Análise da combustão de misturas diesel/biodiesel em um motor de uso agrícola turboalimentado e com gerenciamento eletrônico
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Data
2020-03-12Primeiro membro da banca
Perin, Gismael Francisco
Segundo membro da banca
Wander, Paulo Roberto
Terceiro membro da banca
Romano, Leonardo Nabaes
Quarto membro da banca
Machado, Paulo Romeu Moreira
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Este estudo envolve uma análise de combustão, através da avaliação experimental de desempenho de um motor agrícola com gerenciamento eletrônico, em resposta à variação de diferentes proporções de biodiesel de soja adicionadas ao diesel convencional. O motor de teste é da marca AGCO Power, modelo 44CWC3 Centurion T3, com 4.400 cm³ de deslocamento, com um turbocompressor instalado e utilizando um sistema de gerenciamento eletrônico de injeção de combustível. O estudo baseou-se na avaliação do desempenho do motor operando com biodiesel nos teores de 10% (B10), 20% (B20) e 30% (B30), em quatro pontos de controle que foram determinados pelas velocidades de operação do motor. Para realização dos ensaios o motor foi acoplado a um dinamômetro para controle do nível de carga e velocidade. Os dados referentes aos parâmetros do trabalho foram obtidos através desses ensaios, utilizando um sensor de pressão no cilindro e um encoder incremental de alta resolução no eixo virabrequim. Utilizou-se um sistema de aquisição e processamento de dados com alta taxa de aquisição e os dados coletados com esse sistema foram utilizados em modelo do tipo zero-dimensional, e com a aplicação desse modelo foram gerados diferente diagramas de combustão, para cada velocidade e combustível de testes. A análise dos diagramas de pressão do cilindro e de taxa de liberação de calor permitiu que fosse realizada a avaliação da combustão. Esses diagramas revelaram que taxa de liberação de calor tem seu valor diminuído, ficando mais próximo para todos os combustíveis, à medida que a velocidade de operação do motor se eleva, mostrando também que as fases de combustão pré-misturada e de difusão se mostram nítidas para todos os combustíveis nas condições de 1800 e 2000 rpm, enquanto que a 1400 e 1600 rpm a maior parte do combustível é queimada na fase pré-misturada. Curiosamente se percebe um evento pré-principal de liberação de calor, que é denominado de liberação de calor a baixa temperatura e que só ocorre a elevadas pressões de injeção de combustível. Analisando os diagramas de fração de massa queimada percebe-se que a inclinação da curva de fração de massa queimada aumenta à medida que aumenta a velocidade do motor, para todos os combustíveis utilizados nos testes, indicando o aumento do tempo necessário para combustão completar-se. Obteve-se características interessantes sobre o mecanismo das reações de combustão ao usar esses combustíveis, como COV, imep e o tempo de duração da combustão. E conclui-se que misturas de biodiesel de até 30% em volume ao diesel de petróleo podem ser utilizadas em motores de uso agrícola com gerenciamento eletrônico de injeção de combustível, sem nenhum tipo de alteração no sistema de controle de injeção de combustível.
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