Title

PRINCÍPIOS DE ECONOMIA CIRCULAR NA CONSTRUÇÃO DE MOTORES: UMA PERSPECTIVA SUSTENTÁVEL DO REAPROVEITAMENTO DO ALUMÍNIO

PRINCIPLES OF CIRCULAR ECONOMY IN ENGINE CONSTRUCTION: A SUSTAINABLE PERSPECTIVE ON ALUMINUM RECYCLING

Authorship

GUIMARÃES, DAVID LUCAS OLIVEIRA ZANDONA; RODRIGUES, SAMUEL MOURA; GONÇALVES, CAROLINE NAZARÉ; FARIA, GILBERTO CALDEIRA; LAURIA, LUIZ FELIPE GALINARI

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GONÇALVES, CAROLINE NAZARÉ

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FARIA, GILBERTO CALDEIRA

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LAURIA, LUIZ FELIPE GALINARI

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DOI

10.5151/2594-4711-42499

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Abstract

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um motor de combustão interna de dois tempos e dois cilindros, utilizando alumínio reciclado obtido por meio do processo de fundição, com foco na aplicação em veículos leves, como karts e quadriciclos. A iniciativa buscou aliar desempenho técnico e sustentabilidade, demonstrando a viabilidade do reaproveitamento de materiais descartados na fabricação de máquinas, peças e equipamentos. A metodologia incluiu a modelagem tridimensional do motor no software SolidWorks, inspirada no motor da moto Yamaha RD 350, além de simulações estruturais e térmicas para validar o projeto. As etapas de fabricação foram realizadas nos laboratórios do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG), empregando processos como fundição, usinagem e manufatura aditiva. Ensaios metalográficos, de dureza e de fluorescência por Raio-X foram conduzidos para assegurar a integridade e qualidade dos materiais, especialmente do bloco de alumínio reciclado. Os resultados indicaram uma potência estimada de 15 cv a 4000 rpm, eficiência térmica acima de 38% e rendimento termo-mecânico de aproximadamente 57,5%, comprovando a adequação técnica e ambiental do motor para a aplicação proposta.

THIS STUDY AIMED TO DEVELOP A TWO-STROKE, TWO-CYLINDER INTERNAL COMBUSTION ENGINE USING RECYCLED ALUMINUM OBTAINED THROUGH THE CASTING PROCESS, WITH THE FOCUS BEING ON ITS APPLICATION IN LIGHTWEIGHT VEHICLES SUCH AS GO-KARTS AND QUAD BIKES. THE INITIATIVE SOUGHT TO COMBINE TECHNICAL PERFORMANCE AND SUSTAINABILITY, DEMONSTRATING THE FEASIBILITY OF REUSING DISCARDED MATERIALS IN THE MANUFACTURE OF MACHINERY, COMPONENTS, AND EQUIPMENT. THE METHODOLOGY INCLUDED THREE-DIMENSIONAL MODELING OF THE ENGINE USING SOLIDWORKS SOFTWARE, INSPIRED BY THE MOTORCYCLEYAMAHA RD 350 ENGINE, AS WELL AS STRUCTURAL AND THERMAL SIMULATIONS TO VALIDATE THE DESIGN. THE MANUFACTURING STAGES WERE CARRIED OUT IN THE LABORATORIES OF THE CENTRO FEDERAL DE EDUCAçãO TECNOLóGICA DE MINAS GERAIS (CEFET-MG), EMPLOYING PROCESSES SUCH AS CASTING, MACHINING, AND ADDITIVE MANUFACTURING. METALLOGRAPHIC ANALYSES, HARDNESS TESTING, AND X-RAY FLUORESCENCE TESTING WERE CONDUCTED TO ENSURE THE INTEGRITY AND QUALITY OF THE MATERIALS, PARTICULARLY THE RECYCLED ALUMINUM ENGINE BLOCK. THE RESULTS INDICATED AN ESTIMATED POWER OUTPUT OF 15 HP AT 4000 RPM, THERMAL EFFICIENCY EXCEEDING 38%, AND THERMOMECHANICAL EFFICIENCY OF APPROXIMATELY 57.5%, CONFIRMING THE TECHNICAL AND ENVIRONMENTAL SUITABILITY OF THE ENGINE FOR THE PROPOSED APPLICATION.

Keywords

Reciclado, Alumínio, Motor Dois Tempos, Fundição.

Recycled, Aluminum, Two-stroke Engine, Casting