2018-36-0001 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Meio-Ambiente
Título do Paper: TECHNICAL FEASIBILITY AND STUDY DEVELOPMENT FOR ADAPTATION OF A CENTRIFUGAL FILTER IN DIESEL ENGINE SUPPLY SYSTEMS
Autoria: JEFERSON PEROSSI DO VALLE
Resumo: Os motores ciclo Diesel estão, a cada avanço tecnológico, aproximando-se da mistura estequiométrica, devido, principalmente, à eletrônica embarcada e às altas pressões de injeção, as quais, em muitos equipamentos, já ultrapassam os 2.500 bar (250 MPa). Pressões de injeção tão elevadas requerem combustíveis cada vez mais livres de impurezas sólidas, com o intuito de evitarem-se danos às bombas de alta pressão e aos bicos injetores. O objetivo deste trabalho é desenvolver um filtro centrífugo capaz de gerar uma força gravitacional que separe do combustível as partículas maiores que o diâmetro crítico (0,5 µm), permitindo-se, assim, à saída do efluente, um combustível praticamente livre de impurezas sólidas podendo-se, então, elevarem-se ainda mais as pressões de injeção e, consequentemente, diminuírem-se as taxas de emissão de poluentes na atmosfera, bem como aumentar consideravelmente a vida útil de bombas alimentadoras, bombas de alta pressão e bicos injetores. Os objetivos deste trabalho são: 1. Viabilizar tecnicamente o desenvolvimento de um filtro centrífugo capaz de gerar uma força gravitacional que separe do fluído as partículas maiores que o diâmetro crítico, diminuindo-se, assim, danos ao sistema de alimentação dos motores, principalmente às bombas de alta pressão e bicos injetores. 2. Apresentar uma nova proposta na concepção de filtros centrífugos para sistemas de alimentação dos motores diesel, através do desenvolvimento de uma centrífuga de discos de pequenas dimensões, permitindo-se assim eliminar o maior número de sedimentos presentes no combustível e, consequentemente, elevar-se ainda mais as pressões de injeção, aproximando-se a mistura ar-combustível da estequiometria e, aliado ao SCR (Selective Cathalitic Reduction), produzir uma substancial diminuição na emissão de gases nocivos na atmosfera.
2018-36-0031 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Manufatura
Título do Paper: integration between e-kanban and WMS as a tool to increase productivity in Inbound Logistics
Autoria: OSMAR CANDIDO MARINHO FILHO
Resumo: The use of Warehouse Management System (WMS), consists in the development of integrated solutions that promote the interface between different databases of a company and assure the operational optimization once it incorporates intelligence to the flows. In a similar way, the called Kanban method consists of a Japanese technique developed by Toyota and that was popularized in companies of different segments by allowing the perfect conciliation between producing, obtaining or delivering materials to a process, drastically reducing the associated waste related to these activities and ensuring the implementation of standardized work to the flows that use the technique. Looking to increase productivity in Internal Logistics processes, MWM Motores Diesel has added its electronic Kanban system (e-Kanban) to a WMS platform and has developed a differentiated solution for the management of raw material stock and supply of production lines using a single system. The e-Kanban process adopted by the company was developed internally by its employees and in the first stage it was introduced in the corporate intranet of the company to process the requisitions of approximately 85 components. With WMS integration, the system has been expanded to all the assembly and machining lines of the engine factory and now it offers the online management of 3100 components distributed in more than 4500 consumer regions. Productivity increase identified in Inbound Logistics has already exceeded 50%. Adapted for route sizing and control, typical Kanban activities, WMS was parameterized to guide the operators on the planned schedules and right supply sequence. The system has a robust structure with development, quality and production environments. In addition, it works with a big mass of data and using the collected information it is possible to create process indicators and even to carry out balancing studies through the comparison between the number of components supplied per route and per employee. Despite the technology involved, to the final user the system continues to offer the basic features of traditional Kanban: ease access, visual management and simplicity.
2018-36-0048 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Powertrain (Motores e Transmissões)
Título do Paper: ANALYSIS AND OPTIMIZATION OF CVT TRANSMISSIONS FOR BAJA VEHICLES
Autoria: ANDRE ROLIM DE MOURA BORN
Resumo: The goal of this work is to analyze the transmission used by UFPR Baja SAE team, which competes in the Baja competitions between many Universities in Brazil, and implement a methodology that optimizes various parameters of the transmission and improves the performance and efficiency in different tests within the competition. The transmission used is composed by a CVT (Continuously Variable Transmission) of the variable-diameter pulley type attached to a final gear. The parameters being optimized on the CVT are the mass of the roller and the spring rate of the drive pulley and the pre-load of the spring of the driven pulley. For the final gear, the parameter to be optimized is the ratio of the gears. This method begins with the characterization of the transmission by obtaining the most constants possible, such as torque and power curves of the engine, the mass and center of gravity of the vehicle, the aerodynamic and rolling resistance and the friction coefficient of the tires. Based on this, mathematical models of longitudinal dynamics are calculated and some simulations are made to predict the behavior and performance of the transmission and evaluate the influence of the parameters previously mentioned. Then, tests of acceleration and maximum speed are made in the same way of the competition to obtain data and feed the simulations back. The data is compared and analyzed through engine rpm versus vehicle speed graphs, where it is possible to verify the behavior of the CVT, such as the engagement speed, the rotation of the engine and the minimum and maximum ratios of the CVT. Finally, improvement proposals are made and the parameters optimization determined, being possible to verify the optimization with the field tests. Thereby, it will be possible to extract the maximum potential of the vehicle, engine and transmission to obtain better results in the future competitions. Keywords: Transmission Optimization; CVT; Baja
2018-36-0055 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Combustíveis e Recursos Energéticos
Título do Paper: New Generations of Lithium Batteries for Electric and Hybrid Vehicles - Progress and Challenges
Autoria: MARIA DE FATIMA N. C. ROSOLEM
Resumo: Bateria de lítio-íon é uma das mais avançadas baterias recarregáveis que vêm atraindo muito a atenção nas últimas duas décadas. É a tecnologia dominante nos equipamentos portáteis, tais como celulares, laptops, tabletes, etc., sendo uma parte fundamental destes equipamentos e que vêm contribuindo substancialmente para suas evoluções. Outro importante mercado para as baterias de lítio-íon é o de veículos elétricos e híbridos, que também necessitam de baterias com maiores densidades de energia e potência, elevada taxa de recarga, longa vida, maior segurança e baixo custo. A bateria de lítio-íon já é o produto comercial dominante utilizado nos veículos elétricos e híbridos, no entanto este mercado necessita de baterias com maior autonomia (densidade de energia), mais segura e com menor custo, fatores que tem impulsionado mundialmente a pesquisa e desenvolvimento das novas gerações de baterias de lítio-íon. As baterias de lítio-íon apresentam algumas vantagens fundamentais sobre outras químicas - o lítio apresenta o mais baixo potencial de redução entre todos os elementos, permitindo que as baterias a base de lítio apresentem elevado potencial elétrico da célula, também é o terceiro elemento mais leve e, além disso, é um dos elementos com menor raio iônico de qualquer íon com carga. Estes fatores permitem que as baterias de lítio apresentem elevada capacidade gravimétrica e volumétrica e, consequentemente, densidades de potência