Controlo eletrónico de um motor monocilíndrico - Caleira, João Miguel Aguiar (2018)
Os motores a pistão implementados na indústria automóvel, dos motociclos e da aviação, têm vindo a sofrer progressivos avanços tecnológicos no decorrer das últimas décadas. Estes são introduzidos com o objetivo de tornar os veículos mais económicos, eficientes, menos poluentes e que ao mesmo tempo apresentem um incremento considerável na potência produzida. Uma das medidas que mais se destacou terá sido a crescente implementação do controlo eletrónico de diversos componentes do motor nos anos 80, mais especificamente a nível do sistema de injeção de combustível e de ignição da mistura ar-combustível. Esta dissertação engloba todo o processo de conceção e fabricação de um corpo de acelerador e respetivo adaptador, com base em componentes já existentes. Estes funcionam como base para efetuar a transição, num motor monocilíndrico de baixa cilindrada, de um sistema de alimentação por carburador para um com injeção eletrónica de combustível. É igualmente concebido um mecanismo de medição de binário e de adaptação de uma hélice ao volante do motor. Os componentes projetados, em conjunto com outros auxiliares, permitiram realizar um estudo que teve como base analisar, registar e comparar a performance de um motor Honda GX31, com recursos a diversos sensores e atuadores, em três configurações diferentes, uma com carburador, outra com o sistema de injeção eletrónica e, por último, outra com injeção e ignição eletrónica aplicadas em simultâneo. A avaliação da performance é feita tendo em consideração a aplicação de uma carga aproximadamente constante e de diferentes regimes de funcionamento, onde para alguns dos quais os mapas da eficiência volumétrica e do ângulo de avanço à ignição são otimizados. A análise numérica consistiu na leitura do binário, através de uma célula de carga, e do consumo de combustível, a partir dos quais é possível calcular outras grandezas, tais como a potência efetiva, o consumo específico e rendimento. Grande parte do processo de afinação e de recolha dos dados obtidos, foi realizado com recurso a um controlador MegaSquirt MS-II e aos softwares TunerStudio MS e MegaLogViewer. Pretende-se portanto evidenciar as vantagens/desvantagens que a implementação de cada um dos sistemas controlados eletronicamente traz ao ramo dos motores de combustão interna a 4 tempos e de pequena cilindrada, focando também todo o processo computacional e base teórica envolvidos em torno da manipulação e otimização dos regimes de funcionamento. As incertezas experimentais são identificadas e quantificadas, e são propostos trabalhos futuros e melhoramentos de componente prática e teórica.