Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2010 / Bibliografia: f. 101-104 / As preocupações de especialistas referentes ao petróleo como fonte de energia finita e às questões ambientais no que diz respeito às emissões dos gases poluentes, mobilizam o desenvolvimento de tecnologias que reduzam as emissões de poluentes e que utiliz / The concerns of experts concerning oil as a finite energy source and environmental issues with regard to emissions of greenhouse gases, mobilize the technologies development to reduce pollutant emissions and to use alternative energy sources. In this sens

O emprego de óleos vegetais como combustível em motores ciclo diesel tem se demonstrado viável após diversos estudos de desempenho já desenvolvidos em diversos motores e configurações, porém apresentando algumas restrições quanto ao seu uso contínuo, dentre as quais se destacam a ocorrência de quebras do motor devido ao excesso de carbonização no cabeçote. No Brasil, a abundância de óleos de origem vegetal constitui um incentivo para a realização de estudos visando ao aproveitamento desses combustíveis alternativos, neste contexto, este trabalho apresenta um estudo das características macroestruturais da formação de sprays de óleo vegetal de soja in natura em um atomizador utilizado em motores diesel em condições de pressão semelhantes às de um motor. Para isso foi montada uma bancada que é constituída de uma câmara pressurizada projetada e fabricada para simular as mesmas condições de massa específica do ar obtidas dentro da câmara de combustão do motor ciclo diesel no instante do início da injeção do combustível. Também é dotada de um sistema de injeção de combustível projetado para que as pressões de funcionamento do conjunto porta injetor mecânico utilizado fosse atingido. O registro da formação do spray é realizado por meio de uma câmara de alta velocidade e alta taxa de aquisição de imagens, como o qual é possível avaliar o comportamento dos jatos de óleo de soja e óleo diesel quanto a distância de quebra, penetração da ponta, velocidade e ângulo de abertura de spray. Das propriedades físico-químicas do óleo vegetal de soja, a que mais se destaca com relação às propriedades do óleo diesel é a viscosidade, que para os líquidos utilizados nesse trabalho foi verificado que é aproximadamente 15 vezes maior que a viscosidade do óleo diesel. Essa grande diferença nas mesmas condições de temperatura produziram resultados de atomização bem distinta entre os líquidos e verifica-se a necessidade de modificação de mais parâmetros do que somente a densidade do gás para que a atomização seja mais próxima do óleo diesel e o óleo vegetal in natura possa ser utilizado nos motores, pois os regimes de atomização observados condizem com o previsto considerando as propriedades dos dois óleos nas condições testadas. / The use of vegetable oils as fuel in diesel engines has proven to be viable after several performance studies already developed in several engines and settings, but presenting some restrictions on its continued use, among which stand out the occurrence of engine failures due to over-charred on the head. In Brazil, plenty of vegetable oils is an incentive to carry out studies for the use of these alternative fuels, in this context, this work presents a study of macro-structural characteristics of the formation of vegetable oil sprays soy in kind in an atomizer used in diesel engines into pressure conditions similar to those of an engine. To this it was mounted on a stand which consists of a pressure chamber designed and manufactured to simulate the same conditions of air density obtained within the combustion chamber of the diesel engine cycle at the time of start of fuel injection. It is also equipped with a fuel injection system designed for operating pressures of the whole mechanical door gun used was reached. The record of the formation of the spray is carried out by means of a camera high speed and high rate of image acquisition, as which it is possible to evaluate the behavior of soybean oil jets and diesel oil as the distance break, tip penetration , speed and spray opening angle. From the physico-chemical properties of vegetable soybean oil, which excels in respect of diesel fuel properties is viscosity, as for liquids used in this work was found that it is approximately 15 times greater than the viscosity of diesel oil. This great difference in the same conditions of temperature produced very different atomization results between the liquid and there is a need for more parameters change than just the density of the gas for atomization is closer to diesel oil and vegetable oil in nature can be used in engines, because atomization schemes observed consistent with the expected considering the properties of both oils under the conditions tested.