7º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO
th
7 BRAZILIAN CONGRESS ON MANUFACTURING ENGINEERING
20 a 24 de maio de 2013 – Penedo, Itatiaia – RJ - Brasil
th
th
May 20 to 24 , 2013 – Penedo, Itatiaia – RJ – Brazil
OTIMIZAÇÃO DA POLIA DO ALTERNADOR PARA MOTORES
AUTOMOTIVOS DE VEÍCULOS DE PASSEIO
Kleber Ricardo Rigoletto, [email protected]
Felipe Moura Fontes Novo, [email protected]
Marcelo Adriano do Carmo Silva, [email protected]
Juliano Savoy, [email protected]
Mauro Moraes de Souza, [email protected]
1
Neumayer Tekfor Automotive Brasil, Av. Arquimedes, 500, Distrito Industrial, CEP 13211-840, Jundiaí-SP, Brasil
Resumo: A redução na massa dos componentes automotivos é um dos fatores que leva a uma otimização no consumo
de combustível e consequentemente a redução de emissões de CO2. Este fator tem sido o grande desafio para os
fabricantes de autopeças e montadoras de veículos automotores. Este trabalho propõe um novo design da polia do
alternador visando redução de massa deste componente. São utilizados ferramentas de simulação virtual Método dos
Elementos Finitos-MEF e Desenho Assistido por Computador-CAD, além da análise de viabilidade técnica e
econômica de fabricação do componente e a utilização de materiais alternativos. O objetivo deste trabalho é
demonstrar o potencial de redução de massa com potencial redução de custos do componente em estudo.
Palavras-chave: Design, Polia, Alternador.
1. INTRODUÇÃO
A crescente demanda por itens de conforto nos veículos força as montadoras de veículos a instalarem cada vez mais
circuitos elétricos para suportarem a energia requerida. O aumento no número de itens elétricos e eletrônicos vai na
contramão da necessidade de redução de peso dos veículos. O fornecimento de energia elétrica para estes equipamentos
provem da bateria e ou do alternador.
O alternador é responsável por fornecer energia para carregar a bateria e suprir a demanda requerida pelos
equipamentos elétricos e eletrônicos quando o motor está em funcionamento. O acionamento do alternador pelo motor
possui perdas devido às inércias dos componentes e por isso qualquer redução de massa diminui a potência consumida
do motor que consequentemente reduz o consumo de combustível e o nível de emissões de gases poluentes como, por
exemplo o CO2 (Conama, 2002, Conama, 2009 e EU, 2011).
A redução na massa dos componentes automotivos é um dos fatores que leva a redução no consumo de combustível
e a consequente redução de emissões de gases poluentes. Visto os atuais esforços da indústria automobilística para a
redução das emissões como forma de atendimento às legislações ambientais, qualquer trabalho de redução na massa dos
componentes do veículo é sempre muito bem aceito, trazendo benefícios para a aplicação e também para os processos
de fabricação pelos quais são obtidos.
1.1. Princípio de Funcionamento do Alternador Automotivo
O alternador automotivo é um gerador de corrente elétrica. Ele transforma energia mecânica em elétrica e tem a
função de carregar a bateria automotiva, alimentar os equipamentos elétricos instalados no veículo, o sistema de ignição
eletrônica e injeção eletrônica quando o motor estiver em funcionamento (Bosch, 2012).
O alternador funciona constantemente acionado pelo motor do veículo por meio de uma polia que é acionada por
uma correia do tipo micro V. A Figura (1) mostra o alternador e seus principais componentes:
• Estator
• Rotor
• Rolamento
• Conjunto Retificador
• Regulador de Tensão
• Polia
©
Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2013
7º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO 20 a 24 de Maio de 2013. Penedo, Itatiaia - RJ
Estator
Conjunto
retificador
Regulador de
tensão
Rotor
Rolamento
Polia
Figura 1. Alternador em corte (Bosch, 2012).
1.2. Polia do Alternador
A polia é um componente mecânico muito comum a diversas máquinas. Utilizada para transferir força e
movimento, é um elemento mecânico circular, com ou sem canais periféricos, acoplada a eixos. Acionada por uma
correia, a polia gira junto com um eixo, transferindo movimento e energia a outro eixo. As correias de transmissão são
utilizadas para movimentar acionamentos que exigem desde força e velocidade até sincronismo de movimento e/ou
ambas (Shigley et al, 2004).
