mapeamento de deslocamento de válvulas para desenvolvimento de sistema de freio motor
DESCRIPTION
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
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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
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Freio Motor – Fundamentos
Descida de Serra
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FREIO
MOTOR
Freio Motor – Fundamentos
Descida de Serra
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Freio Motor – Fundamentos
Seqüência Padrão de 4 tempos
Admissão Compressão Expansão Exaustão
Seqüência de 4 tempos
SEM Freio Motor
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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
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Freio Motor – Fundamentos
Curva de Deslocamento
Admissão Compressão Expansão Exaustão
desloc.
válvula
graus
“Bouncing”
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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.
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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.
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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
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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
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Controle do Dinamômetro
Reforma do Comando com cFP
ANTES DEPOIS
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Controle do Dinamômetro
Tela Principal
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Deslocamento de Válvulas
Tela principal – LIFT
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Deslocamento de Válvulas
Cursor e Limites
CURSOR – Medida do
deslocamento das válvulas
em tempo real.
LIMITES – Verificação das
especificações em tempo real.
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Deslocamento de Válvulas
Tela Auxiliar – Instrumentação
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Análise de Dados
NI DIAdem – Seleção dos Dados
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Análise de Dados
NI DIAdem – Edição dos Dados
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Análise de Dados
NI DIAdem – Geração de Relatório
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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%
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Resultados
CONFIABILIDADE
REUSABILIDADE
CUSTOMIZAÇÃO
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Mapeamento de Deslocamento
de Válvulas para Desenvolvimento
de Sistema de Freio Motor
NI Automotive Day
Santo André – SP Novembro / 2008