Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo, 2014

Thesis (Ph. D.)--University of Hong Kong, 2006. / Title proper from title frame. Also available in printed format.

PEREIRA, M. P. B. Estudo dos efeitos operacionais de biodieseis de segunda geração. 2016. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-10-13T13:29:54Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_mpbpereira.pdf: 3891059 bytes, checksum: 254208a0469e38181c51166bbc4b2321 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-11-01T15:06:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_mpbpereira.pdf: 3891059 bytes, checksum: 254208a0469e38181c51166bbc4b2321 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-01T15:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_mpbpereira.pdf: 3891059 bytes, checksum: 254208a0469e38181c51166bbc4b2321 (MD5) Previous issue date: 2016-07-28 / The effects of the addition of biodiesel produced from soybean oil, castor oil and bovine tallow on the performance and pollutant emissions of a turbo-fed diesel engine were measured in dynamometric tests under steady state conditions. The impact on variability and combustion dynamics was determined by applying a heat release analysis technique. Blends of 10% and 20% by volume of biodiesel added to mineral diesel oil were used. The results indicate that adding biodiesel causes an increase in the engine's performance indicators and in NOx emissions, as well as a decrease in other pollutant emissions. The use of EGR considerably reduced the NOx emissions. Deviating results obtained with castor oil biodiesel are attributed to an increase in fuel jet penetration due to its inferior atomization characteristics. / Os efeitos da adição dos biodieseis provenientes do óleo de soja, óleo de mamona e sebo bovino sobre o desempenho e as emissões poluentes de um motor diesel turbo-alimentado foram mensurados em ensaios dinamométricos realizados em condições de regime permanente. Já o impacto sobre a variabilidade e a dinâmica da combustão diesel foi determinado aplicando-se a técnica de análise de liberação de energia. Foram avaliadas misturas de 10% e 20% em volume de biodiesel em diesel mineral. Os resultados obtidos indicam que a adição do biodiesel provoca um aumento nos indicadores de desempenho do motor, nas emissões de NOx, e uma redução nas outras emissões poluentes. O uso do EGR reduziu consideravelmente as emissões de NOx. Resultados dissimilares obtidos com o biodiesel de mamona são atribuídos ao acréscimo na penetração do jato de combustível devido as suas características inferiores de atomização.

Thesis (M.S.)--West Virginia University, 2004. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains xii, 96 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 82-87).

Thesis (Ph. D.)--University of Wisconsin--Madison, 1984. / Typescript. Vita. Description based on print version record. Includes bibliographical references (leaves 200-205).

The renewed interest in energy for biomass is supported by the need for different energy sources and the need to protect the environment. Recently, because of increases in crude oil prices, limited resources of fossil oil and environmental concerns there has been renewed focus on vegetable oils and animal fats to make a biodiesel fuel. What is known as biodiesel (methyl or ethyl esters) is a vegetable oil or animal fat chemically treated to replace traditional diesel fuel. Performance parameters and exhaust emissions of a diesel engine fuelled with sunflower and beef tallow ethyl esters and a blend of ethyl and methyl esters, subjected to pre-heating at two temperatures ranges, namely T55 (50 to 60ºC) and T75 (70 to 80ºC), in order to lower its viscosities, have been investigated. Tests were carried out at full load conditions in a four cylinders, four-stroke indirect injection diesel engine. Engine tests, short-term, were conducted at a range speed from 1900 to 4400 rpm. The injection timing was retarded from the manufacturer s recommended setting. The tests were carried out using the same engine and test procedures so that comparative assessments may be made. The tests data were used for evaluating the brake power, exhaust gas temperatures, specific fuel consumption and gaseous emissions. The analysis of the results determined that the level of pre-heating have influence on the performance for used esters. The tests performed at T55 showed the best values of torque (N.m), power (kW) and specific fuel consumption (g.kW-1.h-1) that the tests performed at T75. The bests experiments results were obtained with sunflower ethyl ester and the blend containing 50,0% sunflower ethyl ester and 50,0% beef tallow methyl ester, at -2º BTDC and T55 temperature range. The findings showed that, by using biodiesel, harmful emissions (CO, HC and NOx) can be reduced to some extent of B2 by adjusting the injection pump timing properly and pre-heating of fuel. / A possibilidade de utilização de óleos vegetais como substitutos diretos do diesel combustível em motores diesel é um dos diversos conceitos para produção de combustível na propriedade rural. A extração e o processamento de óleos vegetais são processos simples e que utilizam equipamentos com os quais os agricultores já são familiarizados. O óleo de soja puro (OS) é um dos óleos vegetais que têm potencial para uso como combustível para motores diesel pois é renovável, seguro e facilmente manuseável. Entretanto, à temperatura ambiente o óleo de soja puro possui uma viscosidade cerca de 10 vezes maior que o óleo diesel. O princípio de funcionamento do motor diesel exige auto-ignição do combustível, o qual é injetado alguns graus antes do ponto morto superior (APMS) no ar quente comprimido no cilindro. Para reduzir a viscosidade do óleo de soja a níveis aceitáveis, uma temperatura de aquecimento próxima a 60°C é necessária, ou pode ser reduzida através de misturas com óleo diesel. Neste trabalho de pesquisa com óleo diesel e misturas deste com óleo de soja (lO%OS, 30%OS, 50%OS, 70%OS e 100%OS), o ponto de injeção foi avançado (1°, 2° e 3° APMS) além do recomendado pelo fabricante (21°APMS). O desempenho do motor utilizando as misturas e o óleo de soja puro foi avaliado num motor mono cilíndrico de injeção indireta e comparado com o desempenho obtido com óleo diesel. Os ensaios (curta duração) foram conduzidos numa faixa de rotações de 1800 a 2800 rpm sob condição de plena carga de alimentação num dinamômetro de absorção hidráulica. Todos os testes foram realizados utilizando o mesmo motor e os mesmos procedimentos para permitir avaliações comparativas. Foram utilizadas as faixas de 57° e 68°C para as temperaturas de pré-aquecimento dos combustíveis e determinados os valores de torque, potência e consumo específico de combustível. As análises dos resultados determinam que o nível de pré-aquecimento tem mais influência sobre o desempenho do que a variação do avanço de injeção. Os testes conduzidos à temperatura de 68°C apresentaram sempre melhores valores de torque, potência e consumo do que os testes a 57°C. Os melhores resultados do experimento foram obtidos pela mistura composta por 70% de OS e 30% de diesel, aquecido à 68°C. O óleo de soja puro (100% de OS), aquecido a 68°C, produziu uma média de potência e de torque de aproximadamente 6,7% superiores em relação ao diesel convencional para um mesmo consumo específico de combustível. Os valores de avanço de injeção de 21 ° e 22°APMS mostraram melhores resultados do que os de 23° e 24°APMS, sendo estes últimos não recomendados para baixos regimes de rotação.