As polias mais comuns nas aplicações automotivas são as trapezoidais, micro V e as sincronizadoras. As polias do
tipo micro V, quando comparadas as polias de correias convencionais da mesma largura, apresentam uma vantagem
significativa na transferência de torque. Mesmo em aplicações especiais, esta combinação polia e correia funciona com
baixa vibração e com menos ruído. As ranhuras em V proporcionam um melhor contato entre a polia e a correia
acarretando em um menor deslizamento. As correias em V são, ainda, menos suscetíveis a fatores ambientais, tais como
poeira e respingos (Continental, 2012).
1.3. Estado da Arte
O design atual da polia do alternador, é tido como estado da arte, e descrito com um componente único. O processo
de fabricação consiste no forjamento a quente em prensa automática horizontal e uma posterior etapa de usinagem para
a obtenção do produto final. A matéria-prima, geralmente, utilizada é aço de baixo carbono.
A Figura (2) apresenta as etapas básicas de fabricação: 1 – Forjamento, 2 – Usinagem, 3 – Produto final.
1
2
3
Figura 2. Etapas básicas de fabricação da polia do alternador (Autor “adaptado” Bosch, 2012).
Existem outros processos de fabricação do estado da arte, por meio do forjamento a quente em prensa vertical e
usinagem ou do componente totalmente usinado. A viabilidade técnica e em alguns casos a viabilidade econômica
destes processos são inferiores comparado ao processo onde o blank é obtido em uma prensa automática horizontal de
forjamento a quente. As prensas automáticas de forjamento horizontal tratam-se de equipamentos onde são produzidas
peças com alto grau de complexidade, precisão, tolerâncias dimensionais reduzidas e em altíssimas velocidades.
O forjamento em prensas verticais é um processo de baixa produtividade, com maior consumo de matéria prima e
que utiliza lubrificante contendo grafite (a base de água, óleos, graxa), gerando assim um maior impacto ambiental.
O processo do componente totalmente usinado, isto é, partindo de barra, tem um alto consumo de matéria prima e
uma alta utilização de um torno para usinagem, onde são utilizados fluidos de corte. A utilização de fluidos de corte no
processo de usinagem faz da indústria metal-mecânica uma potencial agressora do meio ambiente.
Este trabalho visa desenvolver um estudo para obter, através de um novo processo de fabricação, polias de
alternadores automotivos que sejam mais leves por meio da utilização de materiais alternativos como, por exemplo,
polímeros.
©
Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2013
7º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO 20 a 24 de Maio de 2013. Penedo, Itatiaia - RJ
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Quando em funcionamento, o motor, aciona por uma correia diversos equipamentos auxiliares e dentre eles o
alternador. Está correia é acionada com a força exigida pelo alternador, o qual está carregado com a carga que suprirá o
sistema elétrico. As forças resultantes na correia são função de alguns parâmetros geométricos que envolvem o motor, o
alternador, as polias e a correia.
2.1. Estudo das Forças Resultantes da Polia do Alternador
Os esforços atuantes em um par de polia qualquer estão apresentados na Fig. (3) e são de extrema importância na
determinação do máximo torque a ser transmitido.
Figura 3. Esforços nas polias (Autor “adaptado” Shigley, 2004).
Para estudar as forças que agem nas polias foram adotados os modelos matemáticos desenvolvidos por Shigley
(2004). Utilizando os dados conhecidos da força tensora no lado esticado da correia, F1, o ângulo de abraçamento da
correia na polia, θ, e o ângulo de abertura dos canais internos da polia, α, foram desenvolvidos os cálculos para se obter
o torque de acionamento do alternador.
• Esforço de tração no lado esticado da correia F1= 2.200 N
• Ângulo de abraçamento da correia na polia β1 = 170º
• Ângulo de abertura dos canais internos da polia α = 33º
• Coeficiente de atrito estático entre a correia e a polia µ = 0,26
Para iniciar a etapa de cálculos matemáticos é necessário corrigir o ângulo de abraçamento da correia na polia, θC,
seguindo a Eq.(1).
θC =
β1
α 
(1)
sen 
2
Trabalhando as variáveis, obteve-se o resultado θC = 10,5 rad.