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:43:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309187.pdf: 6775761 bytes, checksum: eb398acaad627071341967483660b1f5 (MD5) / A poluição ambiental e os impactos econômicos associados ao uso de combustíveis fósseis tem fomentado o estudo de fontes renováveis de energia. Na geração de energia elétrica em regiões isoladas é comum a utilização de grupos geradores a diesel. Neste cenário a utilização do óleo vegetal ou bio-óleo se apresenta como importante alternativa energética para operação de grupos geradores, tanto na geração distribuída como na geração de eletricidade em regiões isoladas. Três óleos vegetais foram estudados em projeto de pesquisa recentemente concluído no Laboratório de Combustão e Engenharia de Sistemas Térmicos (LabCET): óleo de soja, óleo de girassol e óleo de tungue. Neste trabalho em particular é apresentado o estudo experimental e exergético do óleo de soja e sua mistura de 50/50 (v/v) com óleo diesel. O desempenho do motor operando com óleo de soja e também com a mistura foi comparado com o desempenho do motor com óleo diesel. Os testes foram realizados na bancada dinamométrica existente no LabCET com a cooperação técnica do Laboratório de Hardware (LHW), ambos do Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC. Os trabalhos experimentais consistiram na caracterização das propriedades físico-químicas dos combustíveis e nos ensaios na bancada dinamométrica. Foram realizadas medições relativas ao consumo de combustível, rotação, torque, potência e emissões dos gases de exaustão (CO, CO2 e NOx). O desempenho do motor com cada combustível foi comparado na condição de 1800 rpm. Os resultados foram analisados de acordo com procedimentos estatísticos estabelecidos através de Análise de Variância (ANOVA) e teste Dunnett, este em particular para comparação com um combustível padrão. Os trabalhos teóricos se concentraram na avaliação termodinâmica dos combustíveis testados no motor. Entre os resultados obtidos é importante ressaltar o funcionamento satisfatório do motor com óleo de soja, apresentando inclusive um aumento da ordem de 1,3% na eficiência energética como também na eficiência exergética quando comparado com óleo diesel. No caso da mistura, o comportamento da eficiência energética e da eficiência exergética foi similar ao óleo diesel. Adicionalmente, os cálculos termodinâmicos comprovaram similar destruição de exergia na operação do motor com os três combustíveis testados. Os resultados comprovam a viabilidade técnica do óleo de soja no funcionamento de grupos geradores. / Environmental pollution and economic impacts associated with fossil fuels dependency have fostered the study of renewable energy sources. For electric power generation in remote areas is common to use diesel-generators. In this scenario the use of vegetable oil or bio-oil presents itself as an important energetic alternative to operate generators, both for distributed generation and for electricity generation in remote regions. Three vegetable oils were studied in a research project recently finished at the Combustion and Thermal Systems Engineering Laboratory (LabCET): soybean oil, sunflower oil and tung oil. In the present work an experimental and exergetic study of soybean oil and its blend 50/50 (v/v) with diesel oil is described. The performance of the engine operating with soybean oil, with the blend and with diesel oil was studied. The tests were conducted on a dynamometer bench at LabCET in cooperation with the Hardware Laboratory (LHW), of the Mechanical Engineering Department of Federal University of Santa Catarina. The experimental work consisted of the characterization of physical-chemical properties of fuels, as well as of tests on a dynamometer bench. Measurements included fuel consumption, speed, torque, power and exhaust gas emissions (CO, CO2 and NOx). The engine performance with each fuel was evaluated at 1800 rpm. The results were analyzed in accordance with statistic procedures established by Analysis of Variance (ANOVA) and by the Dunnett´s test, which is used for comparison with a standard fuel. The theoretical work has focused on thermodynamic assessment of fuels used in the engine. Among the obtained results it is important to note the satisfactory operation of the engine with soybean oil, showing an increase of 1.3% in the energetic efficiency and exergetic efficiency similar when compared to diesel fuel. In the case of the blend, the behavior of the energetic and exergetic efficiencies was similar to that of diesel oil. Furthermore, the thermodynamic calculations showed that the exergy destruction in the engine operation was similar for the three tested fuels. The results demonstrated the technical feasibility of soybean oil in the operation of generators.