Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/7761
Type: Dissertação
Title: Análise dos parâmetros de desempenho de um motor de ignição por centelha operando com gasolina ou etanol com adição de hidrogênio
Author(s)/Inventor(s): Cristo, Bruno Elias Bento de
Advisor: Belchior, Carlos Rodrigues Pereira
Co-advisor: Hanriot, Sérgio de Morais
Abstract: Este trabalho apresenta um estudo computacional sobre os efeitos da aplicação de hidrogênio como combustível complementar à gasolina e ao etanol, em um motor de ignição por centelha, verificandoalterações nos parâmetros deesempenho do motor. Na pesquisa foi realizado um estudo numérico, adotando um modelo quasidimensional para a combustão, simulando a operação do motor para as razões de equivalência da mistura ar/combustível em λ igual a 1,00; 1,07 e 1,14. Utilizando dados experimentais da literatura, a fração do hidrogênio utilizado, que foi produzido no processo de eletrólise em conjunto com gás oxigênio na proporção de 2:1, representou 1,27% do volume total de ar admitido para o motor operando em 840 rpm e 0,38% para rotação de 1400 rpm. Através da simulação termodinâmica, utilizando o software AVL Boost® , foram analisados os efeitos da adição do hidrogênio. Verificou-se uma redução na duração da combustão e maiores taxas de liberação de calor, aumentando a eficiência térmica do motor, assim como um aumento no pico de pressão no cilindro e do IMEP. Concluiu-se que a maior velocidade do processo de combustão adquirida pela adição do hidrogênio permite aos motores de ignição por centelha operar com misturas ar/comb. empobrecidas, retornando em redução do consumo específico de combustível.
Abstract: This work presents a computational study about the effects of the application of hydrogen as complementary fuel to gasoline and ethanol in a spark ignition engine, verifying the modifications of the engine performance parameters. In the research a numerical study was carried out, adopting a quasi-dimensional model for a combustion, simulating the engine operation for equivalence ratios of the mixture air/fuel in λ=1,00; 1,07 e 1,14. Using experimental data from the literature, the fraction of hydrogen used, which was produced in electrolysis process together with oxygen gas in the proportion of 2:1, represented 1.27% of the total volume of air admitted to engine operating at 840 rpm and 0.38% for rotation of 1400 rpm. Using the AVL Boost® software, the effects of the addition of hydrogen were analyzed, where a reduction in the duration of combustion and higher rates of heat release was observed, increasing the thermal efficiency of the engine, as well as it was verified increase peak pressure in the cylinder and the IMEP. It was concluded that the higher speed of the combustion process acquired by the addition of hydrogen allows spark ignition engines to operate with air/fuel blends impoverished, returning in reduction of specific fuel consumption.
Keywords: Engenharia mecânica
Motores de ignição por centelha
Hidrogênio
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Jun-2017
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/11422/7761
Appears in Collections:Engenharia Mecânica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
877291.pdf1,38 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.