Avaliação computacional da operação de um motor de ignição por centelha AP 1,8l utilizando o método de análise de três pressões
Resumo
O planeta enfrenta atualmente as consequências das emissões de gases do efeito estufa, que vêm ocorrendo desde a revolução industrial. Com a introdução dos motores de combustão interna, esse problema foi agravado. Atualmente, países e agências reguladoras trabalham em conjunto para estabelecer metas visando reduzir o impacto dos combustíveis fósseis na atmosfera. Além disso, estão sendo realizados estudos sobre o desenvolvimento de mecanismos para reduzir as emissões dos motores de combustão interna (MCI), bem como para promover o uso de energias provenientes de fontes renováveis e combustíveis verdes, visando reduzir a dependência dos combustíveis fósseis. Nesse contexto, o etanol desponta como um desses combustíveis alternativos. O Brasil é líder nesse desenvolvimento, com um plano de incentivo a motores que utilizam etanol desde os anos 70. O etanol é considerado um combustível menos poluente do que a gasolina em relação às emissões de CO2. No entanto, enfrenta o desafio de reduzir as emissões de aldeídos e hidrocarbonetos. Para o desenvolvimento de motores de combustão interna, a simulação computacional tem se mostrado uma ferramenta amplamente utilizada, pois é capaz de emular as características da combustão e prever o comportamento do motor. A validação dessas simulações é realizada por meio de dados experimentais obtidos em uma célula de testes. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é validar uma simulação computacional realizada no software GT-Power, utilizando o método de análise de três pressões (TPA – do inglês Three Pressure Analysis), em um motor Volkswagen AP 1.8 litros operando com etanol. Para a realização dessa validação, são necessários dados geométricos do motor, coeficientes de descarga, diagrama de válvulas, torque, rotação e consumo de combustível. Além disso, devem ser adquiridas as pressões nas portas de admissão e exaustão, bem como no cilindro, juntamente com as temperaturas médias de admissão e exaustão locais. O software GT-Suite foi utilizado para aplicar o método. Os parâmetros de interesse foram selecionados conforme o manual, considerando uma margem de erro aceitável de 5% para validar os resultados. Além disso, foram comparados os gráficos de pressão em função do ângulo de virabrequim. Os pontos de interesse foram definidos em carga parcial (80 Kpa no plenum) e plena carga, em rotações de 3000 rpm, 4500 rpm e 6000 rpm, durante a operação em regime estacionário. A validação desse modelo é importante para obter dados que seriam custosos não são possíveis de adquirir em uma bancada experimental.
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- TCC Engenharia Mecânica [109]