e energia elevadas. O aumento da densidade de energia das baterias de lítio pode ser alcançado utilizando materiais para o cátodo (placa positiva) com elevado eletropotencial ou pelo desenvolvimento de materiais para o ânodo (placa negativa) e cátodo com elevada capacidade. Um dos maiores obstáculos para o desenvolvimento de cátodos com elevado potencial é a decomposição do eletrólito, que ocorre na tensão de 4,2 V vs Li/Li+. O desenvolvimento de eletrólitos com maior faixa de tensão estável é essencial para as novas gerações de cátodo com elevado eletropotencial. Os materiais utilizados atualmente como cátodo são à base de óxido de cobalto, manganês e fosfato de ferro, e o ânodo mais utilizado é o grafite, devido a algumas excelentes propriedades, tais como potencial baixo e constante, custo reduzido e boa vida cíclica. No entanto, para a intercalação de um íon de lítio são necessários seis átomos de carbono, o que resulta numa capacidade de reversibilidade de 372 mAhg-1. Consequentemente a taxa de difusão do íon de lítio dentro dos materiais de carbono é entre 10-12 e 10-6 cm2s-1, o que resulta em baterias com menor densidade de potência. Há, portanto, urgência em desenvolver outros materiais para o ânodo e cátodo, com maior capacidade e densidades de energia e potência, que tem sido o principal foco de pesquisas nos últimos anos. Outros componentes, incluindo separadores, selantes, empacotamento e eletrólito, também estão em evolução. Em outras palavras, para se alcançar um aumento expressivo de densidade de energia é necessária uma nova química redox de lítio, para promover de maneira mais eficiente o transporte dos íons, bem como outros materiais que são utilizados como hospedeiros da reação, além dos materiais convencionais que permitem o mecanismo de reação de intercalação durante a recarga e descarga da bateria. Os materiais de intercalação têm quantidade relativamente pequena de espaços cristalográficos para estocar os íons com cargas positivas (Li+), limitando assim a densidade de energia. Por esta razão, os eletrodos que operam com reações em estado sólido (tais como “alloying“ e conversão) ou usam reagentes na fase gasosa, têm conquistado o interesse das pesquisas, devido à probabilidade destes materiais apresentarem maior densidade de energia em relação aos eletrodos de intercalação. Este artigo tem como objetivo apresentar os principais desafios e progressos para se alcançar maiores densidades de energia (autonomia) e potência (arrancada) das baterias de lítio-íon aplicadas em veículos elétricos e híbridos, bem como as novas gerações de baterias que estão em desenvolvimento.
2018-36-0070 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Powertrain (Motores e Transmissões)
Título do Paper: Study of the influence of injection duration and the number of "Swirl" on performance of the diesel engine emissions.
Autoria: PEDRO DE SOUSA LEAL SANTOS
Resumo: This work aimed at the investigation of the effects of the level of Swirl and the amount of fuel mass injected in the emissions of pollutants on a diesel engine. Cylinder heads were selected from a population of 100 cylinder heads and them grouped by Swirl level. As the engine used in the tests have 5 cylinde heads , 15 cylinders heads were separeted into 3 categories by Swirl level. The engine was mounted with 3 Swirl level cylinder heads categories with the aim to investigate all affects on emissions and performance such as NOx, CO, THC, soot, smoke, fuel consumption, power and torque. The tests were performed following the ESC cycle and exploring the full load curve behaviour with change of the end of injection point, therefore changing the amout of fuel mass injected.
2018-36-0109 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Powertrain (Motores e Transmissões)
Título do Paper: Comparison of the Main Functional Characteristics of Two Hybrid Continuously Variable Transmissions (CVT)
Autoria: MARCO AURELIO DA CUNHA ALVES
Resumo: In order to achieve a more economical and comfortable driving, new Continuous Variable Transmission (CVT) systems, especially hybrid CVTs, have been developed. Conventional, manually-operated transmission systems in light vehicles, usually with 4 to 7 gears, promote high operating efficiency at low manufacturing cost but cause vehicle decelerations and transients in the engine, inducing discomfort to passengers, higher fuel consumption, and reduced engine and transmission life. An existing alternative is the use of automatic transmissions, being the automatic hydro-mechanical transmissions the most commercially used. However, automatic transmissions have a large number of components, resulting in high cost and high fuel consumption under severe operating conditions, like urban traffic. CVTs were the first transmission systems used in automotive vehicles, but were replaced by gear transmissions, which had greater durability and higher load capacity. However, with the development of new components, especially complex control systems, electric motors and generators, it was possible to make new CVTs, which use gears and electric machines appropriate to the demand of the automotive sector; they are called “hybrid CVTs”. The article will examine the functional characteristics of Toyota`s electronic continuously variable transmission (e-CVT) and the "Continuously Variable Transmission System by Electrically-Assisted Hybridization" described in patent application BR 102016001087-0 A2. A mathematical model has been developed and test-validated, allowing detail understanding of the two CVTs operation and, from the knowledge of the main characteristics of the operation, that is, the characteristics of torque and rotation delivered to the load in different operating regimes, the comparative advantages and drawbacks of the two systems.
2018-36-0114 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Testes e Simulações
Título do Paper: measuring system for monitoring the electrical resistance of the primary and/or secondary windings of the ignition coil in thermal shock or thermal cycle
Autoria: GUILHERME FANTINATTO DE SOUZA
Resumo: In the vehicles with Otto cycle engines, the ignition coil is an essential component for a good operation. This component is responsible for generating the spark on the spark plug, and together with fuel and oxidizing the explosion on the combustion chamber, transforming the chemical energy in mechanical energy. If, for any reason, the explosion does not occur in a properly way, the engine will present some failures or increase the emission of greenhouse gases (pollution). This article will introduce the development of a measuring system for monitoring the electrical resistance of the primary and/or secondary windings of the ignition coils in product validation tests, in order to detect possible break ups of the wires, which can cause failures on the ignition.
2018-36-0122 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Powertrain (Motores e Transmissões)
Título do Paper: DESIGN OF A NEW GEARBOX AND APPLICATION OF A MODEL FOR SIMULATION THE LONGITUDINAL DYNAMICS OF A BAJA SAE VEHICLE
Autoria: MATHEUS EDUARDO WENCESLAU COSTA
Resumo: The work in question was motivated by the current prototype of the Baja Unileste team, which has a very heavy gearbox, compared to the other teams, with approximately 15 kg, and a low transmission ratio, facts that directly influence team performance competitions. Therefore, the final objective of this work is to develop a gearbox project with a mass reduction of at least 40% in relation to the last project of the team. The necessary parameters for the development of the project were obtained through studies of the requirements of a BAJA project, Powertrain subsystem, type of engine and transmission used and the influence of longitudinal vehicular dynamics on vehicle performance. The results obtained by means of the necessary parameters were modeled using the Tire Brush Model and the simulink tool, simulating the performance of the vehicle in function of the mass, geometric characteristics and the desired transmission ratio. Later, the fatigue failure criteria were applied in the transmission design and, finally, mass reduction using the finite element method (MEF). At the end, a comparison of the final project was made in relation to the last gearbox used by the Baja Unileste team.
