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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Ambiental

Tipo do Documento: Dissertação

Título: EFFICIENCY OPTIMIZATION OF A HYBRID AUTOMOTIVE TRANSMISSION’S GEAR TRAIN USING GRAPH AND SCREW THEORIES

Orientador
  • DANIEL MARTINS
Aluno
  • MARINA BALDISSERA DE SOUZA

Conteúdo

Devido a regulamentações ambientais cada vez mais rígidas, um dos maiores desafios enfrentados pela indústria automotiva é reduzir a emissão de poluentes sem comprometer o desempenho do veículo. a eficiência mecânica de sistemas de transmissão automotivos tem impacto direto sobre o volume emitido de gases estufa e consequentemente sobre o consumo de combustível, logo, pesquisas que visam quantificá-la e otimizá-la são essenciais para contornar esse problema. uma solução promissora que associa redução de emissões e economia de combustível é a hibridização. deste modo, o desenvolvimento de sistemas de transmissão para automóveis híbridos elétricos é um campo de estudo relevante. nesse contexto, surge uma nova categoria de transmissão: dedicated hybrid transmission (dht), a qual compreende sistemas de propulsão que empregam pelo menos duas fontes de potência: um motor à combustão interna; e pelo menos um motor elétrico totalmente integrado à transmissão. um aspecto importante a ser estudado é a eficiência mecânica dos trens de engrenagens que compõem o dht. métodos experimentais para medir a performance de transmissões automotivas estão disponíveis na literatura científica, contudo na fase de projeto de um sistema de propulsão ainda não é viável realizar procedimentos empíricos. portanto, são necessárias ferramentas de cálculo realísticas para estimar perdas de potência. o método de davies, baseado nas teorias de grafos e helicoides, permite calcular a eficiência de sistemas complexos, considerando modelos de atrito abrangentes. nesse sentido, o objetivo principal dessa dissertação é otimizar, empregando o método de davies e o algoritmo de evolução diferencial, a performance de um dht existente no mercado, alterando os raios primitivos de suas engrenagens. é levada em conta a estratégia de troca de marchas em duas condições de tráfego distintas (urbano ou autoestrada). paralelamente, é proposta uma técnica de engenharia reversa, através do métodos de davies, que possibilita calcular os raios primitivos das engrenagens que constituem o dht a partir de sua topologia e das relações de transmissão de cada marcha. o resultado da engenharia reversa é usado como base de comparação para avaliar a redução de consumo obtida por meio da otimização. dessa forma, verificou-se que a maior redução foi observada em condições de tráfego que apresentavam maior solicitação de marchas cuja eficiência é mais sensível a variações de dimensão das engrenagens.

Índice de Shannon: 3.57723

Índice de Gini: 0.882986

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
2,90% 3,64% 3,44% 3,42% 2,29% 4,03% 26,99% 3,18% 6,74% 2,97% 8,85% 9,69% 8,96% 5,41% 3,08% 4,40%
ODS Predominates
ODS 7
ODS 1

2,90%

ODS 2

3,64%

ODS 3

3,44%

ODS 4

3,42%

ODS 5

2,29%

ODS 6

4,03%

ODS 7

26,99%

ODS 8

3,18%

ODS 9

6,74%

ODS 10

2,97%

ODS 11

8,85%

ODS 12

9,69%

ODS 13

8,96%

ODS 14

5,41%

ODS 15

3,08%

ODS 16

4,40%