Desempenho e emissões de um motor agrícola ciclo diesel utilizando misturas de óleo diesel, biodiesel e etanol
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Data
2021-01-29Autor
Bertinatto, Rovian 
Primeiro orientador
Schlosser, José Fernando
Metadata
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Misturas de óleo Diesel mineral, biodiesel e etanol formam estratégias de substituição parcial do combustível de origem fóssil, aplicáveis em motores de ignição por compressão, sem a necessidade de grandes adaptações. Neste trabalho foram realizadas duas análises bibliométricas, sobre a utilização de misturas de: óleo Diesel e etanol (D:E) e óleo Diesel, biodiesel e etanol (D:B:E), em motores com gerenciamento eletrônico da injeção e sistema de tratamento de gases com válvula EGR. Além disso, realizaram-se avaliações experimentais em um motor de trator agrícola de ignição por compressão, multi-cilíndrico, turboalimentado com aftercooler, com gerenciamento eletrônico da injeção e sistema de tratamento de gases EGR. Foram utilizados óleo Diesel de baixo (BS10 -10 ppm) e alto teor de enxofre (BS500 – 500 ppm), com 10% de biodiesel em sua constituição, em misturas com concentrações de 5%, 10%, 15% e 20% de etanol anidro aditivado, totalizando oito combustíveis em mistura e duas condições de referência (sem etanol). Foram avaliados os valores médios e máximos dos parâmetros de desempenho do motor, o consumo de combustível e as emissões de gases CO, HC, NOX, HC + NOX e MP segundo a norma ABNT NBR ISO 8178-4. Os resultados encontrados na bibliografia demonstram que somente o aumento do consumo específico de combustível e a redução das emissões de MP ocorrem para a maioria dos trabalhos publicados com misturas D:E. Já os resultados das misturas de D:B:E, demonstram que ocorreu o aumento do consumo específico de combustível, aumento das emissões de CO e HC (principalmente em baixas e médias cargas), e a diminuição das emissões de NOX e MP. No ensaio dinamométrico de desempenho do trator do presente estudo, com o incremento das concentrações de etanol constatou-se a diminuição do torque e potência, e aumento dos consumos horários e específicos para ambos os combustíveis (BS10 e BS500). As exceções ocorreram para o BS500 com 5% de etanol, que apresentou resultados 0,62% superiores para torque e 0,57% para potência, em relação ao BS500 puro, e também para o consumo específico de combustível, onde BS10 e BS500 puros não apresentaram diferença para a concentração de 5% de etanol. Para o desempenho máximo do motor, também foram constatados a diminuição do desempenho do torque máximo e potência máxima com o incremento das concentrações de etanol. Já os resultados do consumo nos modos de operação da ABNT NBR ISO 8178-4, ocorreram de forma distinta dos obtidos no ensaio dinamométrico a plena carga, pois não houve relação direta entre o aumento das concentrações de etanol e o aumento dos consumos horário e específico de combustível. Para as emissões de gases, com o incremento das concentrações de etanol nas misturas ocorreu o aumento das emissões de CO, NOX e HC+NOX, e a redução das emissões de MP. Já as emissões de HC não apresentaram relação direta com o aumento das concentrações de etanol. As emissões de CO e MP não excedem dos valores limites da norma MAR-1, mesmo aos 20% de concentração de etanol, no entanto o HC+NOX teve valor abaixo do limite apenas para os combustíveis sem etanol, com emissões acima do limite com a utilização de etanol.
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