Módulo de árvore de cames: plástico em vez de metal
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Módulo de árvore de cames: plástico em vez de metal

O novo produto promete benefícios em termos de peso, custo e ecologia

Juntamente com especialistas de Mahle e Daimler, pesquisadores do Instituto Fraunhofer criaram um novo material para caixas em que as árvores de cames estão instaladas. Segundo especialistas, isso trará muitos benefícios.

Quem disse que os dias de um motor de combustão interna estão contados? Se você acompanhar quantas inovações continuam sendo desenvolvidas para a forma clássica de movimento, descobrirá facilmente que essa tese constante é exagerada, se não mencionada incorretamente. Os grupos de pesquisa estão constantemente introduzindo novas soluções que tornam os motores a gasolina, diesel e gás mais potentes, econômicos e frequentemente ao mesmo tempo.

Reforçado com resina sintética em vez de alumínio.

É exatamente isso que os cientistas do Instituto Fraunhofer de Tecnologia Química (TIC) fazem. Juntamente com especialistas da Daimler, Mahle e outros fornecedores de componentes para a indústria automotiva, eles desenvolveram um novo tipo de módulo de árvore de cames, que consiste em plástico e não em ligas leves. O módulo é um componente importante do caminho da unidade, portanto a estabilidade é o requisito mais importante para os projetistas. No entanto, os especialistas da Fraunhofer usam um polímero termoendurecível de alta resistência (resinas sintéticas), reforçado com fibra, em vez de alumínio como material para o módulo, que serve como um alojamento na árvore de cames.

Os autores do desenvolvimento afirmam que isso trará várias vantagens ao mesmo tempo. Por um lado, em termos de peso: "O módulo da árvore de cames está localizado na cabeça do cilindro, ou seja, geralmente no topo do caminho do inversor", explica Thomas Sorg, cientista do Instituto Fraunhofer. Aqui, a redução de peso é especialmente aconselhável, pois permite reduzir o centro de gravidade do carro ". Mas isso é bom não apenas para a dinâmica da estrada. A perda de peso é, em última análise, um dos métodos mais eficazes para reduzir as emissões de CO2 dos carros.

Benefícios de custo e clima

Embora a peça desenvolvida no instituto seja mais leve que o módulo de árvore de cames de alumínio, seus criadores afirmam que é extremamente resistente a altas temperaturas e cargas mecânicas e químicas, por exemplo, causadas por óleos sintéticos e líquidos de arrefecimento. Acusticamente, o novo desenvolvimento também tem vantagens. Como os plásticos se comportam como isolantes acústicos, "o comportamento acústico do módulo da árvore de cames pode ser muito bem otimizado", explica Sorg.

No entanto, a maior vantagem pode ser o baixo custo. Após a fundição, as peças de alumínio devem sofrer um acabamento caro e sua vida útil é limitada. Para comparação, o custo do processamento adicional de materiais termoendurecidos reforçados com fibra é relativamente pequeno. Seu design monolítico permite pré-processar a peça na fábrica, onde pode ser instalada no motor com apenas alguns movimentos das mãos. Além disso, o Fraunhofer ICT promete uma longevidade significativamente maior para seu novo desenvolvimento.

Por fim, também haverá benefícios climáticos. Como a produção de alumínio consome muita energia, a pegada de carbono do módulo de árvore de cames de fibra óptica do Durometer deve ser significativamente menor.

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No momento, o módulo de árvore de cames do Instituto de TIC. Fraunhofer ainda está no estágio de um modelo de demonstração funcional. Na bancada de testes do motor, a peça foi testada por 600 horas. “Estamos muito satisfeitos com o protótipo funcional e com os resultados dos testes”, disse Catherine Schindele, gerente de projetos da Mahle. No entanto, até o momento os sócios não discutiram o tema das condições em que é possível planejar a aplicação seriada do empreendimento.

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