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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.18.2018.tde-31052021-162945
Document
Author
Full name
Alex Camilli Bottene
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2018
Supervisor
Committee
Oliveira, Joao Fernando Gomes de (President)
Bianchi, Eduardo Carlos
França, Thiago Valle
Nicoletti, Rodrigo
Rodrigues, Alessandro Roger
Title in Portuguese
Desenvolvimento de um sistema de texturização para aplicação na fabricação de mancais de virabrequins
Keywords in Portuguese
dressagem
mancais hidrodinâmicos
retificaçãoção
texturização superficial
Abstract in Portuguese
A crescente demanda por redução de emissões leva a um busca para melhorar o desempenho dos motores de combustão interna através de novas soluções de engenharia. A funcionalização das superfícies aplicadas aos mancais de virabrequins representa uma das possíveis soluções para alcançar este aprimoramento. A funcionalização adiciona à superfície texturas micrométricas para otimizar a dinâmica do lubrificante durante operação, resultando em aumento na sustentação hidrodinâmica, melhor estabilidade e diminuição do atrito. O melhor desempenho dos mancais possibilita reduzir suas dimensões, proporcionando redução significativa do peso e do consumo de combustível. Nesta tese, a metodologia de texturização de rebolos é aplicada para produzir essas microestruturas específicas de alta precisão, para melhorar o desempenho da lubrificação do virabrequim. É proposto um modelo inovador para avaliar as restrições geométricas relacionadas a texturização com Retificaçãoção: a produção dos padrões na superfície da rebolo e o corte da superfície da peça durante a Retificaçãoção. Além disso, um projeto robusto de dressador dinâmico é apresentado para capacitar a inscrição durante a dressagem. Ambos os modelos foram testados e comparados aos resultados experimentais para validação. Como resultado, é apresentado um modelo de referência final com as orientações para produção de texturas com o processo de Retificaçãoção e as restrições associadas a este processo inovador de fabricação.
Title in English
Development of a texturing device for hydrodynamic bearings application
Keywords in English
dressing
grinding
hydrodynamic bearings
texturing
Abstract in English
The up growing demand for lowering emissions leads to an effort to enhance internal combustion engines performance through new engineering solutions. The functionalization of surfaces applied to crankshaft bearings represents one of the possible solutions to achieve this balance. Producing a micrometric tailored texture on the surface to optimize the fluid dynamics in the bearing, increase load capacity, bearing stability and lower general operational losses. The better performance allows downsizing these bearings, enabling a possible significant reduction on weight and fuel consumption. In this work, the methodology for grinding wheel texturing is apply to produce these high precise particular microstructures for enhance the crankshaft lubrication performance. Therefore, a model for evaluating both geometrical limitations related to: the production of the patterns in the wheel surface; and the cutting of the part surface during grinding is presented. In addition, a model for evaluate the dynamic limitation of the piezoelectric actuator was also developed. Both models were tested and compared to experimental results do validate. As a result, a final reference model with the methodology limitations for the production of profiled parts via grinding is presented.
 
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Publishing Date
2021-09-14
 
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