Mapeamento de Deslocamento de Válvulas para Desenvolvimento de Sistema de Freio Motor

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A MWM INTERNATIONAL criou um sistema de mapeamento de deslocamento de válvulas para um sistema de freio motor, que utiliza ferramentas de aquisição de dados da National Instruments (NI). O objetivo principal do projeto foi criar de uma nova tecnologia de freio motor mais resistente em situações críticas, como por exemplo, a descida de um caminhão “carregado” em uma ladeira, gerando a necessidade de usar a potência do motor para frear o veículo. O desafio foi desenvolver uma solução para gerenciar simultaneamente o deslocamento das válvulas, organizar os relatórios e mapear o sistema. Para vencer esse desafio, a companhia utilizou as ferramentas da NI para controle de testes (cFP e NI USB-6218), o programa LabVIEW para desenvolvimento de software, além do DIAdem (programa para gerenciar, analisar e reportar dados coletados durante a sua aquisição). A empresa também reformulou toda a parte de controle dos dinamômetros, adotando o cFP, garantindo maior robustez e precisão do processo.

Transcript of Mapeamento de Deslocamento de Válvulas para Desenvolvimento de Sistema de Freio Motor

Mapeamento de Deslocamento

de Válvulas para Desenvolvimento

de Sistema de Freio Motor

Ricardo Andrade Ranal

Robson Alves Nascimento

NI Automotive Day

Santo André – SP Novembro / 2008

Freio Motor – Fundamentos

Descida de Serra

FREIO

MOTOR

Freio Motor – Fundamentos

Descida de Serra

Freio Motor – Fundamentos

Seqüência Padrão de 4 tempos

Admissão Compressão Expansão Exaustão

Seqüência de 4 tempos

SEM Freio Motor

Freio Motor – Fundamentos

Seqüência com Freio Motor

“Release”

Seqüência de 4 tempos

COM Freio Motor:

Enquanto o pistão se desloca em

direção ao ponto morto superior

(PMS) no momento de

compressão, a válvula de

escape abre, liberando ar em

alta pressão.

Conseqüentemente, pouca

energia é retornada ao pistão no

momento de expansão. Esta

perda de energia é o efeito

desejado para o funcionamento

do sistema de freio motor. Admissão Compressão Expansão Exaustão

Freio Motor – Fundamentos

Curva de Deslocamento

Admissão Compressão Expansão Exaustão

desloc.

válvula

graus

“Bouncing”

Panorama

•Medição e aquisição de uma

válvula por vez;

•Aquisição de dados sem

referência ao ângulo de giro do

motor;

•Impossibilidade de análises

rápidas durante o ensaio;

•Geração de relatórios

extremamente trabalhosa.

Estudo de Caso

•Desenvolver um sistema para mapear,

simultaneamente, o deslocamento das

válvulas de escape de um motor de 6

cilindros, agregando mais rapidez e

confiabilidade para os testes de

desenvolvimento de freio motor.

•Medir, também, outros pontos de

instrumentação (rpm, temp, pressões) e

organizar os dados aquisitados de

maneira a agilizar o processo de

geração de relatórios.

Modelo do Sistema

Diagrama de Blocos

Medição das

Variáveis

Análise

Online

Aquisição

de Dados

Edição

dos Dados

Geração

de Relatório

NI USB-6218

Controle

do Teste

Arquitetura

Software – NI LabVIEW

Hardware de Controle – NI Compact FieldPoint

Hardware de Aquisição – NI USB-6218

Notebook

rodando SW

de Análise em

NI LabVIEW

Desktop

rodando SW de

Controle em

NI LabVIEW

Controle do Dinamômetro

Reforma do Comando com cFP

ANTES DEPOIS

Controle do Dinamômetro

Tela Principal

Deslocamento de Válvulas

Tela principal – LIFT

Deslocamento de Válvulas

Cursor e Limites

CURSOR – Medida do

deslocamento das válvulas

em tempo real.

LIMITES – Verificação das

especificações em tempo real.

Deslocamento de Válvulas

Tela Auxiliar – Instrumentação

Análise de Dados

NI DIAdem – Seleção dos Dados

Análise de Dados

NI DIAdem – Edição dos Dados

Análise de Dados

NI DIAdem – Geração de Relatório

DEPOIS

TEMPO DE ENSAIO:

≈ 4h (6 válvulas)

TEMPO DE ANÁLISE:

≈ 1h

TEMPO TOTAL:

4h + 1h = 5h

ANTES

TEMPO DE ENSAIO:

≈ 4h por válvula

TEMPO DE ANÁLISE:

≈ 4h

TEMPO TOTAL:

(4h x 6) + 4h = 28h

Resultados

EFICIÊNCIA: 82%

Resultados

CONFIABILIDADE

REUSABILIDADE

CUSTOMIZAÇÃO

Mapeamento de Deslocamento

de Válvulas para Desenvolvimento

de Sistema de Freio Motor

NI Automotive Day

Santo André – SP Novembro / 2008