Na seqüência, por meio da Eq.(2), obtêm-se o valor para o torque, T, que a polia sofrerá, onde o diâmetro da polia
menor é representado por d.
F1 =
2 × T1
d (1 − e µθC )
(2)
O resultado obtido para o torque foi T = 47,8 N.m
Uma vez conhecido o torque que aciona o alternador por meio do estudo das forças da correia pode-se fazer o
estudo virtual do componente utilizando ferramentas de engenharia auxiliada por computador-CAE.
2.2. Estudo do Novo Design da Polia do Alternador
Algumas versões de polias são projetadas para aplicações automotivas, dentre elas as trapezoidais, micro V e as
sincronizadoras. No entanto, essas versões atingem uma redução de massa limitada devido ao conceito da fabricação em
um único componente. Portanto, otimizações futuras devem ser alcançadas por meio de uma solução inovadora.
O método WOIS é uma filosofia de inovação ou uma cultura de pensamento desafiadora. A base científica deste
método é a teoria da contradição ou negação, que toma por referência a força de atração exercida por polaridades. Ela
requer o fortalecimento de força inovadora capaz de reconhecer limites superiores, descrevê-los com precisão em forma
de limites lógicos e, assim, movê-los por meio de métodos de inovação específicos ao longo do tempo. A Figura (4)
apresenta as características da polia atual e as características desejadas para uma solução inovadora.
©
Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2013
7º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO 20 a 24 de Maio de 2013. Penedo, Itatiaia - RJ
Figura 4. Método WOIS de inovação (Autor “adaptado” WOIS).
Para demonstrar o seu funcionamento, será apresentado o novo conceito do design da polia do alternador, de um
produto montado com dois componentes, conforme apresentado na Fig. (5), sendo:
• Componente 1 – Corpo da polia, fabricado em aço baixo carbono;
• Componente 2 – Ribs, fabricado em polímero Poliacetal (POM);
• Componente 3 – Produto final montado;
Componente 1
Conformação +
usinagem
Componente 2
Injeção
Componente Montado
Figura 5. Componentes.
Com este novo design prevê-se que seja possível criar um produto através de três processos diferentes,
conformação plástica, usinagem e injeção.
Este novo design visa a redução do consumo de matéria-prima, redução nos resíduos gerados, redução de massa e a
redução de custo, tornando o produto e o processo “verde” dentro da sua cadeia produtiva e que possa contribuir com a
redução do peso dos veículos e a utilização de motores menos potentes, menos poluentes e mais econômicos como uma
vantagem em termos de performance ambiental.
As indústrias sabem que precisam inovar sempre para produzir de forma mais limpa, utilizando materiais e métodos
menos poluentes, além de agregar a utilização de materiais inovadores e recicláveis.
Um produto será ecológico quando cumprir as mesmas funções do produto atual, mas causando um impacto menor
ao meio ambiente (Dias, 2007).
O processo de fabricação para obter-se o componente 1, corpo da polia, será o forjamento a quente em prensa
automática horizontal e uma posterior etapa de usinagem. A Figura (6) mostra o blank o corpo da polia obtido pelo
processo de forjamento.
©
Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2013
7º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO 20 a 24 de Maio de 2013. Penedo, Itatiaia - RJ
Figura 6. Componente 1 – corpo da polia obtida por forjamento.
Nesta etapa de forjamento, a peça será obtida com o seu diâmetro externo e as ranhuras longitudinais em sua forma
final, sem necessidade de um processo posterior. Estas ranhuras serão feitas para evitar o escorregamento do
componente 2 quando submetido o torque de acionamento.
Para obtenção da forma final do componente 1, corpo da polia, será feita uma etapa de usinagem no blank forjado,
conforme mostra a Fig. (7).
Figura 7. Componente 1 – corpo da polia obtida por usinagem.
Para evitar que o componente 2 se solte no sentido longitudinal será feita nesta etapa de usinagem uma ranhura no
diâmetro. A Figura (8) mostra os detalhes das ranhuras obtidas no processo de forjamento e usinagem.
Detalhe das ranhuras
Figura 8. Componente 1 – ranhuras do corpo da polia.
O processo de fabricação para obter-se o componente 2, frisos, será moldagem por injeção.