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-22Bitstream added on 2014-06-13T20:27:40Z : No. of bitstreams: 1 kimura_rk_me_ilha.pdf: 3286814 bytes, checksum: 4a971a0f369c4d68e65570bcb2276b61 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A manutenção atualmente é observada como um fator importante para uma empresa que busca destacar-se no mercado cada vez mais competitivo. Para que isso aconteça o uso de ferramentas estratégicas que proporcionam uma melhoria do parque industrial são fundamentais. A análise do óleo lubrificante é uma dessas ferramentas capazes de indicar a vida útil das partes internas de um equipamento. Acompanhando essa evolução, o uso de novas fontes de energia também ganha espaço, destacando-se as fontes de energia ecologicamente corretas, chamadas de fontes de energia “limpa” como é o caso do Biodiesel, combustível substituto do Diesel mineral, que pode ser produzido a partir de plantas oleaginosas ou gorduras animais. Em motores de combustão interna que trabalham com o ciclo Diesel (ignição por compressão) os resultados de testes com o uso do Biodiesel ainda estão sendo realizados, pois a regulamentação do uso obrigatório ainda é recente no país. Atualmente está regulamentada a mistura 4% de Biodiesel em volume misturado no Diesel derivado de petróleo. Para um bom funcionamento de um motor de ignição por compressão o uso de um lubrificante que segue as especificações do fabricante é essencial, pois o lubrificante possui muitas funções, sendo a principal delas manter as partes móveis do motor com o mínimo de atrito entre si. O uso de um lubrificante fora das especificações ou com contaminantes (água, combustível, etc) acarreta uma série de danos ao motor como desgaste, superaquecimento e baixo rendimento. Neste trabalho é utilizada a técnica de análise de óleo, onde se busca averiguar as possíveis influências que o uso do Biodiesel pode ter sobre as propriedades físico-químicas do lubrificante. Para tanto, a ferrografia analítica, a espectrografia por absorção atômica, ponto de fulgor, filtragem por membrana de celulose e análise... / Maintenance is now seen as an important factor for a company that seeks to stand out in the market increasingly competitive. For that purpose the use of strategic tools that provides an improvement in the industrial park are key. The lubricant analysis is one of those tools that indicate the life of internal parts of equipment. Following those developments, the use of new sources of energy is also increasing; especially energy sources environmentally friendly, called sources of clean energy such as biodiesel-fuel substitute for mineral diesel, which can be produced from plant oil or animal fats. In internal combustion engines that work with the Diesel cycle (compression ignition) tests with the use of biodiesel is still being performed, since the regulation on the mandatory use is still young in the country. Nowadays it is currently regulated mixture of 4% biodiesel by volume mixed in diesel derived from petroleum. For good function of an ignition engine the use of a lubricant following the manufacturer's specifications is essential, since the lubricant has many functions, the main one being to keep the moving parts of the engine with minimal friction between it others. The use of a lubricant out of specification or with contaminants (water, fuel, etc.) has some kind of engine damage and wear, overheating and low income. This work uses the oil analysis technique, where it is tried the possible influence that the use of Biodiesel might have on the physical and chemical properties of the lubricant. Therefore, the analytical ferrography, the atomic absorption spectrometry, flash point, membrane filtration and viscosity analysis are examples of tests carried out at work. The results show that morphology and the concentration of particles found by atomic absorption espectrography in lubricant are considered normal and that a technique alone does not translate a real situation inside a mechanical system

