Projeto do sistema de controlo (hardware/software) para reativação de um banco de ensaio de motores térmicos

Abstract

A empresa Renault-CACIA pretende reativar um banco de ensaios de motor com a finalidade de analisar o comportamento de bombas de óleo em funcionamento integrado num motor. Neste sentido, o presente projeto aborda o tema bancos de ensaio de motor. Numa primeira fase, é feita uma análise de todos os tipos de banco existentes, relativamente aos componentes que os constituem, ao seu modo de funcionamento e objetivos dos mesmos. Nestes últimos, são descritos os ensaios possíveis e sua execução, nomeadamente os ensaios de rodagem, potência máxima e binário máximo, quente/frio e alta velocidade. Os ensaios analisados estão em concordância com as necessidades identificadas pela empresa, com o intuído de validar as bombas de óleo que pretendem produzir. Numa segunda fase, desenvolveu-se o estudo do banco de ensaios presente na Renault – CACIA, enquadrando-se na investigação previamente realizada. Avançando para a solução laboratorial, é feita uma aproximação ao estado real e uma possível solução a implementar, em pequena escala, cumprindo os objetivos base do sistema: controlar sinais de temperatura e pressão vindos do motor, binário vindo do freio dinamométrico (componente principal num banco de ensaios) e simulação de um acelerador. Estes testes foram realizados com o recurso a um microprocessador ESP8266, a módulos de conversão de sinal analógico em digital, a um servomotor e à utilização de comunicação por Wi-fi, base de dados e desenvolvimento de páginas Web. Numa terceira fase, analisou-se uma proposta de solução apresentada pela empresa HORIBA TCA, sendo apresentados os componentes necessários ao bom funcionamento do banco de ensaios assim como o modo de interconexão entre todos eles.

The company Renault-CACIA intends to reactivate an engine test bench to analyze the behavior of oil pumps running integrated in a car engine. In this sense, the present project addresses the theme of car engine test benches. As a first step, an analysis is made of all the existing types of test benches, regarding their constituents, their mode of operation and their objectives. It is given an example of the different tests and their execution, namely performance tests of endurance, maximum power and maximum torque, hot / cold and high-speed running. The analyzed tests are in accordance with the needs identified by the company, with the intention of validating the oil pumps they intend to produce. In a second phase, the study of the existing test bench in the Renault-CACIA was developed, in accordance with the previous investigation. Advancing to the try-out system, an approximation is made to the real state and a possible solution to be implemented, in a small scale, fulfilling the basic objectives of the solution: control signs of temperature and pressure coming from the car engine, torque from the dynamometer (main component in a test bench) and the simulation of an accelerator. These tests were performed using an ESP8266 microprocessor, analog to digital signal conversion modules, a servomotor, and the use of Wi-Fi, and the development of a database and a web page. In a third phase, it was analyzed a proposal for a solution presented by the company HORIBA TCA, presenting the necessary components for the proper functioning of the test bench as well as the way of interconnection between all of them.