simples troca de alguns componentes; inclusão, com sucesso, dos efeitos dos materiais magnéticos no modelo de EVANS-SAIED (1986) para cálculo de relutâncias magnéticas; inclusão dos efeitos da histerese magnética com a adoção de um modelo empírico para representá-la; inclusão dos efeitos da saturação magnética; proposta, com sucesso, de um modelo não-linear para representar a característica elástica da mola de retorno sugestão da aplicação do método das integrais de superfícies de CARPENTER (1961 ) combinado com o método de EVANS-SAIED (1986) para cálculo do frangeamento do fluxo magnético produziu ótimos resultados no cálculo da força magnética; proposta das equações da Mecânica dos Fluidos Clássica para a solução das forças fluídicas; proposta de uma metodologia para o cálculo da força de atrito em VEICs guiadas; adoção de modelo teórico para o cálculo da vazão; apresentação de modelos que representassem cada tipo de seção dosadora utilizado pelos fabricantes; inclusão dos efeitos da pressão e temperatura no cálculo da vazão; apresentação de um modelo que permite avaliar o tempo de abertura como função da potência dissipada pela VEIC; proposta uma metodologia nova e eficaz para determinação do desempenho da VEIC; apresentação dos critérios de desempenho de VEICs; apresentação de um estudo teórico da influência dos parâmetros de projeto sobre o desempenho da VEIC onde foi mostrado o potencial do novo modelo proposto; comprovação teórica de algumas soluções práticas utilizadas no projeto de VEICs.