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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AN4MKK| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Sistema de ignição com pré-câmara operando com mistura homogênea em um motor de ignição por centelha |
| Authors: | Giselle Elias Couto |
| First Advisor: | Ramon Molina Valle |
| First Referee: | Fernando Antonio Rodrigues Filho |
| Second Referee: | Jose Guilherme Coelho Baeta |
| Abstract: | A frota de veiculos terrestres atualmente é superior a oitenta milhões de veiculos, tendo crescido nos últimos dez anos mais do que o dobro da média de crescimento mundial. Questões ambientais e de segurança energética são preocupações decorrentes desse aumento excessivo, uma vez que os veiculos terrestres são um dos maiores causadores da poluição atmosférica global e que as reservas de petróleo confirmadas são suficientes para atender a apenas mais 52,5 anos da utilização global. Nesse contexto, a utilização de um sistema de ignição com pré-câmara para queima de misturas pobres surge como uma estratégia promissora, pois trabalha com menor quantidade de combustível e possibilita menores emissões de poluentes. o presente trabalho analisa o comportamento de um protótipo de motor dotado de sistema de ignição com pré-câmara, operando com mistura hommogênea de gasolina. Por meio de testes realizados em dinamometro de bancada e da avaliação da curva de pressão no interior do cilindro, analisou-se o comportamento de alguns parametros de operação do motor, tais como a temperatura dos gases de exaustão, o consumo especifico de combustivel, a eficiencia de conversão de combustivel, a eficiencia térmica do ciclo, o coeficiente de variação da pressão média efetiva indicada, a taxa de liberação de calor aparente, o angulo de desenvolvimento de chama e a duração total da combustão. A análise desses parametros permitiu avaliar o desempenho do motor e quantificar os possíveis ganhos obtidos quando utilizado o sistema de ignição com pré-câmara. o prototipo com pré-camara apresentou bom desempenho trabalhando com mistura estequiométrica, quando comparado ao motor original, conseguindo-se reduções do consumo especifico de combustivel em toda a faixa de velocidades e carga analisada. Ao trabalhar com empobrecimento da mistura, o prototipo possibilitou reduções no consumo especifico de combustivel e no pico da temperatura de combustão de até 14% e 7%, respectivamente, para a rotação avaliada. O prototipo possibilitou o desenvolvimento de uma combustão estavel da mistura para y=1,1, apresentando coeficientes de variação da IMEP menores que 2% para os pontos testados. Conclui-se que o sistema de ignição com pré´-camara, mesmo sem estratificação da mistura, demonstra um potencial promissor para a reduçao do consumo de combustivel com boa estabilidade de combustao, quando comparado ao motor com sistema de igniçao convencional. |
| Abstract: | The fleet of land vehicles currently exceeds eighty million vehicles, having grown in the last ten years more than twice the average global growth. Environmental and energy security issues are concerns about this excessive increase, as land vehicles are a major contributor to global air pollution, and confirmed oil reserves are sufficient to meet just over 52.5 years of global use. In this context, the use of a pre-chamber ignition system to burn poor blends appears as a promising strategy, as it works with less fuel and allows for lower emissions of pollutants. The present work analyzes the behavior of an engine prototype equipped with an ignition system with pre-chamber, operating with homogeneous mixture of gasoline. The performance of some engine operating parameters, such as the exhaust gas temperature, the specific fuel consumption, the fuel consumption and the fuel consumption were evaluated by means of tests performed on a bench dynamometer and evaluation of the pressure curve inside the cylinder. Efficiency of fuel conversion, thermal cycle efficiency, coefficient of variation of indicated effective mean pressure, apparent heat release rate, flame development angle and total combustion time. The analysis of these parameters allowed to evaluate the performance of the engine and to quantify the possible gains obtained when using the pre-chamber ignition system. The prototype with pre-chamber presented good performance working with stoichiometric mixture, when compared to the original engine, obtaining reductions of the specific consumption of fuel in all the range of speeds and load analyzed. When working with impoverishment of the mixture, the prototype made possible reductions in the specific fuel consumption and the peak of the combustion temperature of up to 14% and 7%, respectively, for the rotation evaluated. The prototype allowed the development of a stable combustion of the mixture for y = 1,1, with coefficients of variation of the IMEP lower than 2% for the points tested. It is concluded that the ignition system with pre-chamber, even without stratification of the mixture, shows a promising potential for the reduction of fuel consumption with good combustion stability when compared to the conventional ignition engine. |
| Subject: | Motores de combustão interna Automóveis Ignição Engenharia mecânica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AN4MKK |
| Issue Date: | 21-Feb-2017 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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