Submitted by IGOR RANIÊ SOARES DE ALMEIDA null (igor.almeida@hydrostec.com.br) on 2016-10-06T14:43:05Z No. of bitstreams: 1 ALMEIDA_IRS_ME_GUARA - DISSERTAÇÃO.pdf: 15313376 bytes, checksum: 18d93699ff19c9c948547b05bfbe3cdc (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-11T12:50:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 almeida_irs_me_guara.pdf: 15313376 bytes, checksum: 18d93699ff19c9c948547b05bfbe3cdc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T12:50:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 almeida_irs_me_guara.pdf: 15313376 bytes, checksum: 18d93699ff19c9c948547b05bfbe3cdc (MD5) Previous issue date: 2016-08-08 / O MCI (Motor de Combustão Interna) é um produto largamente utilizado na indústria, o que o torna um objeto interessante de estudo, o qual requer constante desenvolvimento com implementação de novas tecnologias. Buscando contribuir para o avanço tecnológico na área, foi realizado um estudo do comportamento estrutural de uma de suas principais peças o bloco de cilindros. O mesmo é responsável pela união de todos os outros elementos, devendo ser suficientemente rígido para absorver os esforços oriundos da explosão no interior da câmara e resultantes das forças de oscilação de primeira e segunda ordem originárias das massas dos elementos oscilatórios do motor. Nesta dissertação desejando definir o carregamento principal sobre o bloco do motor, foram realizados diversos estudos, dentre eles: a regulagem da carga onde analisa-se analiticamente as transferências de gases que circulam em um motor, também foi realizada uma análise estequiométrica do combustível, determinando a sua composição e seu poder calorífico, na sequência foram determinados os parâmetros que caracterizam um motor, definidos aqui como cálculos de desempenho, estes foram inter-relacionados em uma planilha de Excel. Posteriormente o carregamento principal do bloco foi definido, realizando estudos de casos, com influência sobre a pressão de trabalho dos cilindros, dividindo-os em fatores de carga. A modelagem do bloco foi realizada no software Autodesk Inventor 2012, as dimensões e posicionamentos das partes foram definidas segundo a realização de cálculos e dimensões de projeto como: cálculos de tração nas roscas do cabeçote e dos mancais do motor; medidas de diâmetro e curso dos pistões; cálculos da velocidade média dos pistões, distâncias das engrenagens de distribuição e relações de cálculo como o raio da manivela sobre o comprimento da biela. Como resultado da modelagem obteve-se um sólido 3D o qual foi analisado no software Ansys Work Bench versão V12, definido o carregamento total sobre o bloco, ao final obteve-se uma análise gráfica dos deslocamentos totais, das tensões equivalentes, cortantes, normais e uma análise de fadiga do bloco do motor e sua capa do mancal, obtendo uma resposta estrutural direta para os cálculos analíticos de desempenho e os estudos de caso. / The ICM (Internal Combustion Engine) is a product widely used in the industry, which makes it an interesting object of study, which requires constant development with implementation of new technologies. Seeking to contribute to the technological advancement in the area, was accomplished a study of the structural behavior of one of its main parts the engine block. It is responsible for the union of all the other elements and must be sufficiently rigid to absorb the efforts originated of the blast within the cylinders and resultants of oscillation forces of first and second order originating from the masses of the oscillation elements from the engine. In this dissertation wishing define the main load on the engine block, were performed several studies, among them: the charge of regulation where it is analyzed analytically the transfers of the gases circulating in an engine, it also performed a stoichiometric fuel analysis, determining the composition and calculating its calorific power, in the sequence was determined several parameters that characterize an engine defined as performance calculations, they were interrelated in an Excel spreadsheet. Posteriorly the main load block was defined, realizing case studies, within influence on the work pressure of the cylinders, dividing them into load factors. The modeling of the block was performed in the Autodesk Inventor 2012 software, the dimensions and positions of the parties of the 3D block model were defined according the according performance calculations and according to project dimensions such as for example: traction calculations in the head screws and engine bearings; measurements of diameter and stroke of the pistons; distances of timing gears and calculation relations as crank radius over the length of the rod. As a result there was obtained an 3D model, which was analyzed in Ansys Workbench V12 software, defined the main loading on the block, at the end was obtained a graphical analysis: of total displacements; of the equivalent stresses; shear stress; normal stress and an fatigue analysis of the engine block and engine bearings cape, getting a direct structural response to the analytical calculations of the performance and of the cases studies.

