Mestrado Profissional em Engenharia Automotiva
Trabalhos de Conclusão de Curso

Projeto e construção de uma bancada de testes de atrito e desgaste para anéis sincronizadores de transmissões automotivas

Desing and construction of a friction and wear testing machine for synchronizer rings of automotive transmissions

Autor
Sena, Carlos Henrique Coronado -
Orientador
Tanaka, Deniol Katsuki
Defesa de tese
12 / 11 / 2008
Participantes da Banca
Tanaka, Deniol Katsuki; Souza, Roberto Martins de; Neves, Julio Cesar Klein das
Palavras-chave
Atrito e desgaste, Anéis sincronizadores, Bancada de testes, Transmissão automotiva
Keywords
Friction and wear, Synchronizer rings, Test rig, Automotive transmission

Resumo

O objetivo deste trabalho consistiu no projeto e construção de uma máquina de testes capaz de avaliar o comportamento de atrito e de desgaste de anéis sincronizadores de transmissões automotivas. Diferentemente da abordagem convencional, encontrada nas bancadas de ensaios disponíveis no mercado, a bancada proposta não aciona o anel sincronizador com o intuito de frear ou acelerar uma massa inercial girante, praticamente reproduzindo o princípio de funcionamento do sistema sincronizador dentro da transmissão. Ao contrário, neste projeto o anel sincronizador é constantemente pressionado contra o cone sincronizador e permanece em atrito durante todo o ensaio. Além disso, o corpo-de-prova utilizado para os testes é oriundo de um segmento de um anel sincronizador real. Essa abordagem possibilita que variações metalúrgicas e dimensionais inerentes ao processo de fabricação sejam minimizadas entre os corpos-de-prova tirados de um mesmo anel sincronizador. Ensaios preliminares foram realizados e o desgaste dos corpos-de-prova foi comparado com o desgaste de anéis sincronizadores ensaiados em bancada de engate e em veículo. Apesar de serem necessários alguns ajustes de calibração, aperfeiçoamento do sistema de controle empregado no atuador e melhorias do sistema de lubrificação, a bancada mostrou-se capaz de reproduzir o mecanismo de desgaste da superfície de atrito de anéis sincronizadores.


Abstract
The aim of this work consisted in the design and construction of a test machine capable of evaluating the friction and wear behaviour of synchronizer rings from automotive transmissions. Differently from conventional approach, found in test rigs available on the market, the proposed bench doesn’t press the synchronizer ring in order to brake or to accelerate a rotating inertial mass, just reproducing the operation of synchronization system inside transmission. On the contrary, in this project the synchronizer ring is constantly pressed against synchronizer cone and it stays in friction during whole trial. Besides, the specimen used for tests is from a segment of a real synchronizer ring. This approach allows that metallurgical and dimensional variations inherent to the manufacturing process to be minimized between the specimens drawn from the same synchronizer ring. Preliminary trials were carried out and the wear of tested specimens was compared to the wear of synchronizer rings assessed in shifting test rigs and vehicle. Although to be necessary some calibration adjustments, improvements in the control system used in the actuator and in the lubrication system, the proposed bench was shown capable to reproduce the wear mechanism of synchronizer ring friction surface