o que É r l

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O QUE É R/L DO MOTOR? A relação R/L é a divisão do raio do virabrequim pelo comprimento da biela. Essa relação é uma das mais sensíveis no funcionamento do motor. Uma biela maior e um pequeno raio de virabrequim resultam em um R/L menor e quanto menor esta relação, melhor. Quanto menor for a biela, maior será o percurso do centro de gravidade do conjunto biela-virabrequim dentro do motor. Isto reflete em forças maiores agindo contra o movimento de rotação. Em contrapartida, quanto menor for a circunferência que o centro de massa do conjunto percorrer, menos potência efetiva o motor gastará para mover o conjunto e, portanto, maior será a facilidade de obter rotação para aproveitar esta potência em benefício do desempenho do motor. Como podemos ver, o centro de massa “C” próximo do virabrequim (de uma biela menor) gera um raio maior do que o centro de massa mais distante do mesmo (utilizando uma biela maior).

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Relação entre as medidas da biela e o virabrequim.

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O QUE R/L DO MOTOR?A relao R/L a diviso do raio do virabrequim pelo comprimento da biela. Essa relao uma das mais sensveis no funcionamento do motor. Uma biela maior e um pequeno raio de virabrequim resultam em um R/L menor e quanto menor esta relao, melhor. Quanto menor for a biela, maior ser o percurso do centro de gravidade do conjunto biela-virabrequim dentro do motor. Isto reflete em foras maiores agindo contra o movimento de rotao. Em contrapartida, quanto menor for a circunferncia que o centro de massa do conjunto percorrer, menos potncia efetiva o motor gastar para mover o conjunto e, portanto, maior ser a facilidade de obter rotao para aproveitar esta potncia em benefcio do desempenho do motor. Como podemos ver, o centro de massa C prximo do virabrequim (de uma biela menor) gera um raio maior do que o centro de massa mais distante do mesmo (utilizando uma biela maior).

Assim, fica evidente que uma biela maior prefervel se o objetivo otimizar as relaes de foras dentro do motor e melhorar o desempenho.Pensando como projetistas de motores ou preparadores, sempre prefervel utilizar um conjunto formado por pisto, pino, biela e virabrequim com a mnima massa possvel, pois este conjunto ter a menor inrcia mssica, fundamental para obter potncia. H uma srie de razes que podemos citar para que a biela seja prolongada. Uma delas, a mais sensvel e importante, que quanto maior for a biela, menor ser o raio de atuao do centro de gravidade da massa do conjunto e consequentemente, menores sero as foras que agiro contra. Para melhor detalhar essas foras, chamadas de foras de segunda ordem, utilizaremos a equao a seguir:

Onde: F= Resultante de foras devido a somatria de massas alternativas; w= Rotao do motor em radianos por segundo; r= raio da manivela (Metade do curso); l= Comprimento da biela; = ngulo do virabrequim;As foras de segunda ordem so as foras que ocasionam o desbalanceamento e a vibrao do motor. So elas que fazem com que o motor diminua seu rendimento devido ao desbalanceamento. Como possvel ver acima, as foras de segunda ordem so totalmente dependentes da relao de raio de manivela por comprimento de biela e de duas vezes o ngulo do virabrequim. Portanto, quanto menor for a relao de R/L, menores sero as foras que impediro o ganho de torque e que diminuiro o rendimento do motor. Para isso importante que se utilize uma biela o mais longa possvel dentro do projeto.Devemos ter em mente que quanto menor for biela, maior ser a ngulo que ela trabalha. Isso reflete em termos de fora sobre o pisto, pois quanto maior o ngulo, maior ser a componente de fora que incidir sobre a saia do pisto. Princpio bsico de fsica de ao e reao, ou seja, quanto mais decompomos o ngulo, mais fora no sentido da parede do cilindro ser descarregada sobre o corpo do pisto e conseqentemente, maior o atrito entre saia e cilindro.Altas foras contra a parede do cilindro significam altas foras de arrasto do pisto. Isso reflete em perdas por atrito, elevao da temperatura do motor, desgaste prematuro do pisto e de anis.H muitos meios de se contornar esses desgastes tais como filme de bissulfeto de molibdnio na saia do pisto, filme de Politetrafluoretileno (PTFE), deslocamento do pino de pisto (Pino fora da linha de centro de atuao do pisto), deslocar o cilindro da linha de centro do virabrequim, etc. Entretanto, qualquer mudana em projeto reflete em dificuldades, complexidades e altos custos. A alternativa de utilizar bielas longas sempre mais vivel sendo compatvel com componentes j existentes.Frederico Falco WeissingerEngenheiro Mecnico