Orientador: Aparecido Carlos Gonçalves / Banca: Ricardo Alan Verdu Ramos / Banca: Luiz Daré Neto / Resumo: A manutenção atualmente é observada como um fator importante para uma empresa que busca destacar-se no mercado cada vez mais competitivo. Para que isso aconteça o uso de ferramentas estratégicas que proporcionam uma melhoria do parque industrial são fundamentais. A análise do óleo lubrificante é uma dessas ferramentas capazes de indicar a vida útil das partes internas de um equipamento. Acompanhando essa evolução, o uso de novas fontes de energia também ganha espaço, destacando-se as fontes de energia ecologicamente corretas, chamadas de fontes de energia "limpa" como é o caso do Biodiesel, combustível substituto do Diesel mineral, que pode ser produzido a partir de plantas oleaginosas ou gorduras animais. Em motores de combustão interna que trabalham com o ciclo Diesel (ignição por compressão) os resultados de testes com o uso do Biodiesel ainda estão sendo realizados, pois a regulamentação do uso obrigatório ainda é recente no país. Atualmente está regulamentada a mistura 4% de Biodiesel em volume misturado no Diesel derivado de petróleo. Para um bom funcionamento de um motor de ignição por compressão o uso de um lubrificante que segue as especificações do fabricante é essencial, pois o lubrificante possui muitas funções, sendo a principal delas manter as partes móveis do motor com o mínimo de atrito entre si. O uso de um lubrificante fora das especificações ou com contaminantes (água, combustível, etc) acarreta uma série de danos ao motor como desgaste, superaquecimento e baixo rendimento. Neste trabalho é utilizada a técnica de análise de óleo, onde se busca averiguar as possíveis influências que o uso do Biodiesel pode ter sobre as propriedades físico-químicas do lubrificante. Para tanto, a ferrografia analítica, a espectrografia por absorção atômica, ponto de fulgor, filtragem por membrana de celulose e análise... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Maintenance is now seen as an important factor for a company that seeks to stand out in the market increasingly competitive. For that purpose the use of strategic tools that provides an improvement in the industrial park are key. The lubricant analysis is one of those tools that indicate the life of internal parts of equipment. Following those developments, the use of new sources of energy is also increasing; especially energy sources environmentally friendly, called sources of clean energy such as biodiesel-fuel substitute for mineral diesel, which can be produced from plant oil or animal fats. In internal combustion engines that work with the Diesel cycle (compression ignition) tests with the use of biodiesel is still being performed, since the regulation on the mandatory use is still young in the country. Nowadays it is currently regulated mixture of 4% biodiesel by volume mixed in diesel derived from petroleum. For good function of an ignition engine the use of a lubricant following the manufacturer's specifications is essential, since the lubricant has many functions, the main one being to keep the moving parts of the engine with minimal friction between it others. The use of a lubricant out of specification or with contaminants (water, fuel, etc.) has some kind of engine damage and wear, overheating and low income. This work uses the oil analysis technique, where it is tried the possible influence that the use of Biodiesel might have on the physical and chemical properties of the lubricant. Therefore, the analytical ferrography, the atomic absorption spectrometry, flash point, membrane filtration and viscosity analysis are examples of tests carried out at work. The results show that morphology and the concentration of particles found by atomic absorption espectrography in lubricant are considered normal and that a technique alone does not translate a real situation inside a mechanical system / Mestre

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-17T19:11:51Z No. of bitstreams: 1 ManoelFernandesDeOliveiraFilho_TESE.pdf: 19688011 bytes, checksum: 022c8d97d4f29f129508061cea3bc018 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-17T22:31:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ManoelFernandesDeOliveiraFilho_TESE.pdf: 19688011 bytes, checksum: 022c8d97d4f29f129508061cea3bc018 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T22:31:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ManoelFernandesDeOliveiraFilho_TESE.pdf: 19688011 bytes, checksum: 022c8d97d4f29f129508061cea3bc018 (MD5) Previous issue date: 2016-05-13 / Bico injetor ? um importante componente do sistema de inje??o de um motor diesel respons?vel pela atomiza??o do combust?vel, por uma combust?o eficaz e uma baixa emiss?o de poluentes, a qual afeta diretamente o meio ambiente e o sistema cardiovascular humano. Os padr?es lim?trofes de emiss?es veiculares definidos pela legisla??o ambiental s?o crescentemente rigorosos, como o PROCONVE P7, no Brasil e a Euro 6, na Uni?o Europ?ia e restringem o tamanho do material particulado e NOx. O objetivo desta Tese foi investigar e