Sistema de Abertura e Fecho de Válvulas de Admissão e de Escape no Motor de Combustão Interna

• Elaborado por:

• Hugo Valério

Sumário

• Objectivos

• Identificação das limitações existentes

• Identificação das necessidades

• Geração de conceitos

• Concepção de fabrico

• Prototipagem virtual

• Conclusão

Objectivos

• Objectivo geral: Criar um produto inovador.

• Objectivo específico: Melhorar o sistema de abertura e fecho de válvulas do motor de combustão interna

Objectivos

• Objectivos Empresariais : Totalidade do mercado mundial, tendo como mercado alvo os construtores de motores de combustão interna volumétricos alternativos a 4 tempos.

Identificação das Limitações Existentes

• Limitação da rotação dos motores tradicionais

Identificação das Limitações Existentes

• Complexidade do sistema.

• Numero de peças móveis

Identificação das Necessidades

Através de um inquérito de rua a diferentes utilizadores identificou-se as principais necessidades:

- Rotação ilimitada

- Baixo Custo

- Baixa poluição sonora

- Manutenção alargada

Geração de Conceitos

• Através de sugestões de livros técnicos e com um olhar atento às coisas que nos rodeia criou-se o primeiro conceito

• Válvula rotativa

Geração de Conceitos

• O primeiro conceito tinha como principal objectivo criar uma válvula rotativa, com um conceito diferente das válvulas já existentes.

Geração de Conceitos

• O segundo conceito fui criado para resolver o problema do numero de peças moveis e simplificar o sistema

• Válvula linear

Geração de Conceitos

• Terceiro conceito surgiu da fusão dos outros conceitos

Geração de Conceitos

• Para seleccionar qual dos conceitos gerados é a melhor opção, para a simplicidade e rotação ilimitada, utilizou-se dois conceitos:

CONCEPT STORING

CONCEPT SCREENING

Geração de Conceitos

• Concept Screening

Para a simplicidade do sistema comparou-se os seguintes conceitos:

Geração de Conceitos

• Concept Screening (simplicidade)

Concept Selection Criteria B1 B2 B3 (Ref)

Quantidade de peças + + 0 Resistência Mecânica - 0 0

Periodos de Manutenção 0 + 0 Facilidade de Produção + + 0 Tempo de Montagem + + 0 Custo de Produção + + 0

Peso 0 + 0 Dimensão 0 0 0

? +'s 4 6 0 ? 0's 3 2 0 ? -'s 1 0 0

Net Score 3 6 0 Rank 2 1 3

Continue S S N

•B1

•B2

•B3

Geração de Conceitos

• Concept Storing (simplicidade)

Concept B1 Concept B2

(Ref) Selection Criteria w

Rat Ws Rat Ws

Quantidade de peças 25% 1 0.25 3 0.75 Resistência Mecânica 20% 2 .004 3 0.6

Periodos de Manutenção

15% 2 0.3 3 0.45

Facilidade de Produção 8% 3 0.24 3 0.24 Tempo de Montagem 12% 3 0.36 3 0.36 Custo de Produção 10% 2 0.2 3 0.3

Peso 5% 2 0.1 3 0.15 Dimensão 5% 2 0.1 3 0.15

Total Score 1.59 3 Rank 2 1

Continue No Develop

•B2

•B1

Geração de Conceitos

• Concept Screening (rotação)

Concepts Selection Criteria A1 A2 A3 A4 (Ref)

Simplicidade - 0 + 0 Resistência Mecânica - - 0 0

Vibração 0 0 0 0 Facilidade de

Produção - 0 + 0

Tempo de Montagem 0 - + 0 Custo de Produção - + + 0

Peso + 0 0 0 Segurança 0 0 0 0

? +'s 1 1 4 0 ? 0's 3 4 4 0 ? -'s 4 2 0 0

Net Score -3 -1 4 0 Rank 4 3 1 2

Continue N S S S

•A1

•A3

•A2

•A4

Geração de Conceitos

• Concept Sctoring (rotação)

Concept A2 Concept A3 Concept A4 (Ref) Selection Criteria w Rat Ws Rat Ws Rat Ws

Simplicidade 16% 4 0.64 5 0.8 3 0.48 Resistência Mecânica 12% 2 0.24 2 0.24 3 0.35

Vibração 13% 5 0.65 5 0.65 3 0.39 Facilidade de Produção 17% 4 0.68 5 0.85 3 0.51 Tempo de Montagem 12% 4 0.48 5 0.6 3 0.35 Custo de Produção 19% 4 0.76 4 0.76 3 0.57

Peso 3% 3 0.09 4 0.15 3 0.09 Segurança 8% 5 0.4 5 0.4 3 0.24

Total Score 3.94 4.18 2.98 Rank 2 1 3

Continue Develop Develop No

•A2

•A3

•A4

Geração de Conceitos

• Desta forma o conceito final a desenvolver é:

Concepção para o fabrico

• Para resolver um problema da estanquicidade do sistema, e ao mesmo tempo garantir uma melhor lubrificação, os veios são roscados, dirigida para os casquilhos anti-fricção

Concepção de fabrico

• Na montagem do sistema a dificuldade existente na colocação da vela de ignição ou das velas térmicas, levou a uma alteração da estrutura, passando a ter a seguinte geometria:

Prototipagem virtual

Conclusão

• Esta invenção vem melhoras as performance dos motores.

• Eliminar um grande numero de peças móveis

• Aumentar a rotação máxima dos motores

• Diminuir os barulhos existentes na abertura e fecho das válvulas

Questões