A moldagem por injeção será feita colocando o componente 1, corpo da polia, no molde que após fechado, recebe o
material polimérico sobre injetado, onde se dará a forma dos frisos e a montagem dos componentes.
A Figura (9) ilustra os componentes 1 e 2 montados.
Componente 1
Componente 2
Componente montado
Figura 9. Resultado da polia montada pela união dos componentes 1 e 2.
©
Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2013
7º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO 20 a 24 de Maio de 2013. Penedo, Itatiaia - RJ
3. SIMULAÇÃO VIRTUAL DO NOVO DESIGN DA POLIA DO ALTERNADOR
Para validação do novo design que atenda as especificações do produto, são utilizadas ferramentas virtuais de
desenvolvimento baseadas no Método dos Elementos Finitos (MEF).
O material aplicado para a parte polimérica nesta análise foi definido como isotrópico e não linear que simula as
características observadas em um material polimérico real.
O torque calculado no item 2.1 foi aplicado na região dos frisos da polia através de um elemento rígido,
denominado RBE2, com magnitude de 47,8 N.m, representando as forças que agem nas polias. Para segurar o torque
aplicado a face interna do furo da polia foi engastada, representando a ação do eixo do alternador. Essas condições de
contorno podem ser observadas na Fig. (10).
Torque 47,8 N.m
Aplicado na região dos ribs
Região engastada
Furo da polia
Figura 10. Esforço na polia.
Por se tratar de uma polia composta, onde temos o conceito de segmentação, torna-se necessário a análise de
interface de ligação entre os componentes.
Na simulação de deslocamento é importante observar a transição do deslocamento entre a parte polimérica e a parte
metálica. O que se espera neste resultado é uma transição homogênea. Pode-se perceber na Fig.(11) uma transição
quase homogênea do deslocamento, o que valida à interface de ligação entre metal e polímero. Essa transição permite
concluir que não há escorregamento entre a parte polimérica e a parte metálica. O resultado de 0,04 mm de
deslocamento máximo é considerado positivo, uma vez que deslocamentos nessa magnitude não são suficientes para
prejudicar a pré-tensão da correia do alternador.
Deslocamento máximo do
componente de 0,04mm
Figura 11. Resultado da análise virtual do deslocamento.
©
Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2013
7º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO 20 a 24 de Maio de 2013. Penedo, Itatiaia - RJ
Para análise dos resultados de tensão foi adotado o critério de von Mises. O pico de tensão encontrado no corpo da
polia (componente 1) foi de 95 MPa, o que mostra um coeficiente de segurança de aproximadamente 2 considerando
um aço de baixo carbono com limite de escoamento de 180 MPa. A Figura (12) mostra a distribuição de tensão no
corpo da polia.
Pico de tensão de
95 MPa
Figura 12. Resultado da análise virtual das tensões pelo critério de von Mises no corpo da polia.
Pelo critério de von Mises o pico de tensão encontrado nos frisos (componente 2) foi de 13 MPa, o que mostra um
coeficiente de segurança de aproximadamente 5 considerando o material polimérico um POM com limite de
escoamento de 60,8 MPa. A Figura 13 mostra a distribuição de tensão nos frisos. Devido ao torque ter sido aplicado
através de um RBE2 as tensões sinalizadas pelo circulo roxo foram desconsideradas, pois foram consideradas resultado
da simplificação.
Pico de tensão de
13 MPa
Figura 13. Resultado da análise virtual das tensões pelo critério de von Mises nos ribs.
©
Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2013
7º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO 20 a 24 de Maio de 2013. Penedo, Itatiaia - RJ
Devido à diferença de módulo de elasticidade entre os 2 materiais a parte metálica apresenta uma tensão bem
superior da parte plástica.
Através dessas análises é possível perceber que a parte metálica e a parte plástica desempenham funções diferentes
na polia composta. A parte metálica é responsável pela estrutura da polia, disponibilizando rigidez e resistência a peça e
a parte plástica tem a função de forma, sendo ela a responsável pelo formato dos frisos.
4. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Por meio do desenvolvimento do processo de fabricação da polia foi possível alcançar uma redução de massa de 47
% quando comparado com a polia obtida pelo atual processo de fabricação. A Figura (14) apresenta a comparação da
polia atual e o novo design.
