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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2017.tde-10022017-161613
Documento
Autor
Nome completo
José Antônio da Silva
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2004
Orientador
Banca examinadora
Santos, Antonio Moreira dos (Presidente)
Cabezas Gómez, Luben
Razuk, Paulo César
Silva, Fabio Moreira da
Soto Pau, Felipe
Título em português
Estudo dos processos de admissão e exaustão utilizando ensaio experimental e simulação de um motor de combustão interna a etanol aspirado e turboalimentado
Palavras-chave em português
Coletor de admissão
Emissões
Etanol
Motores a combustão interna
Simulação hidrodinâmica
Resumo em português
O processo de admissão e exaustão exercem grande influência no desempenho de um motor a combustão interna. Vários têm sido os estudos para conhecimento e detalhamento do comportamento dos parâmetros que interferem nesses processos, nas últimas décadas. Este trabalho voltou-se principalmente para o ensaio experimental de um motor do ciclo Otto utilizando etanol como combustível, avaliando o desempenho deste motor utilizando três tipos distintos de comando de válvulas e dois coletores de admissão diferentes em sua geometria, além do uso da turbo - alimentação. Numa etapa complementar fez-se uma proposta inicial de simulação numérica do comportamento hidrodinâmico do escoamento na admissão, usando técnicas de CFD, através do software CFX. Os resultados experimentais permitiram apontar o melhor arranjo não só sob o ponto de vista de torque, potência e consumo específico, como também, o que apresentou menor índice de emissões para os gases CO, CO2, NOx, HC. Criou-se um farto banco de dados para subsidiar pesquisas em motores movidos a etanol, material escasso na bibliografia aberta. A simulação numérica apresentou concordância com alguns parâmetros medidos, mas merece ainda alguns ajustes no refinamento da malha, no tempo de simulação, e no número de ciclos ensaiados, para comprovação e maior confiabilidade nos resultados obtidos.
Título em inglês
Study of intake and exhaust process using experimental test and simulation of internal combustion engine powered ethanol naturally aspirated and turbocharger
Palavras-chave em inglês
Emissions
Ethanol
Hydrodynamic simulation
Intake manifold
Internal combustion engine
Resumo em inglês
Intake and exhaust process exercise great influence in Internal Combustion Engine performance. The behaviour of parameters that interfere in this process have been studied in the last decades. The mainly goal of this work is to test experimentally a cycle Otto engine that use ethanol as fuel, evaluating its performance using three different types of the camshaft and two intake manifold of different geometry, besides the use of the turbocharger. In addition an initial proposal numeric simulation of the hydrodynamic flow behaviour in intake, using techniques of CFD with the software CFX was made. The experimental results allowed to aim the best arrangement of the torque, specific consumption and power and what presented lower index of emissions for the gases CO, CO2, NOx, HC. A full database was created to subsidize researches in engines powered ethanol. The numeric simulation presented agreement with some measured parameters, but it still deserves some fittings in the refinement of the mesh, in the time step of simulation and in the number of rehearsed cycles, for confirmation and larger reliability in the obtained results.
 
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Data de Publicação
2017-02-13
 
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