Uma maior conscientização ambiental tem despertado no país muito interesse em relação à utilização do gás natural, como combustível no transporte público. Quando em substituição ao óleo diesel, usado nas frotas de ônibus dos grandes centros urbanos, o gás natural veicular possibilita substancial redução da emissão de particulados; comparativamente à gasolina, nota-se redução de emissão de hidrocarbonetos, notadamente os reativos. É neste quadro de crescentes esforços dedicados ao desenvolvimento de motores movidos a gás natural, que tem se revelado a importância dos estudos voltados à compreensão dos mecanismos de formação e emissão de poluentes, principalmente dos hidrocarbonetos, devido à natureza complexa dos fenômenos fluido-mecânicos e químicos envolvidos. O objetivo central do estudo foi o desenvolvimento de modelo simulador da formação e emissão de hidrocarbonetos em motores de ignição por centelha (Otto) operando com gás natural, levando-se em conta os mecanismos de expansão, após a fase de combustão principal, do combustível não queimado retido nas frestas da câmara de combustão, a difusão deste em direção às regiões centrais do cilindro, contendo produtos da combustão a altas temperaturas, e sua subsequente reação química - pós oxidação dos hidrocarbonetos. A partir de modelo unidimensional de transporte e oxidação dos gases não queimados que emergem das frestas, foi elaborado um programa computacionalcapaz deestimar os níveis de emissões de hidrocarbonetos em motores a gás. Os resultados da simulação apresentaram tendências coerentes com relação às variações operacionais do motor (carga e rotação) e indicaram que o modelo simulador respondeu às variações de evolução da temperatura no cilindro, representadas pela mudança de gás combustível. Análise comparativa com dados experimentais indicaram que em geral, exceção para a operação em carga parcial, as frações de metano que permaneceram não queimadas no cilindro foram subestimadas. Tal constatação , reforçada pelo fato de terem sido encontrados na simulação valores relativamente baixos de temperatura mínima de oxidação, leva à consideração de que a razão de queima dos hidrocarbonetos possa ter sido superestimada, provavelmente em decorrência do emprego de uma relação global de oxidação do metano, não propriamente adequada para as faixas de temperatura e pressão do ciclo de trabalho de motores de combustão interna.

The use of natural gas as an alternative to conventional fuels in urban transportation has received a great deal of attention as a strategy for reducing air pollution resulting from the exhaust emissions of motor vehicles. The main potential benefits are, in the case of diesel substitution, the almost complete elimination of particulate emissions and for gasoline engines the reduction of non-methane hydrocarbons (reactive category). As standards for hydrocarbon emissions from vehicles become more stringent due to environmental concerns, considerable effort has been devoted to investigate the mechanisms of formation, transport, and oxidation of unburned hydrocarbons in spark ignition engines. In order to understanding controlling factors in the processes, a transient one-dimensional reactive-diffusive model has been formulated for simulating the oxidation process taking place in the reactive layer between hot burned gases and cold unreacted air/fuel mixture, and for estimating exhaust hydrocarbon emission levels from natural gas spark ignition engines. The main innovation shown by the model is the consideration also of the expansion of crevice gas in the axial direction. The model takes into consideration the contribution of the top land piston-ring crevice phenomenon, this being the main unburned hydrocarbon source in natural gas engines. A comparison of the simulation results with experimental emission measurements shows an underprediction of the calculated remaining hydrocarbons in cylinder, probably because of the one-step kinetic mechanism employed for the oxidation of methane.