+
Peso= – 47%
Corpo de aço
Aço
Ribs de polímero
Figura 14. Comparação entre o peso da polia atual e o novo design.
A diminuição dos resíduos no processo produtivo é outro fator importante dentro das novas tendências ambientais.
Comparando a geometria da polia atual com o novo design proposto verifica-se uma redução no uso de aço visto que a
região dos frisos passaram a serem feitas em polímero. Com essa redução de aço empregado na fabricação da polia,
reduz-se também os resíduos gerados durante a transformação da matéria prima. Com essa comparação pode-se afirmar
que a diminuição dos resíduos no processo produtivo é outro fator importante que pôde ser atingido. A Figura (15)
mostram a comparação entre as regiões de aço que compõe as polias. A geração de resíduos entre a atual polia
totalmente em aço e a novo design alcançada foi de 61 % aproximadamente.
Resíduos= – 61%
Corpo de Aço
Aço
Figura 15. Comparação da geração de resíduos de matéria-prima entre a polia atual e o novo design.
Como conseqüência do desenvolvimento de um novo processo de fabricação de polias, da redução de massa
alcançada e da diminuição no tempo de usinagem das polias obtidas pelo novo design, o custo de fabricação também
sofreu um decréscimo. Esta redução no custo de obtenção do componente é cerca de 34 %, conforme Fig.(16).
Aço
Ribs de polímero
Custo= – 34%
Corpo de aço
Figura 16. Comparação de custo entre a polia atual e o novo design.
©
Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2013
7º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO 20 a 24 de Maio de 2013. Penedo, Itatiaia - RJ
5. CONCLUSÃO
Através do desenvolvimento dos processos de fabricação, foi possível desenvolver um produto montado com dois
componentes, substituindo parcialmente o metal pelo plástico. Este novo design da polia de polímero com núcleo em
aço oferece as vantagens do plástico, ou seja, um produto leve juntamente com as vantagens do aço onde será
responsável pela estrutura da polia. Esta combinação produz uma relação de resistência elevada e baixo peso.
Este novo design tem as vantagens que vão desde os aspectos econômicos até ambientais:
• Redução de massa da polia de 47%;
• Redução nos resíduos de matéria-prima (aço) de 60%;
• Redução no custo de 33%;
• Redução no uso de fluídos de corte de usinagem e de energia;
A busca por redução de peso e a constante evolução dos polímeros de engenharia de alto desempenho têm levado
um grande numero de empresas a buscar soluções inovadoras em materiais termoplásticos para peças tradicionalmente
produzidas em metais. Os polímeros permitem o emprego de temperaturas de processamento mais baixas do que os
metais na sua transformação, reduzindo o consumo de energia, bem como propiciando a liberdade de criação de novas
formas, mais harmônicas e arrojadas.
A questão ambiental é um dos pilares da sustentabilidade da matriz industrial do setor automotivo. Sistemas,
processos e gestão para maior qualidade ambiental, com processos produtivos limpos, economia de recursos, redução de
desperdício, tratamento e redução de efluentes, além de ganhos de competência e produtividade nas empresas são
fatores fundamentais para a sustentabilidade nas empresas.
A Figura (17) apresenta os benefícios de redução de massa em produtos automotivos. A redução na massa de um
componente automotivo é um dos fatores que contribui com o meio ambiente, minimizando o consumo de recursos
naturais e reduzindo o consumo de combustível que consequentemente reduz as emissões de CO2, dando um importante
passo para a sustentabilidade.
Figura 17. Benefícios da redução de massa.
O novo design da polia do alternador possui viabilidade técnica e econômica de fabricação, atingindo o objetivo
proposto de redução de massa e redução de custo, atendendo os requisitos de funcionamento do componente.
Este trabalho demonstrou a importância para o desenvolvimento de novos produtos automotivos através de
processos inteligentes, competitivos e de materiais substitutos às ligas metálicas convencionais, utilizando-se da
combinação de metais e materiais poliméricos, gerando assim componentes mais leves e contribuindo para uma
mobilidade sustentável.
O novo design, NT® Compound Pulley, é mais uma patente em desenvolvimento que utiliza o conceito de
inovação para a geração de produtos sustentáveis.
6. AGRADECIMENTOS
Este trabalho é apoiado pela empresa Neumayer Tekfor Automotive Brasil Ltda.
