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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAISEscola de Engenharia – UFMG
Departamento de Engenharia Mecânica – DEMEC
Motores de Combustão Interna
Compatibilidade Motor x Veículo x Escalonamento de Marchas
Prof. Fabrício Pujatti
Conceitos:
Conceitos:
Peso x Volume: Evolução
UNO
PALIO
CELTA
NUOVO CORSA
GOL
206
TWINGO
CLIO
POLO
FIESTA STREET
NOVO FIESTA
IBIZA
310 com red. peso
310 teórico dimensional
800
850
900
950
1000
1050
1100
1150
1200
7.00 7.50 8.00 8.50 9.00 9.50 10.00 10.50 11.00
Volume ( Largura x Altura x Comprimento ) - (m³)
Peso
(Kg)
Curvas Características:
0
20
40
60
80
100
120
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 70000
10
20
30
40
50
60
70To
rque
[Nm
]
Pot
ênci
a [k
W]
Rotação [RPM]
Curvas Características:
Con
sum
o [k
g/h]
Curvas Características:
Con
sum
o Es
pecí
fico
[g/k
Wh]
Curvas Características:
10 kW
20 kW
30 kW
40 kW
Potência no Eixo de Tração:
0
10
20
30
40
50
60
70
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Velocidade [km/h]
Potê
ncia
[kW
]
G1 G2 G3 G4 G5
Potência Disponível:
0
10
20
30
40
50
60
70
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Velocidade [km/h]
Potê
ncia
[kW
]
Res. Total
Res. Aerodinâmica
Res. Rolamento Pneu
Potência Disponível:
0
10
20
30
40
50
60
70
0 50 100 150 200
Velocidade [km/h]
Potê
ncia
[kW
]
G1
G2
G3
G4
G5
Escalonamento de Marchas:
0
2 0
4 0
6 0
8 0
10 0
12 0
14 0
16 0
18 0
20 0
22 0
24 0
2 00 0 25 0 0 3 00 0 3 50 0 4 0 00 4 5 00 5 0 00 5 5 0 0 6 0 0 0 6 5 0 0 7 0 0 0
Rotação [RPM]
Velo
cida
de [k
m/h
]
G2
G4
G1
G3
G5
Escalonamento Esportivo:
1
2
3
4
5
Escalonamento Econômico:
1
2
3
4
5
Gráficos de Aceleração: Fun to Drive
Comparativo Medidas de Pneu
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160
Velocidade (km/h)
Ace
lera
ção
(m/s
²)
Curva de Maior Eficiência:
Curva Eficiência
Transmissão tipo CVT:
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 45000
50
100
150
200
rpm
Nm
Compatibilidade Mecânica:
997 Nenhuma 28,3 26,9 31,5 34,8 30,8
Tipo de Mercadoria Transportada com maior frequência:
Compatibilidade Mecânica:
LOREMO (Low Resistance Mobile):
LOREMO (Low Resistance Mobile):
Emissão de CO2 e Consumo de Combustível:
CEA M2 - DEMEC/UFMG: 4.0 g CO2 / km
(600 km/L)
Emissão de CO2 e Consumo de Combustível:
Motores de Combustão Interna - EMA-153
Uso dos Mapas de Motores
Pv=C r M vM ug V v0,5 arC d AvV v
3
Utilizando os mapas de potência, torque e consumo específico obtidos com o programa AnalyticalCARE, para o motor padrão para operação em plena carga (100%) e em cargas parciais de 90%, 80%, 60%, 40%, 20% e 10%. Analisar a demanda de potência de um veículo terrestre com as seguintes características:
As relações de transmissão da caixa de marchas são:
A relação final de transmissão é o valor da redução entre a roda e o diferencial.
a) Construir um gráfico com todas as curvas de potência requeridas pelo veículo para velocidades de 0 a 120 km/h, na marcha recomendada;b) Sobrepor as curvas de potência requerida e as curvas de potência do motor. Comentar sobre a capacidade do motor em atender as solicitações do veículo;c) Calcular os torques necessários e sobrepor as curvas sobre o mapa de torque calculado. Comentar;d) Calcular o consumo de combustível, em kg/h, para cada ponto de operação possível do conjunto motor-veículo. Construir um gráfico de consumo versus rotação do motor. Comentar.
4
Marcha Relação Velocidade Máxima (km/h)1 4,18 212 2,14 403 1,41 644 1,12 725 0,89 120
Ré 3,31 21
Coeficiente de atrito de rolagem Cr 0,02Massa do veículo Mv 1284 kgCarga útil (4 passageiros de 68 kg+bagagem) Mc 450 kgAceleração da gravidade g 9,81 m/s^2
ro 1,22 kg/m^3Coeficiente de atrito aerodinâmico Cd 0,3Área frontal do veículo Av 2,25 m^2Diâmetro da roda Dr 0,75 mRelação final de transmissão Rf 4,1
Densidade do ar ambiente (0oC e 105 bar)
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