Motor a álcool teve grande aplicação no Brasil com a implantação do Proálcool, programa lançada na década de 1970, vislumbrando reduzir a dependência externa do petróleo. Ressalta-se que avanços na tecnologia do referido motor, bem como na produção de álcool, tornaram-no técnica e economicamente viável como substituto da gasolina em algumas regiões. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho e a emissão de um motor ciclo Otto funcionando com dois tipos de álcool, 92,8 e 75 INPM, sendo o último considerado de baixo teor alcoólico, possibilitando variar a taxa de compressão. O ensaio foi realizado em bancada dinamométrica, no laboratório de motores da EESC/USP, campus de São Carlos. Para tanto, utilizou-se de motor de 1.000 \'CM POT.3\', oito válvulas e quatro cilindros. Os resultados evidenciaram que o combustível de baixo teor alcoólico aceitou aumento na taxa de compressão de 13,5:1 para 16,2:1, ressaltando-se que, nessa condição, houve aumento de torque e da potência máxima, redução de emissão de NOx e aumentos de consumo e de emissão de hidrocarboneto. / Ethanol engines had a great application in Brazil with the implantation of Proalcool, a program launched in 1970 decade, guessing the reduction in exterior oil dependence. Progress in technology in the cited engine, as well as in ethanol production have turned this combustible into a technically and economically viable option, as an oil substitute in some regions. The present work had the aim of evaluating the performance and emission of an Otto cycle engine working with two types of ethanol, 92.8 and 75 INPM, the latter considered as a low grade alcohol, enabling a variation in the compression rate. The experiment was performed at the dynamometer testing bench in the engine laboratory of EESC/USP, campus at São Carlos. With this intent a 1,000 \'CM POT.3\' engine, eight valves and four cylinders were utilized. The results have shown that the low grade alcoholic combustible accepted an enhancement in the compression rate from 13.5 to 16.2:1, emphasizing that in this condition there was increase maximum torque and maximum power, a reduction in NOx emission and a rise in the consumption and hydrocarbon emission.

[ES] Se espera que la nueva generación de motores de encendido provocado represente la mayor parte del mercado en el contexto de la propulsión de vehículos con o sin hibridación. Sin embargo, la tecnología actual todavía tiene desafíos críticos por delante para cumplir con los nuevos estándares de emisiones de CO2 y contaminantes. Consecuentemente están surgiendo nuevas tecnologías para mejorar la eficiencia de los motores y que estos cumplan con las nuevas normativas anti-contaminación. Entre otras, una de las tendencias más seguidas en la actualidad es la reducción de tamaño de los motores, concepto conocido como "downsizing", bajo la técnica de la turbosobrealimentación. Las nuevas tecnologías de turbocompresores, como las turbinas de geometría variable (TGV), se empiezan a considerar para su aplicación en las exigentes condiciones de funcionamiento de los nuevos motores de encendido provocado. En este trabajo, a partir de datos experimentales obtenidos en la sala de ensayos del motor, se propone una metodología de calibración del modelo completo de motor 1-D: se realiza un análisis teórico dirigido a asegurar el control total sobre cualquier aspecto de la simulación. En otras palabras, el modelo de motor 1-D se ajustó completamente con respecto a los datos experimentales del motor. Además, se demuestra la necesidad del postprocesamiento y validación de datos experimentales relacionados con mapas de turbocompresores, ya que se requiere desacoplar fenómenos como la transferencia de calor y las pérdidas por fricción de los denominados mapas experimentales de turbocompresores. De acuerdo con esto, se presenta una metodología para la obtención de mapas de turbocompresores, basada en una campaña experimental dividida en varias tipologias de ensayos y seguida de la etapa de modelado. La etapa de modelado se lleva a cabo utilizando modelos de turbocompresores integrales ya desarrollados o disponibles en la literatura. Adicionalmente se aborda la mejora en la precisión de las simulaciones cuando se comparan mapas de turbocompresores postprocesados con mapas puramente experimentales. Aprovechando el modelo de motor 1-D altamente validado y físicamente representativo así como los mapas validados del turbocompresor, se discute cómo las incertidumbres experimentales o las variables "fuera de control" pueden afectar los resultados experimentales. Se propone una metodología para superar este punto desde la perspectiva del modelado. Lo anterior permite realizar comparativas que en las se analiza exclusivamente el impacto de diferentes tecnologías de turbina o unidades de turbinas. Además, tomando como base el modelo ya desarrollado, es posible explorar diferentes cálculos de optimización, estrategias de control y proporcionar comparaciones de tecnología de turbinas en plenas cargas y cargas parciales de motor en un amplio rango de revoluciones. También se aborda el impacto de la altitud y se evalúan los transitorios de carga para dos tecnologías de turbinas analizadas: VGT y WG. Como conclusión, se demuestra que la tecnología VGT muestra menos limitaciones en condiciones de trabajo extremas, como en la curva de plena carga, donde la tecnología WG representa una limitación en términos de máxima potencia. Las diferencias a plena carga se vuelven aún más evidentes en condiciones de trabajo en altitud. Cuando se trata de cargas parciales, las diferencias en el consumo de combustible son menores, pero potencialmente beneficiosas para los VGT. / [CA] S'espera que la nova generació de motors d'encesa per espurna representi la major part del mercat en el context de la propulsió de vehicles amb o sense hibridació. No obstant això, la tecnologia actual encara té reptes crítics per davant per complir amb els nous estàndards d'emissions de CO2 i contaminants. Conseqüentment estan sorgint noves tecnologies per millorar l'eficiència dels motors i que aquests compleixin amb les noves normatives anti-contaminació. Entre d'altres, una de les tendències més seguides en l'actualitat és la reducció de grandària dels motors, concepte conegut com "downsizing", sota la tècnica de la turbosobrealimentación. Les noves tecnologies de turbocompressors, com les VGT, es comencen a considerar per la seva aplicació en les exigents