2018-36-0126 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Testes e Simulações
Título do Paper: conteinered transportable dinamometer
Autoria: VALTER MANUEL JARDIM DA MATA
Resumo: This paper has the objective to propose the possibility to become Fully Container Transportable Dinamometer (FCT). This type of system is already used in the automotive area by some national and international companies, such as SPTRONIC, HORIBA, AVL, among others. The FCT was created from the need to meet demands for replacements of the dynamometer used in the company maintenance cases, optimizing the lost time, since the problems in the test bench can cause delays of results in the tests of motors and transmissions. In addition, it is possible to use the FCT for specific and timely tests. For example, when the client does not intend to invest in the infrastructure installation. In this case, the company requests the equipment already ready for use, considering its test meets the conditions and parameters established by the customer. One of the biggest challenges of the application is the limitation of the space in the container, because a dynamometer is coupled to a system of air conditioning and needs supply of water, compressed air, fuel and energy. However, the transportable dynamometer is a viable idea due to its portability, economy and adequate adjustments to the variations of demand. Thus, a feasibility comparison of the dynamometric mobile system will be demonstrated in several needs, comparing with a static system.
2018-36-0128 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Eletro-Eletrônica e Eletrônica Embracarda
Título do Paper: Modeling and simulation of Crosstalk in automotive CAN and LIN networks
Autoria: VALTER MANUEL JARDIM DA MATA
Resumo: The technological advancement related to the automotive area is generating a substantial increase in the number of electronic modules inside a car and consequently a needed improvement at the vehicular communication bus networks. Therefore, it requires a new electronics architecture concept to connect the systems, such as multiplexing techniques like Controller Area Network (CAN) and Local Interconnect Network (LIN), which became unavoidable. However, these networks are susceptible to an unintentional electromagnetic coupling, called Crosstalk. The goal of this paper is to show the Crosstalk reducing effect that a twisted pair has over parallel cables. This is done using a lumped model to represent the electromagnetic coupling in both cases, and simulating them using the softwares MATLAB and PSpice. At the end, a comparison is drawn to analyze the results.
2018-36-0131 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Veículos
Título do Paper: Longitudinal Dynamic Modeling and Analysis of an Off-road Vehicle Traveling on Deformable Terrain
Autoria: LUCAS CASTRO SOUSA
Resumo: Due to the computational development, virtual simulation of dynamic systems has become very important in the development stage of many vehicle projects as a strategy to reduce time and operational cost. Thus, this paper presents a model, developed in Block Diagram, to simulate the longitudinal dynamics of an off-road vehicle with Rear-Wheel Drive (RWD) and CVT transmission while traveling on deformable terrain. The input variables for the model are obtained from the powertrain model, consisting of the engine, primary transmission CVT and secondary transmission with fixed gearbox, linked to semi-axles, which are connected to the wheels. The tire-soil interaction model is the fundamental element for understanding deformable terrain mobility. Thus, a semi-empirical model is used that mixes well-established models such as those of Wong, Bekker and Reece, allowing to evaluate the longitudinal slip present at the tire-soil interface, the longitudinal force developed by the powertrain, as well as its behavior.
2018-36-0141 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Veículos
Título do Paper: Steering Mechanism Synthesis Based on Particle Swarm Optimization
Autoria: ELIAS DIAS ROSSI LOPES
Resumo: Optimization algorithms are increasingly used in engineering projects, because they find the best solutions that meet the expected conditions. Its application in the design of vehicles is especially valid as they can be employed in the most diverse environments and circumstances. Off-road vehicles for Baja competitions are generally designed to achieve low maximum speeds, and the most commonly used steering box is the rack pinion. As the lateral acceleration at low speeds is reduced, it is ideal to search for Ackerman’s Geometry. In this way, the objective of the work is to present the synthesis of the steering mechanism of a monotripped off-road vehicle performed using Particle Swarm Optimization (PSO), so that Ackermann`s condition is met. With this purpose, a plane model of the steering system is used, based on the top view of the car. In this model the following parts are considered: rack, steering bars, steering arm and wheels, as well as the joints between each pair. The gauge and inter-axle values are known and the ideal positioning of one of the ends of the steering bar, based on the graphic method to minimize the parasite effect, proposed by REIMPELL, STOLL and BETZLER (2001). With the plane model and the initial parameters, the PSO is used to approximate the steering curve to the Ackerman’s curve. The Particle Swarm is a nature-based stochastic optimization algorithm that uses an iterative method to find the set of parameters that produces the optimal solution. The PSO is used because it is a method that presents an excellent result with low computational cost, especially when few parameters are estimated. As a result, the dimensions of the steering arm, steering bars and rack are specified so that the vehicle reaches Ackermann`s condition. That is, the vehicle has the optimized behavior in curves with low speed, so that it meets the conditions of use initially proposed.
2018-36-0149 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Testes e Simulações
Título do Paper: Development of an accelerated durability test bench for agricultural machinery
Autoria: SERGIO FRANCISCO DELA ANTONIO
Resumo: In order to increase machinery availability in the field it is mandatory that its project and development cycle include a reliability assessment based on physical durability testing due to limits of fatigue prediction design tools. This work presents the general procedure of an approach of accelerated durability test and the details of a specific test bench developed for a sugar cane harvester testing. The aim of the test bench, constituted by six servo-controlled hydraulic actuators, is to move and excite the structure and components of the harvester according to a set of reference signals generated from signal processing of accelerometer and strain gage signals, obtained during field operation of the machine. After some adjustments it was possible to reasonably reproduce the set of reference signals and execute the harvester accelerated durability test.
2018-36-0153 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Powertrain (Motores e Transmissões)
Título do Paper: Modeling and Simulation of the longitudinal dynamics of a Light Vehicle with Automatic Transmission
Autoria: ELIAS DIAS ROSSI LOPES
Resumo: Automatic transmissions are increasingly employed and present in vehicles of different categories, whether for better performance, reduced fuel consumption or to make driving easier. The development and improvement of torque converters and automatic gearboxes has made this type of transmission more efficient and suitable for many cars. This work aims to present the computational modeling of the longitudinal dynamics a light vehicle with automatic transmission. The modeling used is by power flow. The Simulink® Simscape ™ extension is used. In this extension, physical signals are used, which simultaneously present information on flow variables and effort variables. In addition, the control strategies and their implementation in the automatic transmission are studied, allowing their comparison and effects on vehicle performance. In the model, the torque converter, gearbox, differential and tires are considered, since they are the typical elements of a light vehicle automatic transmission. The results obtained allow to evaluate the performance of the vehicle, with a reasonable precision, since the model of tires used considers its interaction with rigid soils. In addition, it is possible to check the effects of the torque converter on the longitudinal dynamics of the vehicle.
