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Angelo Luiz Tenan (PIBIC/Voluntário) ESTUDO DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA ACIONADO POR UM MECANISMO DE CAME SINUSOIDAL Vinicius Monteiro Marques de Souza (PIBIC/UNESA) Luiz Eduardo Iannibelli Landin Barbosa (PIBIC/Voluntário) O crescimento da popularidade dos motores elétricos como escolha sustentável impõe uma atualização à área de motores a combustão interna, para que esses se mantenham como alternativas viáveis, até mesmo visando sua utilização em veículos híbridos. Percebe-se, dessa forma, uma tendência e uma necessidade de investimentos em pesquisa, desenvolvimento e inovação, a fim de aumentar a eficiência dos motores à combustão. O presente trabalho faz parte de um projeto que propõe o uso de cames de ressaltos sinusoidais, em substituição ao mecanismo biela-manivela, visando à menor quantidade de peças e, consequentemente, a economia de espaço, peso e custo do motor. A metodologia proposta para atingir ao objetivo é: (1) Revisão bibliográfica assistemática sobre motores a combustão interna, projeto de came, determinação de esforços, fadiga e elementos finitos; (2) modelagem tridimensional do mecanismo came em software CAD; (3) análise cinemática e dinâmica do mecanismo proposto; (4) estudo da geração de malha por método de elementos finitos; (5) a análise de esforços e fadiga simulada em software CAE; e, finalmente, (6) comparar os dados obtidos do motor de came sinusoidal (MCS) com o motor biela manivela do ponto de vista da termodinâmica. Como resultado tem-se o projeto do came que utiliza a função meio cosseno em suas pistas por onde trafega o seguidor, dessa forma pode-se analisar graficamente toda a cinemática do came. Projetou se também uma montagem do mecanismo por meio de software CAD para uma simulação dinâmica onde foi possível avaliar graficamente os efeitos da força de contato entre o came e o seguidor para que o came fosse dimensionado através de simulação de elementos finitos, desta forma o came pode ser validado em um teste estático e por fadiga. Quanto ao resultado na parte de termodinâmica, executou-se uma modelagem por software matemático Scilab onde foi possível determinar todas as variáveis de desempenho do motor de came sinusoidal e do motor de combustão interna (MCI) para a comparação entre: Trabalho Líquido Indicado, Potência Efetiva, Torque Efetivo, Rendimento Térmico Efetivo e Consumo Específico de Combustível. A conclusão do trabalho, até este ponto, é que o projeto do came se mostra promissor, a adição de um volante de inercia suavizou picos de aceleração provenientes da curva escolhida para a pista do came, resultando em um comportamento estrutural bem estável, possibilitando retirar material em certas regiões do came o que impacta positivamente no peso da peça, e adição de filetes maiores no concentrador de tensão da pista do came. Essa conclusão indica que o motor pode apresentar uma relação de tamanho e peso mais vantajoso em comparação com um motor biela-manivela já que seus componentes possuem um arranjo mais compacto, indicam-se também futuros estudos para cames com outras funções em sua curva e também a repetição do processo de simulação estrutural para as outras peças. Com relação ao modelo de simulação termodinâmica desenvolvido, apesar de suas limitações impostas pelas hipóteses assumidas e por não levar em consideração o equilíbrio químico e a dissociação, mostrou-se muito eficaz, pois as tendências dos resultados obtidos para o MCI são similares com as encontradas em literatura e, portanto, pode-se concluir que as tendências obtidas para o MCS são confiáveis, pois o programa de simulação leva em consideração os mesmos parâmetros para ambos os motores. Palavras-Chaves: Motor de Combustão Interna, Cinemática, Dinâmica, Análise Estrutural, Came Sinusoidal Orientador(a): Gustavo Simão Rodrigues Curso: Engenharia Mecânica Engenharias Engenharias Engenharia Mecânica VIII JORNADA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UNESA