Modelo didático completo de integração motor/motocicleta: análise de consumo e de performance

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo computacional integrado que analisa o comportamento do motor e da motocicleta, avaliando posteriormente a performance da motocicleta em condições de uso urbano. Para o modelo do motor, foi empregado um modelo existente desenvolvido no Matlab e e...

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Main Author: ANDRADE, Guilherme Medeiros Soares de
Other Authors: MAGNANI, Fabio Santana
Format: masterThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2018
Subjects:
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/23922
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spelling ir-123456789-239222019-10-26T02:04:03Z Modelo didático completo de integração motor/motocicleta: análise de consumo e de performance ANDRADE, Guilherme Medeiros Soares de MAGNANI, Fabio Santana http://lattes.cnpq.br/7725016332833774 http://lattes.cnpq.br/0447483870045635 Engenharia Mecânica Motor Motocicleta Desempenho Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo computacional integrado que analisa o comportamento do motor e da motocicleta, avaliando posteriormente a performance da motocicleta em condições de uso urbano. Para o modelo do motor, foi empregado um modelo existente desenvolvido no Matlab e então feita a sua tradução para uma planilha Excel e o aprimoramento do modelo. Para o modelo da motocicleta, foi adotado um modelo existente, desenvolvido em uma planilha Excel, porem foram adaptadas as curvas de potência e rendimento, do motor empregado a motocicleta. Para que se usasse as curvas geradas pelo modelo do motor, ao invés de curvas empíricas, de forma a integrar os modelos. Devido às considerações adotadas, os modelos são simples, porém capaz de representar os fenômenos de performance do motor e da motocicleta. Na análise feita do motor, calculou-se como a potência, eficiência e torque se comportam com a variação da velocidade da motocicleta em quatro situações: a) Motor Perfeito; b) Motor Ideal; c) Motor Adaptado (Parâmetros ajustados) e d) Motor Real. Na análise da motocicleta, foi demonstrado seu comportamento em uma pista de testes avaliando a velocidade da motocicleta e do motor, sua economia e situações de mudanças de parâmetros da motocicleta e do motor. Os resultados obtidos são comparados com: a) Motocicleta Perfeita; b) Motocicleta Adaptada (Parâmetros ajustados); e c) Motocicleta Real. Por meio de ajustes nos parâmetros de ambos os modelos, foi possível a realização de um estudo de casos analisando a influência dos principais parâmetros constituintes do motor e da motocicleta em seu desempenho. Alguns dos resultados desse estudo foram: a) etanol apresenta um menor rendimento volumétrico de combustível em comparação à gasolina; b) a substituição da relação de transmissão da motocicleta afeta no desempenho da motocicleta; c) os principais parâmetros de performance da motocicleta são a força de arrasto e a massa da motocicleta. Por fim, foi realizado uma análise de validação do modelo do motor, por meio da comparação da curva de potência gerada pelo modelo com: a) curva de potência entregue pelo fabricante; b) curva de potência gerada por correlação empírica; c) curva de potência gerada por simulação no software Lotus®. Sendo possível ver nestes estudos o bom comportamento dos resultados obtidos com o modelo desenvolvido para o motor, com erros em média constantes e menores do que 2kW. This work presents the development of an integrated computational model that analyzes engine and vehicle behavior, evaluating motorcycle performance in urban conditions. For the engine model, an existing model developed in Matlab was used and then translated into an Excel spreadsheet and model enhancement. For the motorcycle model, an existing model, developed in an Excel spreadsheet, was adopted, but the power and performance curves of the engine used for the motorcycle were adapted. In order to use the curves generated by the engine model, instead of empirical curves, in order to integrate the models. Due to the considerations adopted, the model is simple, but capable of representing the phenomena of engine and motorcycle performance. In the engine analysis, it is calculated how the power, efficiency and torque behave with the variation of the speed of the motorcycle in four situations: a) Perfect Engine; b) Ideal Engine; c) Adapted Engine (adapted parameters); and d) Real Engine. In the analysis of the motorcycle, it was demonstrated its behavior in a test track evaluating the speed of the motorcycle and the engine, its economy and situations of motorcycle and engine parameter changes. The obtained results are compared with: a) Perfect Motorcycle; b) Adapted Motorcycle (adapted parameters); and c) Real Motorcycle. By means of adjustments in the parameters of both models, it was possible to carry out a case study analyzing the influence of the main constituent parameters of the engine and the motorcycle in its performance. Some of the results of this study are: a) ethanol has a lower volumetric fuel efficiency compared to gasoline; b) the replacement of the transmission ratio of the motorcycle affects the performance of the motorcycle; c) the main performance parameters of the motorcycle are the drag force and the mass of the motorcycle. Finally, a validation analysis of the engine model was carried out by comparing the power curve generated by the model with: a) power curve delivered by the manufacturer; b) power curve generated by empirical correlation; c) power curve generated by simulation in Lotus® software. It is possible to see in these studies the good behavior of the results obtained with the model developed for the engine, with an average constant error and smaller than 2kW. 2018-03-12T18:04:13Z 2018-03-12T18:04:13Z 2017-02-22 masterThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/23922 por Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Mecanica
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