2018-36-0161 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Manufatura
Título do Paper: VOLVO PRODUCTION SYSTEM: DISSUPTIVE INNOVATION AGAINST TOYOTISM, OR A CASE OF SUCCESS RELATED TO HUMAN ISSUES?
Autoria: ALEXANDRE MANEIRA DOS SANTOS
Resumo: Desde que Henry Ford adaptou a linha de produção móvel para indústria automotiva no inicio do século passado, o homem se vê diante de um grande dilema para aumentar a produtividade. Neste cenário, muitos outros sistemas de produção surgiram tais como o revolucionário sistema Toyota de produção. Cada sistema possui características específicas e são utilizados em contextos diferentes. Entretanto, saber qual a contribuição de cada sistema para a indústria é uma tarefa bastante complexa. Este trabalho tem como objetivo caracterizar o sistema Volvo de produção como uma revolução pós Toyotismo, ou como um case de sucesso relacionado às questões humanas. O trabalho utiliza os conceitos de inovação na caracterização dos sistemas. Constatou-se que a visão sociotécnica do sistema Volvo de produção tem seu mérito como uma inovação incremental, contudo não se enquadra como uma inovação disruptiva.
2018-36-0166 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Gestão e Desenvolvimento de Produtos
Título do Paper: COSting method FOR DECISION-MAKING BETWEEN outsourcing or insourcing. A CONTEMPORARY APPROACH for AUTOMOTIVE INDUSTRY.
Autoria: ALEXANDRE MANEIRA DOS SANTOS
Resumo: Com a abertura do mercado brasileiro na década de 90, as empresas passaram a se preocupar mais com a gestão dos seus processos produtivos e consequentemente dos seus custos industriais, tendo em vista de que o preço do produto final é definido, sobretudo pelo cliente. O mercado brasileiro possui grande representatividade no cenário mundial e não está fora deste contexto. Porém, o consumidor brasileiro é bastante sensível a variável preço, o que gera uma acirrada disputa entre as montadoras através de preços atrativos e bônus para seduzir tais consumidores. A montagem de um veículo é feita de várias peças veiculares ou componentes. A decisão sobre comprar um determinado componente de uma empresa externa (outsourcing) ou ainda fabricar este componente internamente (insourcing) é certamente um parâmetro relevante na composição do custo final do veículo. Através de uma pesquisa quantitativa exploratória, este trabalho tem o objetivo de propor um método de custeio capaz de identificar qual a melhor alternativa para adquirir ou fabricar este componente. O processo de cálculo apresentado pelo método proposto provoca uma explosão de valores da abertura de custos de toda a cadeia produtiva, o que oferece uma ideia mais assertiva da tomada de decisão sobre produzir ou comprar. Nesta pesquisa, para demonstrar a aplicabilidade do método proposto, foi feito um estudo sobre um componente fictício que, pela sua composição, poderia ser utilizado em uma indústria automotiva de grande porte. O resultado desta aplicabilidade apresentou uma alternativa viável como direcionador de decisão sobre a origem de adquirir os componentes da indústria automotiva. E, como o esperado, o resultado da aplicação do modelo foi bastante eficiente e se identificou em um método de levantamento de custos para padronização do processo e comparação entre a manufatura interna ou externa.
2018-36-0168 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Manufatura
Título do Paper: DOE technique applied to the definition of additive manufacturing parameters for physical models such as mockups and the rapid prototyping used in the development of automotive items
Autoria: RAPHAEL BARBOSA CARNEIRO DE LIMA
Resumo: In the process of developing automotive items, preliminary physical models mockups and rapid prototyping can ensure competitive advantages. Additive manufacturing plays an important role, since its main characteristics in development are to shorten the time frame, to identify early design problems and to reduce costs. A great challenge in this context is to define suitable parameters, even with the technical presets contained in the print manual, the results of the printed items vary, requiring long hours of testing, high raw material consumption and various adjustments until the desired quality is obtained. In order to achieve optimal print parameterization, the DOE technique is applied, based on the experimental analysis, the choice of a standard model for easy inspection, the definition of process adjustment factors that were selected and tested all settings. The obtained results were considered effective in defining significant factors for the definition of ideal printing parameters, guaranteeing the expected quality in the printed model.
2018-36-0175 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Testes e Simulações
Título do Paper: Study of Friction Parameters of Disc Brake System with Tribometer Pin-on-Disc
Autoria: ADILSON OLIVEIRA
Resumo: A busca pela inovação impõe à indústria automobilística um constante aperfeiçoamento de seus produtos. Com a melhoria do desempenho veicular é necessário que os sistemas embarcados acompanhem as crescentes exigências de controle e segurança. Entre os dispositivos que requerem maior confiabilidade estão os mecanismos de frenagens. Nos sistemas de freios a discos a principal função é a dissipação da energia de movimento através da fricção entre as pastilhas e o disco. O contato entre esses componentes faz com que ocorra a dissipação da energia cinética do veículo, transformando-a em calor por meio de atrito. O comportamento dos componentes ativos deste sistema é objeto de constantes estudos da área de tribologia e desenvolvimento de produtos. Pesquisas são continuamente realizadas com os objetivos de melhorar a interação do par pastilha-disco, reduzir os efeitos do desgaste e desenvolver novos materiais. Para avaliar o desempenho destes sistemas de freios, as fabricantes realizam ensaios em dispositivos que simulam frenagens reais, com controles de parâmetros como: pressão de contato, temperatura e velocidade. Atualmente os equipamentos mais difundidos para estes estudos são os dinamômetros tipo inercial, Fast, Chase e Krauss. Entretanto estes equipamentos são de grande porte e possuem altos custos de aquisição e operação. Além disso, nestes equipamentos o parâmetro principal de avaliação, que é o coeficiente de atrito, sempre é obtido de uma forma indireta. Portanto, para reduzir os custos e facilitar a análise dos parâmetros de frenagem, neste estudo utilizou-se o tribômetro pino sobre disco para medir e avaliar parâmentros de um sistema de freios a disco. Para isso, a solução foi utilizar um pino com o mesmo material dos discos de freios. Assim, a partir de uma área de contato média de 1,5 mm2, é possível a aplicação de diferentes cargas normais para simular as variações de pressão sobre as pastilhas. A norma ASTM G99-05, que regulamenta o ensaio de pino sobre disco, foi utilizada e comparada com a NBR 6143:1995, que normatiza o ensaio dinamométrico Krauss. O trabalho propõe avaliar a aplicabilidade do tribômetro, pino sobre disco, para o estudo dos mecanismos e o desenvolvimento de materiais para os sitemas de freios a disco veiculares.
2018-36-0190 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Testes e Simulações
Título do Paper: A Model-Based Design approach to performance evaluation on payload transportation in UAV
Autoria: RODRIGO DE CASTRO BAKER BOTELHO
Resumo: Unmanned Autonomous Vehicles have been subject of studies in the last decade due to their application fields such as search and rescue, remote monitoring, building inspection and means of transportation. In this case, it’s important to develop a solution that allows the fast coupling and decoupling of payloads and controllers capable of dealing with the nonlinear dynamics of such systems, given its operational safety and potential variability of loads. This paper presents, from a model-based approach, a study of the influence of the suspended load coupled to UAVs. Through modeling and closed loop simulation, two different control strategies for payload stabilization are evaluated. The first is based on a traditional PID Controller, and the last on Robust Control methods, delving in to the relation between total mass of the system and payload. The achieved results are evaluated according to performance criteria such as response time, settling time and overshooting. They are further compared to a real system, considering maximum velocities of the rotors and lift. The Model-Based methodology used on this paper allows for controllers to be developed, tested and implemented rapidly. It leads to reduction in development time, explore different controller architectures, reduction in the number of prototypes, identify embedded software errors earlier, improving the quality of the final product.
2018-36-0192 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Qualidade, Confiabilidade e Durabilidade
Título do Paper: authomotive lubricant formulation influence on thermo-oxidative behavior
Autoria: CÍNTIA DE HOLLEBEN
Resumo: Influência da formulação sobre o comportamento termo-oxidativo dE UM lubrificante automotivo Hugo Cavalcante Peixoto1; Roberta de Almeida Carvalho1; Cintia de Holleben1. Ipiranga Lubrificantes S.A. RESUMO Neste trabalho foram comparados três produtos distintos durante utilização em um veículo equipado com motor 1.0, 4 cilindros, 8V, 72 CV. Três ciclos predominantemente urbanos foram realizados, onde em cada um, foi testado um dos três lubrificantes, sendo utilizado como combustível gasolina tipo C para todos os ciclos de teste. Amostras de óleo foram coletadas a cada 1000 km e analisadas por meio da técnica de Calorimetria Exploratória Diferencial Pressurizada (PDSC) – ASTM D6186, afim de avaliar o comportamento de estabilidade oxidativa dos três produtos testados. Os resultados obtidos mostraram que um dos produtos claramente se destaca no parâmetro estabilidade oxidativa. Foi possível observar que o produto B apresentou melhor desempenho frente aos testes de oxidação, apresentando melhor tempo de indução à oxidação pelo ensaio de PDSC. Os produtos A e C, apresentaram comportamento semelhante desde a primeira coleta com 1000 km de teste rodado. A partir da coleta de 5000 km os tempos de indução para estes dois produtos foram praticamente os mesmos. O produto B apresentou os melhores resultados partindo do óleo novo com OIT de 47,68 minutos e mantendo comportamento superior às outras duas alternativas até a coleta dos 8000 km. A partir daí os resultados para as três amostras passaram a ser equivalentes. Pode-se concluir que a natureza química da tecnologia de aditivos escolhida, bem como sua interação com os óleos básicos influenciam diretamente nas propriedades de estabilidade oxidativa dos lubrificantes testados
2018-36-0203 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Powertrain (Motores e Transmissões)
Título do Paper: ANALYSIS BY NUMERICAL SIMULATION OF THE INFLUENCE OF THE PRESSURE WAVES OF ADMISSION DUCTS IN THE VOLUMETRIC EFFICIENCY OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Autoria: TIAGO ALCEU COELHO RESENDE
Resumo: The increasing restriction of pollutant emissions due to stricter environmental standards means that improving the efficiency of internal combustion engines is a matter of survival for the auto industry. Within this context, one of the objectives of the new internal combustion engine designs is to reduce the consumption and generation of gaseous pollutants through improvements in thermal efficiency and through the search for engines with the piston, valves and ducts with higher capacities of suction. The air intake process in Otto cycle engines is not efficient due to the losses of loads along the pipes and the variations of the specific mass. Therefore, the volumetric efficiency does not reach the desired values, which affects the performance of the engine, causing other strategies to be perfected in the intake and exhaust system. The use of numerical simulation tools in internal combustion engines is essential in the field of engineering. From this instrument it is possible, still in the virtual phase of product design, to evaluate the performance characteristics of the engine. This tool is able to model the processes of combustion, gas flow, as well as compute the parameters and, at the same time, considering the influence of heat transfer and friction phenomena. However, the numerical method based on the resolution of the transport equations is based on the principles of conservation of energy, motion and mass and represents an interesting tool in the dynamic parameters and processes of the engine. In this way, it is possible to predict the performance of a given engine after stipulating a series of specific initial values, such as temperature and atmospheric pressure, values inherent to the fuel, among others. Interactions were performed on a set of variables as they contributed to the significant gain of volumetric efficiency, for example, the morphology of the inlet and exhaust pipes, the opening and closing angles of the valves. The behavior of the high pressure pulses and the resonance due to acoustic and aerodynamic phenomena of the intake manifold, together with the opening and closing time of the valves, help in filling the cylinder, however, the best arrangement of these pipes synchronized with the opening of the inlet valve increase engine efficiency over a wide range of rotations. In this context, the work proposal was the one-dimensional numerical simulation of a single-cylinder internal combustion engine, carbureted and spark ignited considering the instantaneous variations of the gas properties in the intake manifolds and the heat transfer inside the cylinders. The results showed that certain frequencies and amplitudes of the pressure waves created peaks of volumetric efficiency in the engine and that led to the stimulation to the filling of the cylinders. The gain in volumetric efficiency showed improvements in torque, power and engine consumption.
2018-36-0214 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Veículos
Título do Paper: FIELD TEST FOR COMPARATIVE STUDY OF DIFFERENT LUBRICANT FORMULATIONS FOR MOTORCYCLE FOUR-STROKE ENGINES
Autoria: FELIPE DOS SANTOS DE AGUIAR
Resumo: Teste de campo para estudo comparativo de diferentes formulações de lubrificantes para motores 4T de motocicletas Iconic Lubrificantes S.A. RESUMO O principal objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto do uso de óleos de baixa viscosidade em motocicletas equipadas com motores 4 tempos, em serviço severo e em ambiente de temperatura elevada. Para isto, foi comparado o desempenho de 5 lubrificantes distintos durante utilização em 15 motocicletas equipadas com motor monocilíndrico de quatro tempos, arrefecidos a ar. Cada grupo de três motocicletas contava com motocicletas de baixa, moderada e alta quilometragem, e tendo todas as manutenções, trocas de óleo e coletas de amostras de lubrificante para análise em laboratório sendo realizadas no mesmo local durante todo o período de teste. Para efeito de comparação, os trios foram cuidadosamente selecionados de modo que cada lubrificante avaliado durante o teste de campo fosse utilizado em motocicletas com diferentes condições de quilometragem e conservação. O volume de óleo coletado para análise foi estabelecido como o mínimo necessário (50 mL) para realização das principais análises laboratoriais de maneira que não interferisse significativamente no volume de óleo do cárter. Antes e após o teste de campo foram realizadas inspeções visuais e “rating” das principais peças e componentes para uma avaliação complementar da performance dos lubrificantes testados. Os ensaios físico-químicos realizados em todas as amostras foram: índice de basicidade total (TBN), índice de acidez total (TAN), viscosidade cinemática a 100°C, teor de água por Karl Fischer, análise de metais, ponto de fulgor e teores de oxidação e nitração. Os resultados obtidos mostraram que os lubrificantes A e B apresentaram menos pontos negativos, seguidos do óleo D e por último os óleos C e E. Além das pontuações negativas elevadas dos óleos C e E, a quilometragem total acumulada pelas três motocicletas de cada um desses dois grupos ficou em cerca de 18.000 km, bem menor do que as verificadas para os óleos A, B e D que totalizaram cerca de 26.000 km cada. As motocicletas que rodaram com os óleos C, D e E apresentaram mais deméritos em relação aos depósitos, enquanto as que rodaram com o lubrificante A apresentaram menor desgaste. Também foi possível concluir com base nos resultados de análise obtidos que o efeito de degradação por oxidação neste teste foi similar para os cinco lubrificantes avaliados. Entretanto, a estabilidade ao cisalhamento das formulações comparadas apresentou resultados bem distintos entre si. As análises dos gráficos de tendência indicaram que o lubrificante “A” apresentou a maior proteção contra o desgaste e maior estabilidade da reserva alcalina (TBN). Já o lubrificante “E” apresentou destaque com relação à manutenção da viscosidade. Entretanto levando-se em conta os requisitos gerais o lubrificante “A” apresentou melhores resultados e foi o que conseguiu atingir maior quilometragem (3.300 km) com bons resultados finais da análise do lubrificante.
