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Type: Dissertação
Title: Metodologia para previsão e melhoria da purga do filtro de carvão ativado na fase turboalimentada para emissões evaporativas veiculares
Authors: Richard Lenni da Silva
First Advisor: José Guilherme Coelho Baêta
First Referee: Rogério Jorge Amorim
Second Referee: Thiago Augusto Araujo Moreira
Abstract: Os limites de emissões automotivas são reduzidos periodicamente, atender estes limites é um desafio enfrentado pela indústria automotiva. No Brasil está ocorrendo a transição para a regulação Proconve Level 8 (PL8) que estabeleceu a aplicação dos requisitos de recuperação de vapor de abastecimento a bordo (em inglês a sigla ORVR – Onboard Refueling Vapor Recovery), uma das soluções é a adoção de filtros de carvão (carbon filter) maiores. O filtro de carvão atua retendo partículas de hidrocarbonetos enquanto permite a passagem do ar. No entanto, em determinado momento, ele se saturará, levando ao não cumprimento dos requisitos homologativos. Para evitar isso, é necessário purgar esse filtro aspirando parte do ar que será usado na combustão do motor pela linha de purga do filtro de carvão. A literatura recomenda que, para uma purga eficiente, é purgar um volume de ar 300 vezes o volume de carvão. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia de simulação que possibilite prever e melhorar a performance de purga do filtro de carvão na fase turboalimentada. A metodologia empregada consiste em utilizar ferramentas de experimento virtual associado a variação de parâmetros geométricos para avaliação dos valores de purga volumétrica e mássica e comparar a experimentos físicos realizados de acordo com os requisitos da regulação PL8. O trabalho demonstrou que é possível prever diferentes comportamentos de purga de acordo com a geometria e foi possível identificar os pontos chave para melhoria da purga na fase turboalimentada, foi possível encontrar uma solução que melhorou a performance em três vezes. Assim conclui-se que a metodologia atendeu as expectativas, contudo ainda é preciso implementar melhorias como considerar a perda de carga da linha de purga e do carvão do filtro.
Abstract: Emission limits for vehicles are periodically reduced, and meeting these limits presents a challenge for the automotive industry. In Brazil, there is a transition to Proconve Level 8 (PL8) regulations, which have introduced requirements for Onboard Refueling Vapor Recovery (ORVR), necessitating the use of larger carbon filters. The carbon filter traps hydrocarbon particles while allowing air to pass through. However, over time, the filter becomes saturated, leading to non-compliance with regulatory requirements. To prevent this, it is essential to purge the filter by directing part of the air used for engine combustion through the purge line of the carbon filter. Literature suggests that for effective purging, an air volume three hundred times the volume of the carbon could be a solution. The goal of this work is to develop a simulation methodology to predict and improve carbon canister purge performance during the turbocharged phase. The methodology involves using virtual experimentation tools combined with variations in geometric parameters to evaluate volumetric and mass purge values and comparing these with physical experiments conducted according to PL8 regulations. The study demonstrated that it is possible to predict different purge behaviors based on geometry and identify key points for improving purge performance in the turbocharged phase. A solution was found that improved performance threefold. Thus, the methodology met expectations, but further improvements are needed, such as accounting for pressure losses in the purge line and the carbon filter.
Subject: Engenharia mecânica
Motores de combustão interna
Poluentes
Dinâmica dos fluídos computacional
Automóveis - Motores
language: por
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/1843/82284
Issue Date: 15-Oct-2024
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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