Modelação de uma embraiagem bimassa

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Neste trabalho apresenta-se uma metodologia de modelação para volantes bimassa com o objetivo de auxiliar o seu desenvolvimento. Esta metodologia, aliada à realização de ensaios laboratoriais, permite reduzir o tempo e o custo associados ao projeto destes volantes. Os volantes bimassa, comparativamente aos volantes de inércia convencionais, apresentam vantagens na redução de vibrações e ruído, aumentando o conforto do veículo. Estes volantes também favorecem a redução dos consumos de combustível devido à redução dos regimes de funcionamento. O desenvolvimento desta metodologia assenta na teoria das ligações. Assim, o modelo de estudo considera corpos com características inerciais conhecidas e ligações que traduzem as interações entre eles. Para a análise dos corpos, desmantelou-se o bimassa e procedeu-se à pesagem e modelação em software de CAD dos seus componentes. Estes procedimentos, auxiliados por determinações experimentais, também permitiram reunir a informação necessária para caracterizar as ligações. De seguida, elaborou-se um modelo inicial considerando algumas hipóteses simplificativas. A partir deste modelo desenvolveram-se sucessivos modelos onde se introduziram hipóteses reais e se alteraram algumas simplificações admitidas, aumentado a sua complexidade de um modo faseado. No final, obteve-se o modelo real para ser ensaiado. Nesta fase submeteu-se o modelo a diversos sinais de entrada, na forma de momento aplicado na cambota, para se conhecer os sinais à saída (na caixa de velocidades). Para retirar conclusões sobre a eficiência do bimassa enquanto “filtro” mecânico, traçou-se um gráfico comparativo em que os pontos foram obtidos através da variação das características de inércia da caixa de velocidades e da rigidez equivalente entre o veio primário desta e o disco de embraiagem. Finalmente, comprovaram-se os resultados esperados e concluiu-se que a rigidez equivalente afeta fortemente o rácio das amplitudes dos sinais de saída e de entrada. Observa-se, igualmente, que a metodologia cumpre os objetivos propostos, sendo simples de aplicar e adaptar.