Análise experimental e modelagem de motor de combustão interna operando com etanol super-hidratado
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Data
2013-03-28Autor
Ambrós, Weslei Monteiro 
Primeiro orientador
Pinheiro, Damaris Kirsch
Primeiro membro da banca
Salau, Nina Paula Gonçalves
Segundo membro da banca
Machado, Paulo Romeu Moreira
Terceiro membro da banca
Michels, Ademar
Metadata
Mostrar registro completoResumo
O uso de etanol como combustível tem fomentado muitos países a aperfeiçoarem seus processos de produção. Contudo, os custos relacionados ao seu atual modelo de produção têm sido ocasionalmente apontados como uma desvantagem a utilização deste biocombustível. Entre estes custos destaca-se o gasto energético necessário para destilação eficiente do mosto fermentado, cujo produto final é o chamado etanol hidratado (cerca de 95% em volume de etanol em água). Uma alternativa promissora para a redução deste custo é o uso de etanol combustível com altas frações de água (acima de 5% em volume), o chamado etanol super-hidratado. Com isto em vista, neste estudo é proposta a elaboração de um modelo matemático que, em conjunto com dados experimentais, seja capaz de prever o efeito que o uso de etanol super-hidratado tem no desempenho de motores de combustão interna. Para tanto, em conjunto com o etanol hidratado comercial foram preparadas misturas de etanol com as seguintes frações volumétricas de água: 10% (E90W10), 20% (E80W20), 30% (E70W30) e 40% (E60W40). Os ensaios foram realizados considerando-se duas condições operacionais do motor: a) ponto de ignição fixo b) o ponto de ignição avançado para obtenção do torque máximo do motor. O modelo foi capaz de simular de forma satisfatória os gradientes de pressão e temperatura no cilindro e apresentou uma boa capacidade de previsão do desempenho do motor, avaliado a partir das variações de potência, torque, eficiência de conversão e consumo específico de combustível. Exceto para o consumo específico de combustível, onde o erro estimado para as variações foi maior que 20%, a estimativa para as variações nos demais parâmetros de desempenho apresentou erros relativos menores que 7%. Para as variações das condições de ensaio o erro relativo foi menor que 13%. Também foi observado que o consumo específico de combustível aumentou gradualmente com o aumento do teor de água. Dentre os combustíveis testados, o E70W30 exibiu o melhor desempenho, seguida pela mistura E80W20, sendo que ambos apresentaram rendimentos maiores do que o etanol comercial.