compreender os mecanismos de desgaste de materiais fr?geis e d?cteis que se submetem ? a??o de um atomizador do tipo Common Rail, eros?o, cavita??o, ader?ncia, ades?o e corros?o. Desenvolveu-se um m?todo sistem?tico para avaliar biocombust?veis diesel, com aditivos ou obtido em postos, o seu processo de atomiza??o e sua intera??o com dois materiais estruturais, um quimicamente ativo, cobre eletrol?tico e um quimicamente inerte, vidro de ?xido de sil?cio. Um dispositivo equipado com uma c?mara de atomiza??o de alta press?o (HPSC), um dispositivo de ensaio de bico injetor e uma c?mera CCD foram usados na avalia??o do processo de atomiza??o. Nesta, foram ensaiados quatro fluidos: Ultrasene (fluido padr?o da m?quina TM 507); B6 aditivado com tensoativos; B6 com tensoativos e ?gua e B6 com tensoativos, ?gua e glicerina. Uma bancada dinamom?trica foi utilizada nos ensaios dos motores estacion?rio diesel monocil?ndrico, marca Branco BD 5.0, quatro tempos, de 5 cv funcionando com os combust?veis supracitados. Ao final de 150 horas de ensaio de cada combust?vel, o motor foi desmontado, inspecionado visualmente e feito um recondicionamento completo (incluindo bico injetor). O material particulado resultante da combust?o foi coletado por uma c?psula de coleta de gases da combust?o, desenvolvido pelo Grupo de Estudos de Tribologia e Integridade Estrutural (GET/UFRN). T?cnicas de an?lises por microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e espectroscopia por energia dispersiva (EDS) foram usadas para avaliar os danos resultantes nos materiais submetidos ? atomiza??o e aos materiais particulados resultantes da combust?o do motor diesel BD 5.0 ap?s 20 e 150 horas. Para cada fluido ensaiado foi utilizado um bico injetor novo e os jatos atomizados por cada bico (novo e ap?s ensaios) foram filmados com c?mera CCD (resolu??o de 10 kfps). Posteriormente esses bicos foram analisados por MEV e EDS. Observaram-se part?culas met?licas com ?reas entre 0,5 e 50,0 ?m2. Evid?ncias de desgaste por ader?ncia, ades?o, corros?o, eros?o e cavita??o foram observadas no bico injetor, devido ao processo de atomiza??o dos fluidos. / A nozzle is a very important component of a diesel engine injection system. It is responsible for the atomization of the fuel for efficient combustion and low pollutant emissions levels, which directly affects the environment and the human cardiovascular system. The standards of vehicle emissions set by the environmental legislation are increasingly stringent, as PROCONVE P7 in Brazil and Euro 6, in the European Union. They restrict the size of the particulate material and NOx emissions levels. The main objective of this thesis is to investigate and understand the wear mechanisms of brittle and ductile materials which undergo the action of an atomizer type common rail, erosion, cavitation, adherence, adhesion, and corrosion. A systematic method was developed for evaluating diesel biofuels with additives or obtained in gas stations, its process of atomization and its interaction with two structural materials: a chemically active, electrolytic copper, and a chemically inert, silicon oxide glass. A test rig equipped with a high-pressure atomizing chamber (HPSC), a carrier device for ductile and brittle materials and a CCD camera were used to evaluate the atomization process. In this test rig there were tested three fluids: Ultrasene (standard fluid of the fluid nozzle testing machine TM 507), B6, B6 additivated with surfactants plus water and additivated B6 with surfactants, water and glycerin. A dynamometer test rig was used for testing a stationary diesel single cylinder engine, brand Branco, model BD5.0, four-stroke, 5 cv diesel, with the aforementioned fuels. In the end of 150 hours of each test fuel, the engine was disassembled, visually inspected and its main parts were replaced - piston, piston rings, pin, connecting rod, bearings, valves, seals, gaskets and the nozzle repair were replaced. The particulate matter coming from the combustion process, was collected by a device developed in the Tribology Study Group and Structural Integrity (GET-UFRN). Scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) techniques were used to assess the damage resulting from the materials submitted to atomization and the particulate matter from the exhaust of combustion after 20 and 150 hours. Each fluid was atomized by a new nozzle and the spray atomized by each nozzle (the new one and after testing) was recorded using a CCD camera in a 10 kfps resolution. Posteriorly, those nozzles were analyzed by SEM and EDS. It was observed metal particles ranging in size from 0.5 to 50.0 ?m2. Evidences of wear by adherence, adhesion, corrosion, erosion and cavitation were observed on inject nozzle because the fuel atomization processes.