2018-36-0221 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Testes e Simulações
Título do Paper: CALCULATION OF OPTIMIZED CONTROL PARAMETERS FOR DIFFERENT STRATEGIES APPLIED IN A VEHICLE`S ELECTRIC FAN AIMING A HIGHER ENERGY EFFICIENCY
Autoria: FELIPE AUGUSTO ROCHA SILVA
Resumo: It is increasingly common the presence of new technologies in the current automotive projects, with energy efficiency as the main objective, and, consequently, the reduction of fuel consumption. The majority of these technologies require a specific calibration for each vehicle, to enhance the efficiency of the component, maintaining the performance in acceptable limits. One of the newest technologies used at the cooling system is the fan activated by PWM (pulse width modulation), aiding in the energy efficiency of the vehicle with less demand from the alternator. One of the problems faced by this component is its calibration, since the PWM fan needs to fulfill its energetic function and reach the thermal balance performance targets as well. keeping the temperature at acceptable levels. At most of the times, the calibration of this component is done experimentally, in such a way that many tests need to be run until satisfying values to the calibratable parameters are found. The present work compares different types of fan control strategies present at the vehicles and uses a computational method to calculate optimum calibration parameters for the fan for each of the control strategies exhibited. This way, it is possible to find the optimum parameters in a faster and less expensive way, avoiding a large number of physical tests.
2018-36-0230 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Powertrain (Motores e Transmissões)
Título do Paper: Survey of performance for an Otto engine due to the composition of commercial fuels and the occurrence of detonation
Autoria: LUCAS MOTTA DE MOVAES
Resumo: The ethanol is one of the most used biofuels to replace fossil fuels for automotive use. For this reason, the continuous optimization of Flex-Fuel engines with emphasis on improving efficiency using ethanol is(verbo compor ou algo parecido) one of the main technological alternatives. This technology already used in light vehicle engines in Brazil since 2003 became a reality thanks to technological innovations introduced since the 70`s, such as the use of electronic control in fuel management and ignition timing systems. The use of ethanol in Brazil was prioritized as an government solution to the oil crisis of 1973, with the creation of the PROÁLCOOL program in 1975 which motivated the development of engines with higher compression ratio compared to gasoline engines, besides the use more suitable materials for using ethanol. However, to improve efficiency with the use of ethanol, Flex-Fuel technology continues to be developed nowadays. The present work aims to investigate the performance and efficiency of commercial fuels used in Otto cycle engines, observing the torque generated by a four cylinder production engine with eight valves and 1600 cm3 of volumetric displacement, correlating the concentration of ethanol and octane number of the fuel with the occurrence and the intensity of the knocking through the calculation of area of the signal generated by the Knock Sensor in a filtered frequency, also considering different indexes of air/fuel ratio. The engine management was implemented with an automotive development platform built by ETAS called FlexECU which used software routines developed in the ASCET environment by the Automotive Electronics Group of the Polytechnic School of the University of São Paulo, allowing the online control and calibration of all parameters related to the operation of the powertrain through the INCA/ETAS data acquisition platform. The torque acquisition was performed on a dynamometer bench for full load regimes at speeds of 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000 and 4500 RPM, using fuel compositions having ethanol concentrations of 25, 27, 50, 75 and 95%, and Lambda between 0.8 and 1.05.
2018-36-0238 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Ruídos e Vibrações (NVH)
Título do Paper: compressor`s Rod-Crank modelling for vibration reduction
Autoria: DANIEL LOUREIRO MOTTA
Resumo: Com o intuito de reduzir a vibração nos compressores herméticos, muito utilizados em sistemas de refrigeração, é feita uma introdução sobre os tipos de compressores existentes e suas respectivas aplicações. É feita então, a modelagem do sistema pistão biela-manivela do mecanismo responsável pela compressão do fluido refrigerante. Foi adotada uma abordagem Lagrangeana onde, inicialmente, só são considerados o torque do motor e a força de atrito como esforços externos. A pressão do gás é adicionada na etapa seguinte. A modelagem é implementada no software Scilab onde é feita a simulação para os dois casos. Passa-se então à modelagem dos componentes internos do compressor e sua carcaça. A carcaça externa é considerada fixa, logo é feito o estudo apenas das vibrações que ocorrem na parte interna do compressor. Chega-se em um sistema de sete graus de liberdade, um do pistão e seis da parte interna. É feita uma análise das vibrações livres do sistema, de modo a identificar as frequências naturais e os modos de vibrar. Depois de realizada tal análise, é feita a simulação de partida de um compressor hermético cujos parâmetros foram fornecidos pela empresa Tecumseh. Com a simulação, são feitas análises de amplitudes dos deslocamentos lineares e angulares do sistema bem como uma análise paramétrica do mesmo. Tal análise verifica a infuência da rigidez e do amortecimento das molas no comportamento do compressor. É investigada inclusive uma possível substituição das molas internas pelos coxins externos.
