Proposição de materiais alternativos para o sistema de escapamento automotivo com base nas atuais concentrações dos gases de emissões em motores abastecidos com etanol

Silva, Rafael Lúcio Nascimento

Proposição de materiais alternativos para o sistema de escapamento automotivo com base nas atuais concentrações dos gases de emissões em motores abastecidos com etanol

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Proposição de materiais alternativos para o sistema de escapamento automotivo com base nas atuais concentrações dos gases de emissões em motores abastecidos com etanol.pdf (2.81 MB)

Data

2026-05-06

Autores

Silva, Rafael Lúcio Nascimento

Editor

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Resumo

O aumento do uso de etanol em motores flex no Brasil, aliado ao endurecimento das normas de emissões (PROCONVE L8), tornou crítica a seleção de materiais para sistemas de escapamento, devido à exposição dos Gases Orgânicos não Metano (NMOG), especialmente aldeídos capazes de induzir corrosão em aços inoxidáveis. Este trabalho investigou como NMOG provenientes da combustão de etanol hidratado afetam materiais metálicos de escapamentos e identificou alternativas mais adequadas. Ensaios em dinamômetro, com análise por FTIR, permitiram quantificar formaldeído, acetaldeído, etanol e hidrocarbonetos totais. A partir desses dados, uma adaptação da NBR 6601 foi desenvolvida para calcular NMOG em testes de motor. As emissões variaram entre 28 mg/s a 45 mg/s, totalizando 2,52g a 4,05 g por ensaio de 90 s. O acetaldeído atingiu 300ppm a 400 ppm, enquanto o formaldeído predominou, entre 1500 ppm a 4500 ppm. Esses valores permitiram criar um Índice de Risco de Severidade Corrosiva (IRSC), combinando concentrações de aldeídos, temperatura e propriedades dos materiais. As taxas de corrosão estimadas foram de 0,040 mm/ano a 0,11 mm/ano para AISI 409 e 0,018 mm/ano a 0,048 mm/ano para AISI 304, confirmando maior vulnerabilidade do aço ferrítico. Usando a metodologia de seleção de materiais de Ashby, o AISI 304 apresentou o melhor desempenho global para regiões críticas do escapamento, enquanto o AISI 409 mostrou limitações sob maior severidade química. O estudo fornece, assim, subsídios técnicos para a seleção racional de materiais em sistemas de escapamento automotivo, alinhando desempenho, durabilidade e requisitos ambientais.