Motivado pela grande necessidade da utilização de combustíveis alternativos, o presente trabalho apresenta o estudo experimental e simulação termodinâmica (zero-dimensional) do desempenho de um motor de combustão interna de ignição por compressão utilizando álcool e óleo Diesel. Primeiramente são apresentados definições e conceitos relacionados a motores de combustão interna; a seguir apresenta-se o problema e os objetivos almejados. Posteriomente apresentam-se os resultados obtidos em dinamômetro confrontando-os com uma simulação no software Chemkin®. Dos resultados obtidos em dinamômetro, destacam-se as comparações das curvas características do motor para ambos os combustíveis. Também é discutida a metodologia empregada e as modificações realizadas. Todas as modificações realizadas no motor foram realizadas com o uso de componentes comercialmente disponíveis. Utilizou-se como facilitador da ignição, para o álcool, o \"Princípio do Ponto Quente\". As curvas características para ambos os combustíveis foram obtidas segundo a norma NBR-ISO 1585. Mediu-se, também, consumo de combustível, pressão na câmara de combustão e temperaturas do sistema. Destes dados obtém-se a comparação da pressão de combustão para os dois combustíveis. É feita também a comparação entre as pressões de combustão obtidas com a simulação termodinâmica. Esses resultados, por um lado, sustentam a viabilidade desta substituição entre os combustíveis, por outro lado mostram as dificuldades em se utilizar um combustível alternativo como o álcool nos motores de ignição por compressão. / Due to a huge necessity to use alternatives fuels, this study presents an experimental performance investigation and it\'s thermodynamics simulation (zero-dimensional) of an ignition engine Diesel cycle working with ethanol and Diesel. First of all some definitions and concepts related to internal combustion engines are given. Following this, an explanation of the problem and the aims are exposed; after that the dynamometer data have been presented and compared with engine simulation carried out with Chemkin®. From the dynamometer data, characteristics performance curves for both fuels can be highlighted. The applied methodology and technical modifications are also presented. All changes proposed in the engine are based on commercial components. To facilitate the mixture ignition into the combustion chamber, the glow plugs principle was used. Dynamometer tests were carried out according to norms NBR ISO 1585. Fuel consumption, chamber pressure and temperatures were also acquired. From these data combustion pressure for both fuels are compared. The experimental pressure is compared also to the results obtained with the thermodynamics simulation. The present results show the possibility of interchangeability between the ethanol and diesel in a compression ignition engines.

