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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Virtual texturing of lightweight crankshafts = Texturização virtual de mancais de virabrequins leves
Title Alternative: Texturização virtual de mancais de virabrequins leves
Author: Reis, Jonatha Oliveira de Matos, 1991-
Advisor: Bittencourt, Marco Lúcio, 1964-
Abstract: Resumo: Em 2009, 56 milhões de litro de combustível foram gastos com o atrito em motores de combustão, sendo os mancais responsáveis por cerca de um quarto dessa perda. Essa pesquisa tem o objetivo de modelar numericamente os mancais de um virabrequim com alívio de peso, estudando os efeitos que a texturização superficial desses mancais pode ter no seu desempenho e focando em reduzir o atrito deste componente. Uma revisão bibliográfica foi realizada, tratando da texturização superficial, dos regimes de lubrificação e aspectos de rugosidade, contato de superfícies e temperatura. Um programa de computador foi desenvolvido para estudar o comportamento de um mancal carregado dinamicamente, levando em conta efeitos de rugosidade, contato de asperezas, efeitos térmicos e texturização superficial. Simulações foram realizados no mancal de um virabrequim com alívio de peso, aplicando diferentes designs de textura à sua superfície. Os resultados mostraram que é possível reduzir o coeficiente de atrito hidrodinâmico médio e máximo destes componentes, mas alguns designs de texturas tendem a aumentar a pressão no fluido lubrificante, especialmente se forem levados em conta os efeitos térmicos

Abstract: In 2009, over 56 million liters of fuel were used to overcome friction in combustion engines, being the bearings alone accountable for nearly a quarter of this loss. This research aims to numerically model a lightweight crankshaft bearing and to study the effects that surface textures can have on its performance, aiming to reduce friction in this component. A literature review was performed, covering the surface texture treatments, lubrication regimes and aspects of rough contact and temperature. A computer program was developed to study the behavior of a dynamically loaded bearing, considering roughness effects on lubrication, asperity contact, global thermal effects and surface texturing. Simulations were performed for the bearing of a lightweight crankshaft, considering different texture designs on its surface. The results showed that it is possible to reduce the mean and maximum hydrodynamic friction coefficient of these bearings, but some texture designs may lead to an increase in the fluid pressure, specially when the thermal effects are take into account
Subject: Lubrificação
Rolamentos
Tratamento de superfícies
Rugosidade de superfície
Efeito da temperatura
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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