Estudo dos parâmetros e características influentes para o desempenho hidráulico das bombas de óleo

Abstract

Neste estudo, motivado pelos benefícios ambientais e económicos do desen- volvimento de sistemas mais eficientes na indústria automóvel, as bombas de óleo de débito variável produzidas na fábrica Renault Cacia são analisadas. Com a utilização dos recursos disponíveis, desde bancos de ensaio até ao software de análise, vários parâmetros deste sistema foram analisados com o objetivo de obter correlações que permitam a sua futura otimização. Em termos de metodologia o estudo foi dividido em duas partes. Na primeira, os dados registados pelo equipamento de montagem e de ensaio em ambas as linhas de montagem das bombas de óleo de caudal variável foram analisados no software Spotfire na procura de correlações entre os parâmetros com maior interesse, nomeadamente o parâmetro de inserção do tampão da válvula reguladora, especificamente a força e o deslocamento na inserção, e as pressões registadas nos bancos fim de linha, com a eletroválvula ligada (EV ON) e desligada (EV OFF). Com esta análise foi identificada uma correlação positiva para os valores de deslocamento e negativa para os valores de força para com os valores de pressão em modo EV OFF registada, também como uma forte instabilidade nos registos de pressão em modo EV ON. Na segunda parte, na sequência de um estudo iniciado pela Renault Cacia anteriormente, o sistema de vedação interna da bomba é modificado e, com o planeamento e realização de experiências no banco de ensaios RO6 e fabrico de componentes para ensaio, é analisado, com especial interesse no efeito que um sistema de vedação hidráulica (por pressão de óleo), ao contrário da vedação por compressão de um elemento elástico, tem no desempenho hidráulico das bombas, especificamente na estabilização de baixas pressões (pressões com a eletroválvula ligada) a jusante da bomba. Nesta análise foi principalmente identificada uma influência benéfica (menos instabilidade) na pressão em modo EV ON quando é utilizado um sistema de vedação hidráulica. Com este estudo, e a partir das conclusões das análises elaboradas, inves- tigações de viabilidade e análises de custo-benefício são fomentadas, para uma possível futura implementação das modificações propostas.

In this study, motivated by the environmental and economic benefits of deve- loping more efficient systems in the automotive industry, the variable displa- cement oil pumps manufactured at the Renault Cacia factory are analysed. With the use of available resources, from test benches to analysis software, several parameters of this system were analyzed with the aim of obtaining correlations that allow its future optimization. In terms of methodology, the study was divided into two parts. In the first, the data recorded by the assembly and test equipment in both assembly lines of the variable displacement oil pumps were analyzed in the Spotfire software in search for the correlations between the parameters of greater interest, namely the insertion parameter of the regulating valve plug, specifically the force and displacement in the insertion, and the pressures recorded in the end-of-line test benches, with the solenoid valve on (EV ON) and off (EV OFF). With this analysis, a positive correlation was identified for the displacement values and a negative correlation for the force values as in relation to the recorded EV OFF pressure values, as well as a strong instability in the EV ON pressure recordings. In the second part, following a study previously initiated by Renault Cacia, the pump’s internal sealing system is modified and, with the planning and carrying out of experiments on the RO6 test bench and the manufacture of test components, it is analysed, with special interest on the effect that a hydraulic sealing system (by oil pressure), as opposed to the sealing by compression of an elastic element, has on the hydraulic performance of the pumps, specifically on the stabilization of low pressures (pressures with the solenoid valve on) downstream of the pump. In this analysis a beneficial influence (less instability) on the EV ON pressure was identified when a hydraulic sealing method is used. With this study, and based on the conclusions of the analyses, feasibility investigations and cost-benefit analyzes are encouraged, for a possible future implementation of the proposed modifications.