Desempenho e emissões de motor agrícola ciclo diesel utilizando diferentes combustíveis
Fecha
2014-07-25Metadatos
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O comportamento dos motores agrícolas ciclo Diesel quando altera-se o tipo de combústivel
e o modo de operação, deve ser conhecido para que se possa identificar qual o melhor
combustível que resulte em melhor desempenho e menor emissão de poluentes. Entretanto,
quando se utiliza determinado tipo de combustível, com ou sem misturas, os parâmetros do
motor como torque, potência e consumo, e as emissões de gases se alteram de maneira diferenciada.
Portanto, o objetivo deste trabalho foi verificar a influência dos tipos de combustíveis nos
parâmetros de desempenho dos motores agrícolas ciclo Diesel e nas emissões de gases gerados
pela queima destes combustíveis. Para isto, primeiramente foi realizado um experimento para
determinar o número de repetições ideal e o tempo de aquecimento do motor para realizar os
experimentos propostos pelos objetivos. Foram realizados 18 repetições separadas em 3 grupos,
correspondentes aos tempos de aquecimento de 20, 60 e 100 minutos. Para identificar se houve
diferença significativa entre os tempos de aquecimento foi realizado a análise da variância e o
número de repetições mínimo necessário foi identificado pelo menor índice de coeficiente de
variação. O experimento de desempenho do motor com diferentes combustíveis foi realizado
utilizando 11 combustíveis, (Diesel S10, diesel S500, biodiesel e suas misturas [5%, 10%, 15%,
20%, 50% e 100% de concentração de biodiesel no diesel]). As variáveis respostas avaliadas
foram torque, potência, consumo horário e consumo específico. Foi realizado a análise da variância
e, caso apresentasse diferença, os dados foram submetidos ao teste de comparação de
médias (Tukey p� 0,05) e análise de regressão linear. Ainda foram analisadas as emissões de
O2, CO2, opacidade, NO2, NO, CO e HC. Os combustíveis utilizados foram os mesmos do
experimento de desempenho, com as mesmas misturas. O ensaio de emissões seguiu a metodologia
prevista na Norma NBR ISO 8174-4:2012, que indica 8 modos de operação do motor em
três rotações. Foi realizado a análise da variância e, caso apresentasse diferença, os dados foram
submetidos ao teste de comparação de médias (Tukey p≥ 0,05) e análise de regressão linear.
Os resultados informam que quatro foram o número de repetições para o ensaio de desempenho
do motor e que 20 minutos foi o tempo de aquecimento do motor. Tanto o tipo de combustível
quanto o modo de operação alteraram significativamente o desempenho e as emissões. Houve
redução do torque máximo e da potência máxima e aumento do consumo horário e específico
mínimo com incremento de biodiesel na mistura. As emissões de NO2 e O2 aumentaram com a
maior concentração de biodiesel na mistura. Já as emissões de CO2, opacidade, NO, CO e HC
reduziram conforme foi aumentado o teor de biodiesel na mistura com diesel mineral. Em todas
as variáveis analisadas, com exceção do O2, ocorreu redução das emissões quando se diminuiu
a carga aplicada no motor. O combustível que reduziu as emissões e manteve o desempenho,
comparativamente com o diesel comercial, foi o Diesel S10 com 20% de biodiesel.