A crescente busca por novos mercados, redução de custos e atendimento a legislação incentivam estudos e pesquisas no aperfeiçoamento dos materiais, processos e produtos. Uma vez que o bloco do motor é o componente mais importante, e que agrega maior peso e volume no motor, o bloco tem sido alvo de pesquisas na busca de motores mais eficientes. O desenvolvimento do material tradicionalmente utilizado para a fabricação de blocos de motores Diesel, o ferro fundido cinzento, alcançou seu limite. Neste contexto, o ferro fundido vermicular ou Compacted Graphite Iron (CGI) se apresenta como um substituto para tal aplicação com características de condutividade térmica e amortecimento próximas ao do ferro fundido cinzento, porém, com propriedades mecânicas superiores, possibilitando um redução do peso do motor e, consequentemente, economia de combustível, redução da emissão de poluentes (CO2, NOx e particulados) além do nível de ruído. Neste estudo foram determinadas, analisadas e comparadas as propriedades mecânicas e de fadiga do ferro fundido vermicular em relação ao principal material utilizado atualmente em blocos de motores Diesel: ferro fundido cinzento. Os experimentos foram realizados através de ensaios a partir de corpos de prova retirados de blocos de motores recolhidos aleatoriamente da produção, visando determinar às propriedades mecânicas e de fadiga baseado na metodologia da mecânica da fratura. As superfícies de fratura dos ensaios foram analisadas em microscópio eletrônico de varredura (MEV) a fim de caracterizar os micromecanismos de fratura. Resultados dos ensaios realizados evidenciaram as vantagens da utilização de ferro fundido vermicular quando comparado ao cinzento, pois apresentou resultados superiores em todos os ensaios mecânicos e taxa de crescimento de trinca de fadiga uma ordem grandeza menor. Através da análise fractográfica foi possível perceber a influência da morfologia da grafita no efeito concentrador de tensões. / The growing search for new markets, cost reduction, adding value to the product and making products according to the legislation for emissions control have consequently increased studies and research to find improvements in materials, process and products. Considered one of the most important and the heaviest component of the engine, the crankcase has been the main target of the search for more efficient engines. Currently the gray cast iron is the material traditionally used in the fabrication of Diesel engine crankcases, however it has reached its strength limit. In this context, the compacted graphite iron (CGI) comes as an alternative for such applications, with characteristics such as thermal conductivity and damping similar to the gray cast iron, but with superior mechanical properties, allowing the manufacturing of lighter crankcases, better performance and reduced environmental pollution by exhaust gases and fluids. This work was to determine, analyze and compare the mechanical and fatigue properties between gray iron and compacted graphite iron used in Diesel engine crankcases. The experiments were performed by tests on test samples taken from random production crankcases, in order to determine the mechanical and fatigue properties based on fracture mechanical methodology. The fracture surfaces of tests were observed by SEM to characterize the fracture micromechanisms. In this case, results of tests demonstrate the advantages of use compacted graphite iron. In the fracture surfaces was possible to realize the influence of the graphite morphology on the stress concentrating effect.

O emprego de óleos vegetais como combustível em motores ciclo diesel tem se demonstrado viável após diversos estudos de desempenho já desenvolvidos em diversos motores e configurações, porém apresentando algumas restrições quanto ao seu uso contínuo, dentre as quais se destacam a ocorrência de quebras do motor devido ao excesso de carbonização no cabeçote. No Brasil, a abundância de óleos de origem vegetal constitui um incentivo para a realização de estudos visando ao aproveitamento desses combustíveis alternativos, neste contexto, este trabalho apresenta um estudo das características macroestruturais da formação de sprays de óleo vegetal de soja in natura em um atomizador utilizado em motores diesel em condições de pressão semelhantes às de um motor. Para isso foi montada uma bancada que é constituída de uma câmara pressurizada projetada e fabricada para simular as mesmas condições de massa específica do ar obtidas dentro da câmara de combustão do motor ciclo diesel no instante do início da injeção do combustível. Também é dotada de um sistema de injeção de combustível projetado para que as pressões de funcionamento do conjunto porta injetor mecânico utilizado fosse atingido. O registro da formação do spray é realizado por meio de uma câmara de alta velocidade e alta taxa de aquisição de imagens, como o qual é possível avaliar o comportamento dos jatos de óleo de soja e óleo diesel quanto a distância de quebra, penetração da ponta, velocidade e ângulo de abertura de spray. Das propriedades físico-químicas do óleo vegetal de soja, a que mais se destaca com relação às propriedades do óleo diesel é a viscosidade, que para os líquidos utilizados nesse trabalho foi verificado que é aproximadamente 15 vezes maior que a viscosidade do óleo diesel. Essa grande diferença nas mesmas condições de temperatura produziram resultados de atomização bem distinta entre os líquidos e verifica-se a necessidade de modificação de mais parâmetros do que somente a densidade do gás para que a atomização seja mais próxima do óleo diesel e o óleo vegetal in natura possa ser utilizado nos motores, pois