Análise da perda de potência por dissipação viscosa em eixo de sistema turbocompressor de um motor de combustão interna

Abstract

A pressão aplicada por um eixo sobre um mancal hidrodinâmico comprime o fluido lubrificante localizado entre o mancal e o eixo de rotação. O lubrificante cria um filme, devido à pressão, entre as superfícies metálicas para reduzir o atrito em até 1000 vezes, além de proteger as superfícies de desgastes. Porém, uma parte da potência aplicada ao eixo é dissipada pela viscosidade do fluido e essa perda de potência pode ser quantificada e seu custo estimado. Esse valor de perda foi analisado para os diferentes lubrificantes, sob aplicação normal com o mesmo lubrificante do motor e para um sistema independente de lubrificação, que foram sugeridas no decorrer da pesquisa. Os mancais estudados estão localizados no eixo que conecta o compressor à turbina de um turbocompressor para aplicação automobilística, e as suas condições de trabalho o objeto de estudo. Para se selecionar o turbo, foram feitos cálculos preliminares para aplicação em um determinado motor. A partir da seleção de um motor a ser sobrealimentado, foi selecionado um turbocompressor adequado para a potência que se deseja produzir. Logo, determinou-se uma perda de 7,70HP para a aplicação normal e 3,44HP para o sistema de lubrificação independente.