2018-36-0244 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Materiais
Título do Paper: OBTAINING THE Ti-30Zr-20Nb ALLOY BY POWDER METALURGY
Autoria: MICHELLE DOS SANTOS
Resumo: The use of materials for replacement of damaged bones and tissues has increased in recent years. Titanium, due to its excellent mechanical/ weight ratio, righ corrosion resistence, good cryogenic and high biocompatibility, is a metal suitable for implant applications. However, in the case of orthopedic protheses, the addition of other elements is necessary in order to improve the mechanical properties. The has been the addition of niobium and zirconium to titanium to improve properties compared to conventional alloys and to obtain mechanical behavior similar to bone. The niobium stabilizes the β phase, which improves the mechanical properties of the alloy. The zirconium, although considered a neutral element, together with a β-phase stabilizer, has a stronger β-stabilizing effect than expected. Thus, both reduce the modulus of elasticity of the alloy, in addition to having high biocompatibility. Thus, both reduce the modulus of elasticity of the alloy, besides having high biocompatibility. The process of obtaining the titanium alloys by powder metallurgy (M / P) is a viable alternative since it allows to obtain pieces with complex geometries and nearnet shape, besides the exact control of the chemical composition, high structural homogeneity, operational facilities and lower manufacturing costs.Therefore, the present work aims to obtain, by powder metallurgy, and characterization of the Ti-30Zr-20Nb alloy, originally developed for implant application but with potential for use in the aeronautics sector in sections where greater flexibility is required to reduce damage to sections exposed to vibration, and fuselage frames; spars; door and window frames; wing/body fairings and nacelle.Titanium, niobium and zirconium powders obtained by hydrogenation were used as starting materials. Samples of Ti-30Zr-20Nb were prepared by powder metallurgy. These were sintered from 900 ° C to 1400 ° C. Finally, the metallographic preparation and characterization were carried out by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, density and microhardness Vickers test. The study of the microstructural evolution of the sintered samples, through the analysis of the micrographs obtained by SEM, shows the relationship between the sintering temperature and the microstructure. The samples initially presented biphasic structures (α + β), tending the β phase with the temperature increase, also verified in the diffractograms, which also explains the microhardness increase observed. In addition to the increase in microhardness, as the temperature increased, microstructural homogenization, porosity reduction and densification were observed. With the results obtained, it can be concluded that the titanium, niobium and zirconium powders obtained by the hydrogenation process showed be efficient. These powders presented characteristics that allowed the Ti-30Zr-30Nb alloy to be obtained by powder metallurgy. The increase in sintering temperature resulted in densification, increasing microhardness and stabilization of the β phase. Moreover, the niobium particles act as sites of β phase nucleation and development of the Widmanstätten microstructure. Thus the final microstructural depends on its complete dissolution.
2018-36-0246 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Testes e Simulações
Título do Paper: INFLUENCE OF REFRIGERANT charge IN THE THERMODYNAMIC CYCLE OF AN AUTOMotive AIR CONDITIONING SYSTEM
Autoria: CLÁUDIA CERUTTI PEREIRA SALAZAR
Resumo: This work presents an experimental study regarding the influence of refrigerant charge on the subcooling and superheating parameters on the refrigeration thermodynamic cycle by steam compression for an automotive air conditioning system. For each condition the cycle’s behavior was evaluated in relation to the system’s pressures and temperatures, the COP and the air temperature from the panel air ducts. The climatic chamber equied with a dinamometric roller was used to promote a stabilized ambient conditions. The range of the refrigerant charges considered on the study varied from a low value of charge to an excessive charge condition. The results presented concern a specific refrigerant charge, considered as "optimal" for the system. The values found point the correct behavior of the air condition system, with balanced subcooling and superheating. A comparison will be made between all the refrigerant charges, exploring the influence of this different values on the subcooling and superheating parameters, influenced by expansion valve and the dryer receiver. Key- words: Automotive air conditioning, refrigerant charge, subcooling, superheating.
2018-36-0274 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Eletro-Eletrônica e Eletrônica Embracarda
Título do Paper: DESIGN AND SIMULATION OF AN ELECTRIC VEHICLE ENERGY STORAGE SYSTEM: ANALYSIS OF BATTERY EFFICIENCY VERSUS DRIVING CYCLE
Autoria: GUSTAVO SOARES DOS SANTOS
Resumo: PROJETO E SIMULAÇÃO DE UM SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA PARA V.E. : ANÁLISE DA EFICIêNCIA DA BATERIA VERSUS CICLO DE CONDUÇÃO Atualmente a eletrificação veicular através de veículos puramente elétricos ou híbridos, tem sido amplamente discutida e estudada pela sociedade civil, indústria automotiva brasileira e pela comunidade acadêmica. Essa discussão vem acompanhada da abordagem ambiental em função da elevada quantidade de CO2 emitida por veículos convencionais. Com este cenário, os Veículos Elétricos surgem como uma opção para que seja reduzida a quantidade de poluentes emitidos no Brasil. Este trabalho teve como proposta estudar e analisar arquitetura do sistema de armazenamento de energia com baterias proposta para um VE, simulando duas propostas de sistema de armazenamento de energia, sendo um banco com baterias chumbo ácido (Pb) e outro banco com baterias de lítio-íon (Li-íon), considerando três opções de transmissões com diferentes relações de marcha. Neste trabalho foram utilizados os softwares MATLAB e ADVISOR para a modelagem e simulação, considerando as duas opções de bancos de baterias: Chumbo Ácido (Pb) e Lítio-Íon (Li-íon). O modelo foi preparado considerando as informações do veículo utilizado como base no processo de conversão do VE e o diagrama de blocos dos modelos propostos foi desenvolvido utilizando o software Matlab e as simulações foram realizadas utilizando três ciclos de condução que representam condições de rodagem em: rodovia, rodovia com subida de serra e cidade, sendo todas as condições baseadas em rotas na região do Vale do Paraíba Paulista. Ao final das simulações foi apresentado um comparativo entre os modelos de sistema de armazenamento de energia propostos, considerando relação de transmissão e ciclos de condução com base no modelo do veículo puramente elétrico em desenvolvimento no Departamento de Engenharia Mecânica da UNITAU. Palavras-chave: ADVISOR, Ciclos de Condução, Armazenamento de energia, Veículos Elétricos, Matlab
2018-36-0278 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Metodologia de Projeto e Design
Título do Paper: Additive Manufacturing for conceptual design of components – A Formula SAE case study
Autoria: LUCAS SILVA YOSHIDA
Resumo: O desenvolvimento de componentes e a concepção de soluções de projeto através do uso de novas tecnologias trazem vantagens competitivas tanto para organizações quanto para equipes de competição. Uma oportunidade de vantagem competitiva das equipes é a expansão da tecnologia da manufatura aditiva. Entretanto, faz-se necessário que os projetistas tenham conhecimentos sobre o projeto para manufatura aditiva (DFAM) para implantar este novo recurso em seus projetos de modo eficiente, proporcionando maior interação dos integrantes do time de projeto e menor grau de incerteza nas tomadas de decisões. Trata-se neste trabalho, o uso de modelos em escala obtidos pela manufatura aditiva como forma de linguagem em um grupo multidisciplinar de Fórmula SAE, reduzindo o nível de abstração requerido para a participação do projeto e o uso de protótipos funcionais para auxílio na concepção de soluções. A equipe de Fórmula SAE elétrico alvo de estudo é formada por 52 estudantes de engenharia (elétrica, mecânica e de materiais) de uma Universidade Federal da região sul do país. O trabalho busca avaliar sob duas perspectivas a aplicação da manufatura aditiva no ambiente de projeto do Fórmula SAE. Para isso dois estudos de caso foram desenvolvidos: (1) modelagem em escala do subsistema da transmissão e (2) protótipo ergonômico do volante. A primeira abordagem visa o uso de protótipos em escala, parcialmente funcionais como linguagem para ambientes de projeto multidisciplinares, pois pode gerar mais familiaridade e menor necessidade de abstração dos integrantes do projeto. O segundo estudo de caso é sobre a impressão de um protótipo em escala 1:1 de uma concepção alternativa para o volante, buscando confrontar a confecção de protótipos por manufatura aditiva com a elaboração convencional da equipe via usinagem de modelos em madeira. Para a avaliação de ambas abordagens, foram elaborados questionários para serem respondidos por uma amostragem da equipe. O referente à maquete, avaliou a compreensão sobre o papel de cada componente, sequenciamento de montagem e funcionamento geral do sistema. Na avaliação sobre a concepção do volante, foi aplicada uma matriz de Pugh para classificar o modelo impresso 3D frente a outros 3 modelos de desenvolvimento e 2 volantes de competições anteriores. Resultados indicaram um menor desempenho da representação via maquete com integrantes que possuem mais familiaridade com os componentes e funcionamento, como estudantes das fases finais de engenharia mecânica, com maior tempo de participação na equipe. Entretanto, a representação física foi efetiva em esclarecer o projeto para membros novos e de outras áreas do projeto. Para o modelo de volante, a avaliação pela matriz de Pugh indica que o modelo para o ano de 2017 e o impresso são os mais bem colocados, seguidos pelos demais protótipos em madeira e da versão de competições anteriores. O estudo de caso sobre o sistema de transmissão mostrou a importância da redução do grau de abstração do projeto para que membros com menor conhecimento da área possam conhecer e participar de discussões sobre componentes, geometrias e sequenciamento de montagem do sistema. Já o estudo de caso da maquete do volante, sugere que a construção de protótipos pela manufatura aditiva pode competir sem deméritos frente ao modo de concepção atual da equipe devido ao bom conceito na avaliação e ainda pode representar uma alternativa em geometrias complexas.