Motivado pela grande necessidade da utilização de combustíveis alternativos, o presente trabalho apresenta o estudo experimental e simulação termodinâmica (zero-dimensional) do desempenho de um motor de combustão interna de ignição por compressão utilizando álcool e óleo Diesel. Primeiramente são apresentados definições e conceitos relacionados a motores de combustão interna; a seguir apresenta-se o problema e os objetivos almejados. Posteriomente apresentam-se os resultados obtidos em dinamômetro confrontando-os com uma simulação no software Chemkin®. Dos resultados obtidos em dinamômetro, destacam-se as comparações das curvas características do motor para ambos os combustíveis. Também é discutida a metodologia empregada e as modificações realizadas. Todas as modificações realizadas no motor foram realizadas com o uso de componentes comercialmente disponíveis. Utilizou-se como facilitador da ignição, para o álcool, o \"Princípio do Ponto Quente\". As curvas características para ambos os combustíveis foram obtidas segundo a norma NBR-ISO 1585. Mediu-se, também, consumo de combustível, pressão na câmara de combustão e temperaturas do sistema. Destes dados obtém-se a comparação da pressão de combustão para os dois combustíveis. É feita também a comparação entre as pressões de combustão obtidas com a simulação termodinâmica. Esses resultados, por um lado, sustentam a viabilidade desta substituição entre os combustíveis, por outro lado mostram as dificuldades em se utilizar um combustível alternativo como o álcool nos motores de ignição por compressão. / Due to a huge necessity to use alternatives fuels, this study presents an experimental performance investigation and it\'s thermodynamics simulation (zero-dimensional) of an ignition engine Diesel cycle working with ethanol and Diesel. First of all some definitions and concepts related to internal combustion engines are given. Following this, an explanation of the problem and the aims are exposed; after that the dynamometer data have been presented and compared with engine simulation carried out with Chemkin®. From the dynamometer data, characteristics performance curves for both fuels can be highlighted. The applied methodology and technical modifications are also presented. All changes proposed in the engine are based on commercial components. To facilitate the mixture ignition into the combustion chamber, the glow plugs principle was used. Dynamometer tests were carried out according to norms NBR ISO 1585. Fuel consumption, chamber pressure and temperatures were also acquired. From these data combustion pressure for both fuels are compared. The experimental pressure is compared also to the results obtained with the thermodynamics simulation. The present results show the possibility of interchangeability between the ethanol and diesel in a compression ignition engines.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcio Castellanelli.pdf: 1580041 bytes, checksum: b88f98c62541a81dbb056e3bbb1905a3 (MD5) Previous issue date: 2006-07-27 / Ahead of the forecast of scarcity of the oil, the ethyl ester (biodiesel) if has presented as an excellent alternative fuel option for engines cycle diesel. The characteristics of biodiesel are similar of diesel in terms of viscosity and the calorific power, being able to be used without adaptations in the engines. For accomplishment of this work, a motor cycle was used diesel, of direct injection with four cylinders, without adaptations. The engine was connected to a dynamometer and systems of acquisition of data auxiliary for the register of the necessary data. The performances of torque, power and brake specific fuel consumption for the following mixtures had been evaluated: B2, B5, B10, B20, B50, B75 and B100. The best registered performance was given with the B20 mixture. / Diante da previsão de escassez do petróleo, o éster etílico (biodiesel) tem se apresentado como uma excelente opção de combustível alternativo para motores ciclo diesel. As características do biodiesel são semelhantes as do diesel em termos de viscosidade e poder calorífico, podendo ser utilizado sem adaptações nos motores. Para realização deste trabalho, utilizou-se um motor ciclo diesel, de injeção direta com quatro cilindros, sem adaptações. O motor foi acoplado a um dinamômetro e sistemas de aquisição de dados auxiliares para o registro dos dados necessários. Avaliaram-se os desempenhos de torque, potência e consumo específico de combustível para as seguintes misturas: B2, B5, B10, B20, B50, B75 e B100. O melhor desempenho registrado deu-se com a mistura B20.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcio Castellanelli.pdf: 1580041 bytes, checksum: b88f98c62541a81dbb056e3bbb1905a3 (MD5) Previous issue date: 2006-07-27 / Ahead of the forecast of scarcity of the oil, the ethyl ester (biodiesel) if has presented as an excellent alternative fuel option for engines cycle diesel. The characteristics of biodiesel are similar of diesel in terms of viscosity and the calorific power, being able to be used without adaptations in the engines. For accomplishment of this work, a motor cycle was used diesel, of direct injection with four cylinders, without adaptations. The engine was connected to a dynamometer and systems of acquisition of data auxiliary for the register of the necessary data. The performances of torque, power and brake specific fuel consumption for the following mixtures had been evaluated: B2, B5, B10, B20, B50, B75 and B100. The best registered performance was given with the B20 mixture. / Diante da previsão de escassez do petróleo, o éster etílico (biodiesel) tem se apresentado como uma excelente opção de combustível alternativo para motores ciclo diesel. As características do biodiesel são semelhantes as do diesel em termos de viscosidade e poder calorífico, podendo ser utilizado sem adaptações nos motores. Para realização deste trabalho, utilizou-se um motor ciclo diesel, de injeção direta com quatro cilindros, sem adaptações. O motor foi acoplado a um dinamômetro e sistemas de aquisição de dados auxiliares para o registro dos dados necessários. Avaliaram-se os desempenhos de torque, potência e consumo específico de combustível para as seguintes misturas: B2, B5, B10, B20, B50, B75 e B100. O melhor desempenho registrado deu-se com a mistura B20.