Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/31302
Type: Dissertação
Title: Simulation of a series hybrid electric vehicle powered by brazilian hydrated ethanol engine
Authors: Emmanuel Jesús Vázquez Peña
First Advisor: José Guilherme Coelho Baeta
First Referee: Fabricio Jose Pacheco Pujatti
Second Referee: Ramon Molina Valle
Third Referee: Fernando Antonio Rodrigues Filho
metadata.dc.contributor.referee4: Luís Carlos Monteiro Sales
Abstract: The search for energy security and lower greenhouse gas emissions promoted the commercialization of Hybrid Electric Vehicles (HEVs) and alternative fuels as two separated solutions, instead of together. It is well known that HEVs present better fuel consumption than conventional vehicles, contrarily; vehicles running on ethanol presents lower fuel consumption than vehicles running on gasoline. This thesis analyzes the use of Brazilian hydrated ethanol (E100) in HEVs and its effects on fuel consumption. Therefore, a series HEV model was developed in the GT-Suite software, which used experimental data of two internal combustion engines, both running on E100. The first engine was a Ford Sigma 1.6L flex-fuel while the other engine was a supercharged 1.0L prototype designed to operate exclusively with E100, which can operate with water injection. The simulations covered 5 standard driving cycles and 2 real-world driving cycles. The results showed that, in urban driving cycles, the series HEV model presented lower fuel consumptions than a conventional flex-fuel vehicle model with the same Ford Sigma flex-fuel engine. Furthermore, it also obtained lower consumptions than conventional gasoline and diesel vehicles; in some cases, it also had lower consumptions than HEVs with gasoline engines and, even, with HCCI engines. Similarly, the use of water injection presented better consumptions than without using it. In conclusion, employing E100 in HEVs looks like a viable option to diminish fuel consumption for urban vehicles. Nonetheless, the biggest challenge to apply this technology in other countries could be its cold start operation, which is exacerbated due to the start/stop operation of the HEV’s engine.
Abstract: A busca de segurança energética e de redução em emissões de efeito estufa impulsou a comercialização de veículos híbridos elétricos (HEVs) e de combustíveis alternativos como duas possíveis soluções, de forma separada e não em conjunto. É bem sabido que os HEVs apresentam um menor consumo de combustível que os veículos convencionais, enquanto os veículos à etanol apresentam maior consumo que os veículos à gasolina. A presente dissertação analisa o uso de etanol hidratado (E100) em HEVs e seu efeito no consumo de combustível. Para isso, desenvolveu-se um modelo de HEV em série no software GT-Suite, o qual utilizou dados experimentais de dois motores de combustão interna, ambos operando com E100. Um deles foi o motor Ford Sigma 1.6L flex-fuel, o outro foi um motor protótipo sobrealimentado de 1.0L desenhado para operar exclusivamente com E100, o qual pode, ou não, operar com injeção de água. As simulações abrangeram 5 ciclos de condução standard e 2 ciclos em condições de condução reais. Os resultados mostraram que, nos ciclos urbanos, o modelo HEV em série apresentou menores consumos de combustível que em um modelo de veículo convencional utilizando o mesmo motor Ford Sigma flexfuel. Também, obteve menores consumos que veículos convencionais à gasolina e à diesel; em alguns casos, teve menores consumos que HEVs com motor à gasolina e, inclusive, com motor HCCI. Da mesma forma, o emprego de injeção de água no motor apresentou menores consumos, que sem usar ela. Em conclusão, o uso de E100 em HEVs em serie se mostra como uma opção viável para diminuir o consumo de combustível nos veículos de aplicação urbana. Porém, o maior desafio para aplicar está tecnologia em outros países é o funcionamento em frio, o qual é agravado nos HEVs devido ao funcionamento intermitente do motor.
Subject: Engenharia mecânica
Automóveis - Consumo de combustíveis
Combustíveis para motores
language: eng
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/31302
Issue Date: 24-May-2019
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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