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Mecatrônica
Mecatrônica Sistemas e componentes da Mecatrônica Definição O termo “mecatrônica” é um composto derivado da palavra mecanismo e eletrônica, onde eletrônica significa “hardware” e “software”, e mecanismo é o termo genérico para as disciplinas de “engenharia mecânica” e “hidráulica”. Não é questão de trocar engenharia mecânica por “eletronificação”, mas de desenvolver uma abordagem sinergística e metodologia de projeto. O objetivo é atingir uma otimização sinergística da engenharia mecânica, hardware e software eletrônicos, a fim de projetar mais funções a baixo custo, menos peso, espaço de instalação e melhor qualidade. Um fator crucial regendo o sucesso de uma abordagem mecatrônica para resolver problemas é considerar as duas disciplinas previamente separadas como entidade única. Aplicações Os sistemas e componentes da mecatrônica são hoje usados em, praticamente, todos os aspectos do automóvel, começando com o gerenciamento do motor e injeção de combustível em motores a gasolina e a Diesel, controle de transmissão e gerenciamento de energia térmica e elétrica, até uma ampla variedade de sistemas dinâmicos de veículos e de freio. Inclui, até mesmo, sistemas de comunicação e informação, com diferentes exigências no que concerne à operacionalidade. Além de sistemas e componentes, a mecatrônica tem um papel crescentemente vital no campo da micromecânica. Exemplos no nível de sistemas Uma tendência geral surge no desenvolvimento avançado de sistemas para direção e manipulação de veículos totalmente automatizados: no futuro, sistemas mecânicos serão substituídos, em crescente medida, por sistemas eletrônicos x-by-wire. Um sistema existente há muito tempo é o drive-by-wire, isto é, controle eletrônico de acelerador.
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O brake-by-wire, freio de acionamento eletrônico, substitui a ligação hidráulica e mecânica entre o pedal do freio e o freio da roda. Sensores detectam o comando de freio do motorista e transmitem esta informação a uma unidade eletrônica de controle. A unidade gera, então, o efeito exigido de freagem nas rodas, por meio dos atuadores. Uma possível opção para implementar o brake-by-wire é o sistema de freagem eletro-hidráulico, SBC (Controle de Freio Sensotrônico). Quando o pedal do freio é acionado, ou quando o Programa de Estabilidade Eletrônica (ESP) intervém no sistema do freio para estabilizar o veículo, a unidade de controle SBC calcula as pressões de freagem exigidas para cada roda. Já que a unidade calcula as pressões de freagem exigidas para cada roda separadamente e detecta os valores reais separadamente, pode, também, regular a pressão de freagem para cada roda, pelos moduladores de pressão de rodas. Cada um dos quatro moduladores de pressão consiste de válvulas de tomadas de entrada e saída, controladas por estágios de saída eletrônicos, que, juntos, viabilizam uma regulação de pressão com ajuste fino de medição. No sistema common-rail, geração de pressão e injeção de combustível separamse uma da outra. Um acumulador de alta pressão, isto é, constantemente, o sistema common-rail armazena a pressão exigida de combustível para todos os estados de operação do motor. Um injetor controlado por válvula solenóide com bico integrado assume a função de injetar combustível diretamente na câmera de combustão de cada cilindro. A eletrônica do motor solicita constantemente dados sobre posição do pedal-acelerador, velocidade rotativa, temperatura de funcionamento, fluxo da admissão de ar fresco e pressão do trilho, a fim de otimizar o controle da medição de combustível como função das condições operativas. Exemplos no nível de componentes Os injetores de combustível são componentes cruciais para determinar o potencial futuro da Tecnologia de motor a Diesel. Injetores common-rail são um exemplo excelente do fato de um grau extremamente alto de funcionalidade e, finalmente, a utilidade de um cliente poderem ser atingidos
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