Simulação e validação experimental de um motor sobrealimentado operando a etanol
Resumo
Atualmente o desenvolvimento de motores de combustão interna está focado na redução de emissões de gases poluentes e de efeito estufa, visando atender limites cada vez mais rígidos de controle de emissões e eficiência energética. Uma das ferramentas mais aplicadas para o desenvolvimento de motores na tentativa de cumprir essas exigências é a simulação computacional, na qual as principais características geométricas do motor são modeladas virtualmente para prever o seu comportamento quando são variadas as condições de contorno. Para que a modelagem de um motor seja confiável é necessário que seja realizado o processo de validação com dados experimentais. Neste contexto, este trabalho teve o objetivo de validar um modelo computacional do motor Volkswagen AP 1800 operando com etanol. As condições de operação validadas foram em plena carga e nas rotações de 4000 a 6000 rpm com passo de 500 rpm no software GT-POWER. Este motor é amplamente utilizado em experimentos laboratoriais devido ao seu baixo custo, simplicidade construtiva, durabilidade e robustez. Inicialmente foram realizadas medições físicas do motor, obtidos os coeficientes de descarga do cabeçote, em bancada de fluxo, medição do lift das válvulas e em seguida os testes foram especificados e realizados em dinamômetro de bancada. A partir dos dados experimentais, iniciou-se o processo de modelagem e validação segundo o manual de validação do GT-SUITE. Dentre os resultados obtidos na modelagem o manual do GT-SUITE recomenda comparar com dados experimentais principalmente os seguintes parâmetros: vazão mássica de ar; vazão mássica de combustível; lambda; e o IMEP. A comparação entre medido e simulado destes parâmetros apresentaram erros inferiores a 5%. Sendo assim, a partir dos resultados obtidos pode-se concluir que o modelo computacional construído foi validado e pode ser considerado seguro para realizar projetos e analisar a influência das condições de contorno no motor.
Coleções
- TCC Engenharia Mecânica [109]