©
Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2013
7º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO 20 a 24 de Maio de 2013. Penedo, Itatiaia - RJ
7. REFERÊNCIAS
Arriaga, A., Lazkano, J., M., Pagaldai, R., Zaldua, A., M., Hernandez, R., Atxurra, R., Chrysostomou, A., 2006, Finiteelement analysis of quasi-static characterization tests in thermoplastic materials: Experimental and numerical
analysis results correlation with ANSYS – Polymer Testing.
Bosch, 2012, Alternadores. Disponível em: <http://www.bosch.com.br/br/autopecas/produtos/eletrica/alternador.asp>.
Acesso em 08 de abril de 2012.
Conama, 2002, Resolução Nº 315 de 29 de Outubro de 2002, Dispõem sobre a nova etapa do Programa de Controle de
Emissões Veiculares – PROCONVE”, Ministério do Meio Ambiente, Conselho Nacional do Meio Ambiente –
CONAMA.
Conama, 2009, “Resolução Nº 418 de 25 de Novembro de 2009, Dispõe sobre os critérios para elaboração de Planos de
Controle de Poluicao Veicular - PCPV e para a implantação de Programas de Inspeção e Manutenção de Veículos
em Uso – I/M pelos órgãos estaduais e municipais de meio ambiente e determina novos limites de emissão e
procedimentos para avaliação do estado de manutenção de veículos em uso”, Ministério do Meio Ambiente,
Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA.
Continental
Contitech,
2012,
Correias.
Disponível
em:
<http://www.contitech.de/pages/produkte/antriebsriemen/antrieb-industrie/produkt multirib.html. Acesso em 08 de
abril de 2012.
Dias, R.,2007, “Marketing Ambiental Ética, Responsabilidade Social e Competitividade nos Negócios”. São Paulo.
Eu, 2011, “Regulation (EU) Nº 510/2011 of the European Parliament and of the Council setting emission performance
standards for new light commercial vehicles as a part of Union`s integrated approach to reduce CO2Cemission from
light-duty vehicles”, Official Journal of the European Union.
Gillespie, T., D., 1992, “Fundamentals of Vehicle Dynamics. Society of Automotive Engineers”, Inc.: Warrendale.
Melconian, S., 2001, “Elementos de Maquinas”, 2ª edição, Erica, São Paulo, Brasil, pp. 37-74.
Shigley, J., E., Mischke, C., R., Jr., T., H., 2004, Standard Handbook of Machine Design, 3nd ed., McGraw-Hill, New
York,
WOIS, Institute. Innovation Der Innovationsprozesse. Disponível em <http://www.wois-innovation.de/> Acesso em
13/08/12.
8. DIREITOS AUTORAIS
Os autores são os únicos responsáveis pelo conteúdo do material impresso incluído no seu trabalho.
©
Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2013
7º CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE FABRICAÇÃO
th
7 BRAZILIAN CONGRESS ON MANUFACTURING ENGINEERING
20 a 24 de maio de 2013 – Penedo, Itatiaia – RJ - Brasil
th
th
May 20 to 24 , 2013 – Penedo, Itatiaia – RJ – Brazil
OPTIMIZATION OF THE ALTERNATOR PULLEY FOR SMALL AND
MIDSIZE AUTOMOTIVE
Kleber Ricardo Rigoletto, [email protected]
Felipe Moura Fontes Novo, [email protected]
Marcelo Adriano do Carmo Silva, [email protected]
Juliano Savoy, [email protected]
Mauro Moraes de Souza, [email protected]
1
Neumayer Tekfor Automotive Brasil, Av. Arquimedes, 500, Distrito Industrial, CEP 13211-840, Jundiaí-SP, Brasil
Abstract: The mass reduction of automotive components is one of factors which leads to a fuel consumption
optimization and, consequently CO2 emissions reduction. This factor has been the great challenge for part suppliers
and Original Equipment Manufactures-OEM’s motors vehicles.This paper proposes a new design of the alternator
pulley seeking mass reduction. Therefore, Finite Element Method-FEM and Computer Aided Design-CAD are used,
besides the technical and economic manufacturing analysis, using alternatives materials, in order to demonstrate the
potential mass reduction and cost reduction of the studied component.
Keywords: Design, Pulley, Alternator.
©
Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas 2013