2018-36-0288 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Metodologia de Projeto e Design
Título do Paper: Technological innovations on light sources from automotive lighting
Autoria: CARLOS ALBERTO LEITE DE MOURA
Resumo: On automotive lighting segment there is a frequent demand for innovation in the optical performance of headlamps. The most easier of these innovations, realizable directly by the owner of the vehicle, comes from light source exchange. It is known that this exchange must did by necessary technical compatibility, presented by standards and laws, otherwise the optical performance of the headlamp is compromised and the driver safety is on risk. This technical compatibility is not always easy to characterize, specially by the huge range of available light sources. This article intends to discuss about a concept of automotive light source according to Brazilian law 667 Resolution from CONTRAN, regarding technological innovations. It is basically a configuration applied in automotive lamp, originally designed with double tungsten filament and entirely redesigned for the insertion of light emitting diode (LED). Considering that for LED version not only an equal fixing and electrical connection aspects was implemmented, but also an equal optical properties, such as the color, the origin of the light rays and the luminous flux, the replacement of original light source concept became possible in some innovation studies (considering diferent optical designs), specially because the good results in photometric and colorimetric evaluations, all of them obtained in a optics originally designed with filament lamps.
2018-36-0303 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Eletro-Eletrônica e Eletrônica Embracarda
Título do Paper: VIABILITY OF THE MPU6050 ACCELEROMETER DATA ACQUISITION PLATFORM FOR ANALYSIS OF THE DYNAMIC BEHAVIOR OF A BAJA SAE VEHICLE
Autoria: VICTOR HUGO ROCHA DE OLIVEIRA
Resumo: Due to the research on optimization methods, the Baja Unileste team evidences the need to use parameters to record the dynamic behavior of the vehicle, with data acquisition such as acceleration and scrolling. The data collection will be used to make changes in the project, making necessary adjustments for a performance gain, benefiting the team in the verification processes of the vehicle’s behavior and geometry during the competition, allowing to create strategies and orientations for the pilot. The present work will address the development of a graphical interface in the LabView software, due to the optimization in the block diagram programming processes using the MPU6050 sensor and the LINX code design. Initially, the sensor was programmed in the Arduino platform, where the team assumed through conversion calculations of the standard sensor values, variables that allow a reading of the X, Y and Z axis in degrees and the temperature in Celsius, allowing enabling the communication with several other types of platform, including a compilation of the sensor variables through 3D imaging resources, using compatible software with this programming, ensuring a better response to the support team in their research processes, intuitively and efficiently.
2018-36-0318 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Manufatura
Título do Paper: Standardized Job Application on a Flexible Commercial Vehicle Assembly Line
Autoria: SERGIO BRUNO PROVAZI MAIA
Resumo: This article is the result of a case study carried out in the automotive industry in the commercial vehicle segment, in the context of the Modular Consortium, in the interior of the State of Rio de Janeiro, in which a standardized work methodology was applied. The development of the work was based on the application of Kaizen methodology and on tools such as Standard Element Sheets, Operations Balancing Charts, mainly Yamazumi and Displacement Diagrams, in flexible truck and bus assembly line stations. In this assembly line, the production is not in batches, that is, there is no standard sequence of products, having different workloads alternating. The objective of this study was to consistently implement routines of standardization of work, in order to gain productivity and improvements in process quality indicators. The results obtained with the application of the tools showed that it is possible to standardize, however, if necessary, adjustments to suit the flexible production model.
2018-36-0323 || Ano de publicação: 2018
Categoria: Peças e Componentes
Título do Paper: proposed make or buy decision making model for autoparts companies
Autoria: THIAGO KARAM ACEITUNO
Resumo: OBJETIVO: Este estudo tem por objetivo propor a criação de um modelo de auxílio para tomada de decisão, por meio de um estudo de caso, entre produzir internamente ou terceirizar a produção de determinados itens. METODOLOGIA: Ser competitivo no setor industrial pressupõe, dentre outros fatores, tomar as decisões corretas. Para tal, o melhor uso das informações disponíveis é fundamental. O trabalho de pesquisa foi baseado no método pesquisa-ação e após revisão da literatura identificou-se fatores econômico-financeiros, operacionais e estratégicos como críticos para a tomada de decisão, sobre produzir ou comprar, e consequente sucesso da organização. Este estudo demonstra como utilizar um modelo misto, onde parte da produção permanece dentro da organização e parte é terceirizada após minucioso processo de seleção de parceiros em uma empresa multinacional de grande porte, com 30 plantas, presente em 14 países, mais de 15 mil funcionários, do segmento de autopeças, em unidade situada no interior do estado de São Paulo. LIMITAÇÕES: O estudo se limita a elaborar um modelo de tomada de decisão baseado em uma ferramenta MCDM (Mutiple Criteria Decision Making) sem validá-lo em larga escala. RESULTADOS: Após pesquisa e breve avaliação sobre alguns dos modelos MCDM mais populares disponíveis, adotou-se o AHP (Analytic Hierarchy Process) por sua interface mais simples e quantitativamente, com maior número de publicações e citações quando relacionados ao tema automotivo, o que demonstra que foi mais estudado. O modelo criado pondera, através de níveis de prioridade, que produzir um item internamente na empresa ou compra-lo de um terceiro é uma decisão de caráter técnico e estratégico que influencia diretamente os resultados da organização e que contribuem para definir seu nível de competitividade e os desdobramentos dos fatores operacionais, econômico-financeiros e estratégicos, e direcionar para melhor decisão.