os regimes de atomização observados condizem com o previsto considerando as propriedades dos dois óleos nas condições testadas. / The use of vegetable oils as fuel in diesel engines has proven to be viable after several performance studies already developed in several engines and settings, but presenting some restrictions on its continued use, among which stand out the occurrence of engine failures due to over-charred on the head. In Brazil, plenty of vegetable oils is an incentive to carry out studies for the use of these alternative fuels, in this context, this work presents a study of macro-structural characteristics of the formation of vegetable oil sprays soy in kind in an atomizer used in diesel engines into pressure conditions similar to those of an engine. To this it was mounted on a stand which consists of a pressure chamber designed and manufactured to simulate the same conditions of air density obtained within the combustion chamber of the diesel engine cycle at the time of start of fuel injection. It is also equipped with a fuel injection system designed for operating pressures of the whole mechanical door gun used was reached. The record of the formation of the spray is carried out by means of a camera high speed and high rate of image acquisition, as which it is possible to evaluate the behavior of soybean oil jets and diesel oil as the distance break, tip penetration , speed and spray opening angle. From the physico-chemical properties of vegetable soybean oil, which excels in respect of diesel fuel properties is viscosity, as for liquids used in this work was found that it is approximately 15 times greater than the viscosity of diesel oil. This great difference in the same conditions of temperature produced very different atomization results between the liquid and there is a need for more parameters change than just the density of the gas for atomization is closer to diesel oil and vegetable oil in nature can be used in engines, because atomization schemes observed consistent with the expected considering the properties of both oils under the conditions tested.

A crescente busca por novos mercados, redução de custos e atendimento a legislação incentivam estudos e pesquisas no aperfeiçoamento dos materiais, processos e produtos. Uma vez que o bloco do motor é o componente mais importante, e que agrega maior peso e volume no motor, o bloco tem sido alvo de pesquisas na busca de motores mais eficientes. O desenvolvimento do material tradicionalmente utilizado para a fabricação de blocos de motores Diesel, o ferro fundido cinzento, alcançou seu limite. Neste contexto, o ferro fundido vermicular ou Compacted Graphite Iron (CGI) se apresenta como um substituto para tal aplicação com características de condutividade térmica e amortecimento próximas ao do ferro fundido cinzento, porém, com propriedades mecânicas superiores, possibilitando um redução do peso do motor e, consequentemente, economia de combustível, redução da emissão de poluentes (CO2, NOx e particulados) além do nível de ruído. Neste estudo foram determinadas, analisadas e comparadas as propriedades mecânicas e de fadiga do ferro fundido vermicular em relação ao principal material utilizado atualmente em blocos de motores Diesel: ferro fundido cinzento. Os experimentos foram realizados através de ensaios a partir de corpos de prova retirados de blocos de motores recolhidos aleatoriamente da produção, visando determinar às propriedades mecânicas e de fadiga baseado na metodologia da mecânica da fratura. As superfícies de fratura dos ensaios foram analisadas em microscópio eletrônico de varredura (MEV) a fim de caracterizar os micromecanismos de fratura. Resultados dos ensaios realizados evidenciaram as vantagens da utilização de ferro fundido vermicular quando comparado ao cinzento, pois apresentou resultados superiores em todos os ensaios mecânicos e taxa de crescimento de trinca de fadiga uma ordem grandeza menor. Através da análise fractográfica foi possível perceber a influência da morfologia da grafita no efeito concentrador de tensões. / The growing search for new markets, cost reduction, adding value to the product and making products according to the legislation for emissions control have consequently increased studies and research to find improvements in materials, process and products. Considered one of the most important and the heaviest component of the engine, the crankcase has been the main target of the search for more efficient engines. Currently the gray cast iron is the material traditionally used in the fabrication of Diesel engine crankcases, however it has reached its strength limit. In this context, the compacted graphite iron (CGI) comes as an alternative for such applications, with characteristics such as thermal conductivity and damping similar to the gray cast iron, but with superior mechanical properties, allowing the manufacturing of lighter crankcases, better performance and reduced environmental pollution by exhaust gases and fluids. This work was to determine, analyze and compare the mechanical and fatigue properties between gray iron and compacted graphite iron used in Diesel engine crankcases. The experiments were performed by tests on test samples taken from random production crankcases, in order to determine the mechanical and fatigue properties based on fracture mechanical methodology. The fracture surfaces of tests were observed by SEM to characterize the fracture micromechanisms. In this case, results of tests demonstrate the advantages of use compacted graphite iron. In the fracture surfaces was possible to realize the influence of the graphite morphology on the stress concentrating effect.