Comparação de curvas características de uma máquina agrícola com motor diesel de 3 cilindros utilizando o software Lotus Engine Simulation e ensaio dinamométrico

Abstract

O objetivo deste trabalho é comparar curvas de torque e potência de um motor diesel de uma máquina agrícola com 3 cilindros, obtidos de forma experimental conforme a norma ISO 14396 e de maneira simulada com o auxílio do software Lotus Engine Simulation na mesma norma. Para obter os valores experimentais de torque e potência, uma máquina agrícola foi submetida a um ensaio dinamométrico e um motor foi ensaiado em bancada conforme a norma ISO 14396. Para os valores teóricos de torque e potência, um modelo de motor foi elaborado no Lotus Engine Simulation, respeitando a mesma norma que o ensaio experimental, e posteriormente simulado. A comparação da curva simulada com a experimental resultou numa diferença de 2,1% nos valores de torque e 1,6% nos valores de potência. Já a curva de potência obtida, acoplando um dinamômetro móvel na tomada de potência da máquina agrícola em estudo, diferenciou-se em 4% quando comparada a uma curva de potência simulada no Lotus Engine Simulation com uma adaptação indicada pela norma ASABE D497.5, que prevê as reduções de potência no conjunto da máquina agrícola. Por fim, os resultados revelaram uma concordância em muitos pontos das curvas, pontuado a favor da eficácia da simulação como uma ferramenta valiosa na fase de desenvolvimento de projetos de motores.

The purpose of this study is to compare the torque and power curves of a 3-cylinder agricultural machine diesel engine, obtained experimentally according to the ISO 14396 standard and simulated using the Lotus Engine Simulation software according to the same standard. To obtain the experimental torque and power values, an agricultural machine was subjected to a dynamometer test and an engine was tested on a stand in accordance with the ISO 14396 standard. For the theoretical torque and power values, an engine model was developed in Lotus Engine Simulation, respecting the same standard as the experimental test, and then simulated. Comparing the simulated curve with the experimental one resulted in a difference of 2.1% in the torque values and 1.6% in the power values. The power curve that was obtained by attaching a mobile dynamometer to the power take-off of the agricultural machine under study differed by 4% when compared to a power curve simulated in Lotus Engine Simulation with an adaptation indicated by the ASABE D497.5 standard, which provides for power reductions throughout the agricultural machine. Lastly, the results showed that the curves matched in many points, supporting the effectiveness of simulation as a valuable tool in the engine design development phase.