| dc.contributor.advisor | Lanzanova, Thompson Diordinis Metzka | |
| dc.creator | Zulian, Guilherme Yago | |
| dc.date.accessioned | 2022-08-26T11:39:45Z | |
| dc.date.available | 2022-08-26T11:39:45Z | |
| dc.date.issued | 2022-02-14 | |
| dc.date.submitted | 2022-02-14 | |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/25992 | |
| dc.description.abstract | The optimization of internal combustion engines (ICEs) has been fundamental for the reduction of energy consumption and reduction of pollutant gas emissions, since the legislation of pollutant emissions for ICE are increasingly restricted. Simulation with commercial 1-D software on engines has become an essential tool for the optimization of engines operating with different innovative strategies. This work brings the optimization of two models in GT-Power, an original model supercharged by a turbocharger (TC), and a model using a technology called Low Temperature Turbocharger (LTTC) aiming to reach maximum brake power through temperature reduction on admission. This system consists in 3 turbines, a compressor and an intercooler, in addition to wastegate valves. This device works as a turbocharger, recycling the energy in the exhaust from combustion, and as an air cooler, reducing the temperature of the gas through a turbine called cold turbine (CT). The ICE used was a 4-stroke, supercharged, 4-cylinder Otto cycle type, with a displacement volume of 1.8 liter, operating at full load. The LTTC configurations were optimized, varying the diameter of the turbines, wastegate and back valve opening and crank angle of 50% of burned mass (CA50). The optimization aims to reach maximum brake power with the same efficiency as the original model (TC), aiming at better energy use. Small reductions in specific emissions of pollutants and a significant increase in brake power are expected results. Also, the effects of the reduction of the temperature in the intake were investigated in relation to the original model of the engine with turbocharger, and then analyzing the results of performance and emissions. An intake temperature reduction of 21 K was achieved in the ICE model with optimized LTTC, bringing a significant gain in brake power, in addition to a reduction in brake specific emissions of nitrogen oxides (BSNOx) maintaining an efficiency approximately equal to the original model. The effects of the application of the LTTC concept were investigated in this work and a better use of the energy contained in the fuel was found by reducing the temperature in the intake provided by this system. | eng |
| dc.language | por | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
| dc.rights | Acesso Embargado | por |
| dc.subject | Pesquisa e desenvolvimento | por |
| dc.subject | P&D | por |
| dc.subject | Sobrealimentação | por |
| dc.subject | Downsizing | eng |
| dc.subject | Research and development | eng |
| dc.subject | Supercharge | eng |
| dc.title | Investigação do conceito de turbocompressor de baixa temperatura para motor de combustão interna através da implementação em modelo computacional otimizado para máxima potência | por |
| dc.title.alternative | Investigation of the concept of low temperature turbocompressor for internal combustion engine through implementation in a computational model optimized maximum power | eng |
| dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
| dc.degree.local | Santa Maria, RS, Brasil. | por |
| dc.description.resumo | A otimização de motores de combustão interna (MCIs) tem sido fundamental para a redução do consumo energético e diminuição das emissões de gases poluentes, visto que as legislações de emissões de poluentes para MCI estão cada vez mais restritas. A simulação com softwares comerciais 1-D em motores vem se tornando uma ferramenta imprescindível para a otimização de motores operando com diferentes estratégias inovadoras. Este trabalho traz a otimização de dois modelos em GT-Power, um modelo original sobrealimentado por turbocompressor (TC), e um modelo utilizando uma tecnologia denominada turbocompressor de baixa temperatura (TCBT) visando o alcance de maxima potência de eixo através da redução da temperatura na admissão. Esse sistema é composto por 3 turbinas, um compressor e um intercooler, além de válvulas wastegate. Esse dispositivo funciona como um turbocompressor, reaproveitando a energia na exaustão proveniente da combustão, e como um refrigerador a ar, reduzindo a temperatura do gás através de uma turbina denominada turbina fria (TF). O MCI utilizado foi do tipo ciclo Otto 4 tempos, sobrealimentado, de 4 cilindros, com um volume deslocado de 1,8 litro, operando em plena carga. Otimizou-se as configurações do TCBT, variando diâmetro da(s) turbina(s), abertura da wastegate e de válvula de retorno e ângulo de 50% de massa queimada (CA50). A otimização visa o alcance da máxima potência de eixo com a mesma eficiência do modelo original (TC), visando um maior aproveitamento energético. Pequenas reduções de emissões específicas de poluentes e aumento expressivo da potência de eixo são resultados esperados. Ainda, foram investigados os efeitos da redução da temperatura na admissão em relação ao modelo original do motor com turbocompressor, analisando posteriormente os resultados de performance e emissões. Foi alcançada uma redução da temperatura na admissão de 21 K no modelo de MCI com TCBT otimizado, trazendo um significativo ganho de potência de eixo, além redução nas emissões específicas de oxidos de nitrogênio (BSNOx) mantendo uma eficiência aproximadamente igual a do modelo original. Os efeitos da aplicação do conceito de TCBT foram investigados nesse trabalho e foi encontrado um maior aproveitamento da energia contida no combustível através redução de temperatura na admissão fornecida por esse sistema. | por |
| dc.publisher.country | Brasil | por |
| dc.publisher.initials | UFSM | por |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA | por |
| dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |
