Simulação numérica 1D do desempenho de um motor monocilíndrico com razão volumétrica de compressão variável operando com E100
| dc.contributor.advisor | Rodrigues Filho, Fernando Antônio | |
| dc.contributor.advisor-co | Moreira, Thiago Augusto Araújo | |
| dc.contributor.advisor-coLattes | http://lattes.cnpq.br/8661491168619394 | |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/6079638386672447 | |
| dc.contributor.author | Assis, Marcelo Suman Silva | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3461698509318108 | |
| dc.contributor.referee1 | Rodrigues Filho, Fernando Antônio | |
| dc.contributor.referee2 | Moreira, Thiago Augusto Araújo | |
| dc.contributor.referee3 | Baeta, José Guilherme Coelho | |
| dc.contributor.referee4 | Guzzo, Márcio Expedito | |
| dc.contributor.referee5 | Souza, José Leôncio Fonseca de | |
| dc.date.accessioned | 2023-06-07T19:02:24Z | |
| dc.date.available | 2023-06-07T19:02:24Z | |
| dc.date.issued | 2022-04-07 | |
| dc.description.abstract | Segundo a Agência Internacional de Energia (IEA) o setor de transportes é o segundo maior gerador de gases intensificadores do efeito estufa, atrás apenas do setor de aquecimento de ambiente. Por estas razões a busca por soluções ambientalmente sustentáveis para o setor de transporte faz-se necessária. A eletrificação da frota apontada por muitos como a solução para este desafio ambiental não é tão promissora quanto parece, uma vez que 63,95% da energia elétrica gerada no mundo é oriunda de fonte fóssil. Projeções estatísticas apontam que pelo menos 73% da frota de veículos leves em 2050 no mundo serão equipados com motores de combustão interna. Neste contexto o desenvolvimento de motores com elevada eficiência de conversão de combustível movido a biocombustíveis é de suma importância. A enorme capacidade do Brasil em produzir etanol, associado as suas propriedades físico-químicas que fazem deste combustível uma excelente opção para alimentação dos motores de ignição por centelha e a disponibilidade de uma rede de distribuição deste combustível em todo território nacional fazem dele a alternativa mais interessante para o Brasil. Este trabalho tem como objetivo avaliar o potencial de redução de consumo específico de combustível através do aumento da razão volumétrica de compressão (𝑟𝑐) para um motor movido exclusivamente a etanol. Para este fim um modelo matemático 1D usando o código do GT-Power foi desenvolvido, para um motor monocilíndrico de pesquisa experimental da AVL modelo 5496. A partir de dados experimentais este modelo foi calibrado e validado para todas as condições de operação testadas, onde a razão volumétrica de compressão é variada em 11,5:1, 13,0:1, e 15,0:1, operando com etanol hidratado E100. Uma boa concordância entre os resultados numéricos e experimentais foi observada. Os erros numéricos nos parâmetros de desempenho ficaram abaixo dos 5%. A análise dos dados numéricos obtidos para ISFC mostram que o aumento de uma razão volumétrica de compressão de 11,5:1 a 15,0:1, adequada para as propriedades físico-químicas do etanol, podem proporcionar uma redução do ISFC superior a 4,2%. | |
| dc.description.abstractother | According to International Energy Agency the transport sector is the second major source of greenhouse gases behind heating environmental sector. Hence seeking environmental friendly solutions becomes a key factor for this sector. Electric vehicles have been pointed by many as a possible solution for this challenge, but it is important to point out that 63.95% of global electricity is generated from fossil fuels. Statistic projections shows that 73% of global fleet will be composed by vehicles equipped with internal combustion engines. Therefore, to further develop its technology associated with the adoption of renewable fuels still very important. Brazil has a huge capacity to produce bio-ethanol which physical and chemical properties turn this fuel in a great alternative for spark ignition engines. Those factors associated with a full distribution system available in country makes ethanol the most feasible option for the transportation sector in Brazil. The main objective of this work is to evaluate the potential of reducing specific fuel consumption by the adoption of the best value of volumetric compression ratio. To achieve this goal a 1D mathematical model is develop using GT-Power code for an AVL single cylinder research engine model 5496. The numerical model was calibrated with experimental data for three different compression ratios 11.5:1, 13.0:1, and 15.0:1 running with E100. Good agreement between numerical and experimental data was observed, with numerical errors under 5%. The results analysis showed that the increase of 𝑟𝑐 from 11.5:1 to 15.0:1 may lead to ISFC reductions greater than 4.2%. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/238 | |
| dc.language.iso | pt | |
| dc.publisher | Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.initials | CEFET-MG | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica | |
| dc.subject | Etanol | |
| dc.subject | Motores de combustão interna | |
| dc.subject | Métodos de simulação | |
| dc.subject | Álcool como combustível | |
| dc.subject | Biocombustíveis | |
| dc.title | Simulação numérica 1D do desempenho de um motor monocilíndrico com razão volumétrica de compressão variável operando com E100 | |
| dc.type | Dissertação | |
| dspace.entity.type |
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