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
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