Melhora de desempenho de um motor flex combinando razão de compressão adequada para o etanol e ciclo miller para controle de massa aspirada e detonação [recurso eletrônico]/Davidson Victor Felisberto ; orientador: Rogério Jorge Amorim

Autor: Felisberto, Davidson Victor
Přispěvatelé: Amorim, Rogério Jorge Orientador, Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Instituição
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_MINAS
Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (PUC MINAS)
instacron:PUC_MINS
Popis: Dissertação (Mestrado) - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica Bibliografia: f. 127-134 Como um dos equipamentos geradores de energia mais utilizados, motores de ignição por centelha tem sido assunto recorrente de estudos relacionados à utilização de combustíveis. Alguns dos desafios que concernem motores de combustão interna é o desenvolvimento de motores que sejam altamente eficientes e de menor impacto ambiental devido à crise energética global e à intensificação da poluição do meio ambiente. Alinhado com esse desafio, o estudo consiste em analisar, utilizando modelagem numérica, a utilização do Ciclo Miller combinado com o aumento da razão volumétrica de compressão com o objetivo de melhorar a eficiência de motores de ignição por centelha. A modelagem numérica foi feita através do software AVL Boost® 2017 para representar o funcionamento de um motor 1.6L 16v flex fuel utilizando etanol e gasolina como combustível em três condições de carga e nove frequências de giro do motor. Os modelos foram validados comparando os resultados da modelagem com resultados experimentais do motor base em condições de operação correspondentes às simuladas pelo software. Com um modelo validado, o Ciclo Miller foi utilizado para controle da aspirada ? sem alterar a razão volumétrica de compressão. A representação do Ciclo Miller foi feita combinando a configuração da válvula borboleta em máxima abertura (WOT) com alterações no diagrama das válvulas que representassem o fechamento antecipado da válvula de admissão. Comparando os resultados desse modelo com os resultados correspondentes ao modelo de validação, o consumo médio específico apresentou reduções médias de 4,6% para o etanol e 5,2% para a gasolina. Por fim, aumentando a razão volumétrica de compressão de 10,5:1 para 14,5:1 e utilizando o Ciclo Miller para controle da massa aspirada pelo motor e contenção da detonação, o modelo de Ciclo Miller apresentou redução média do consumo específico de combustível de 10,3% para o etanol e 8,0% para a gasolina comparado com o modelo de validação. Palavras-chave: Motor de combustão interna. Razão volumétrica de compressão. Ciclo Miller. Motor flex fuel. Etanol. Gasolina As one of the most commonly used energy equipment, spark-ignition engines have attracted increasing attentions on its fuel usage. Some of the main challenges related to internal combustion engines are the development of highly efficient and environmental friendly engines by reason of global energy crisis and intensifying environment pollution. These factors encouraged the research into Miller Cycle, early intake valve closing and increased compression ratio in order to improve spark-ignition engines efficiency. This report shows an analysis through numerical modeling on performance parameters of a 1.6L 16v flex fuel using ethanol and gasoline as fuel on three load conditions and nine engine speed. The models were validated by comparing modeling results with base engine experimental results on corresponding operation conditions. Using these validated models, Miller Cycle was applied to control aspirated mass ? with no changes on compression ratio. Miller Cycle?s representation was done by setting throttle valve on WOT and changing valve diagram in order to represent early intake valve closing. Comparing this model results with corresponding validation model, specific fuel consumption showed mean reductions of 4.6% for ethanol and 5.2% for gasoline. Afterwards, increasing compression ration from 10.5:1 to 14.5:1 and applying Miller Cycle to control aspirated mass and to suppress knocking, Miller Cycle model showed mean reductions on specific fuel consumption of 10.3% for ethanol and8.0% for gasoline compared to validation model. Keywords: Internal combustion engine. Compression ratio. Miller Cycle. Flex fuel engine. Ethanol. Gasoline
Databáze: OpenAIRE
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