Desenvolvimento de um sistema de controle para a temperatura de líquido refrigerante aplicado em motores de combustão interna

Abstract

O presente trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de controle de temperatura de motor a combustão interna, com a implementação de um controle tipo PI (proporcional integral) para regular a velocidade de um motor de corrente contínua, aplicado ao eletroventilador do sistema de arrefecimento. Foi realizada uma análise de modulação de pulsos (PWM), utilizando o microcontrolador ESP32 e uma ponte H. Sabendo-se que o sistema tem uma característica complexa para se modelar matematicamente, foi optado por realizar um teste prático de eficiência, já que se tinha acesso a uma planta de testes. A partir da resposta ao degrau do sistema, a função de transferência foi gerada. Após a obtenção do modelo matemático utilizou-se softwares como PSIM e MATLAB para a simulação do controle em malha fechada, bem como a sintonia dos ganhos dos controladores. Os resultados obtidos na simulação se mostraram adequados para a implementação experimental, no circuito de potência, a ponte H e o motor CC funcionaram de forma adequada, seguindo a velocidade de rotação, tensão e corrente nominal do motor. Após os devidos ajustes dos ganhos dos controladores, juntamente com a inserção de um comparador, foi possível realizar testes práticos em bancada e em uma planta real de testes. Os resultados de simulação e experimentais demonstraram que o controle de temperatura é viável, sendo possível a aplicação prática no setor automotivo.