condicions de funcionament dels nous motors d'encesa per espurna. En aquest treball, a partir de dades experimentals obtingudes a la sala d'assajos de l'motor, es proposa una metodologia de calibratge del model complet de motor 1-D: es realitza una anàlisi teòrica dirigit a assegurar el control total sobre qualsevol aspecte de la simulació. En altres paraules, el model de motor 1-D es va ajustar completament respecte a les dades experimentals del motor. A més, es demostra la necessitat del posprocesamiento i validació de dades experimentals relacionats amb mapes de turbocompressors, ja que es requereix desacoblar fenòmens com la transferència de calor i les pèrdues per fricció dels denominats mapes experimentals de turbocompressors. D'acord amb això, es presenta una metodologia per a l'obtenció de mapes de turbocompressors, basada en una campanya experimental dividida en diverses tipologies d'assajos i seguida de l'etapa de modelatge. L'etapa de modelatge es porta a terme utilitzant models de turbocompressors integrals ja desenvolupats disponibles a la literatura. A més a s'aborda la millora en la precisió de les simulacions quan es comparen mapes de turbocompressors postprocessats amb mapes purament experimentals. Aprofitant el model de motor 1-D validat i físicament representatiu així com els mapes validats del turbocompressor, es discuteix com les incerteses experimentals o les variables "fora de control" poden afectar els resultats experimentals. Es proposa una metodologia per superar aquest punt des de la perspectiva de la modelització. L'anterior permet realitzar exclusivament la comparació de tecnologies / unitats de turbines. A més, prenent com a base el model ja desenvolupat, és possible explorar diferents càlculs d'optimització, estratègies de control i proporcionar comparacions de tecnologia de turbines a càrregues completes i parcials del motor en un ampli rang de revolucions del motor. També s'aborda l'impacte de l'altitud i s'avaluen els transitoris de càrrega per a dues tecnologies de turbines analitzades: VGT i WG. com a conclusió, es demostra que la tecnologia VGT mostra menys limitacions en condicions de treball extremes, com en la corba de plena càrrega, on la tecnologia WG representa una limitació en termes de màxima potència. Les diferències a plena càrrega es tornen encara més evidents en condicions de treball en altitud. Quan es tracta de càrregues parcials, les diferències en el consum de combustible són menors, però potencialment beneficioses per als VGT. / [EN] The new generation of spark ignition (SI) engines is expected to represent most of the future market share in the context of power-train with or without hybridization. Nevertheless, the current technology has still critical challenges in front to meet incoming CO2 and pollutant emissions standards. Consequently, new technologies are emerging to improve engine efficiency and meet new pollutant regulations. Among others, one of the most followed trends is engine size reduction, known as downsizing, based on the turbocharging technique. New turbocharger technologies, such as variable geometry turbines (VGT), are evaluated for their application under the demanding operating conditions of SI engines. In this work, from experimental data obtained in an engine test cell, a 1-D complete engine model calibration methodology was conducted: a theoretical analysis aimed at ensuring full control on any aspect of the simulation. In other words, the 1-D engine model was fully fitted with respect to the experimental engine data. Furthermore, it is evidenced the requirement of post-processing and validating the experimental data dealing with turbocharger maps, since phenomena such as heat transfer and friction losses are required to be decoupled from the so-called experimental turbocharger maps. Accordingly, a methodology for turbocharger maps obtention is presented, based on an experimental campaign divided into several test typologies and followed by the modelling stage. The modelling stage is carried out making usage of already developed integral turbocharger models available in the literature. Additionally, the improvement in the accuracy of the simulations when post-processed turbocharger maps are compared against purely experimental maps is addressed. Taking advantage of the highly validated and physically representative 1-D gas-dynamics engine model and turbocharger validated maps, it is discussed how experimental uncertainties or "out-of-control" variables may impact the experimental results. A methodology is proposed to overcome this point from the modelling perspective. The previous allows performing exclusively turbine technologies/units comparison. In addition, taking as a basis the already developed model, it is possible to explore different optimization calculations, control strategies and provide turbine technology comparisons at engine full and partial loads in a wide range of engine speed. Also, the altitude impact is addressed and load transients are evaluated for two analysed turbine technologies: VGT and WG. In all, it was found that VGT technology shows fewer limitations in extreme working conditions, such as full load curve, where the WG technology represents a limitation in terms of the maximum power output. Full load differences become even more evident in altitude working conditions. When it comes to partial loads, differences in fuel consumption are minor but potentially beneficial for VGTs. / Gómez Vilanova, A. (2022). Modelling and analysis methodology of SI IC engines turbocharged by VGT [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/181929

O presente trabalho aborda o gerenciamento eletrônico de motores de combustão interna flex, com foco no desenvolvimento de uma estratégia de controle do avanço de ignição em função da ocorrência de combustão anormal conhecida como detonação, para se maximizar o torque de saída do motor. Primeiramente, é desenvolvido um método para a medição da composição de combustível e correção dos parâmetros de tempo de injeção e avanço de ignição, através de um sensor de composição de combustível. Tais parâmetros são definidos através de mapas que trabalham como um sistema de malha aberta. Em seguida, é desenvolvido um método para a leitura e detecção de detonação, em que são estudadas as particularidades do fenômeno para diferentes composições de combustível e a sua relação com a variação da temperatura do gás de escape e torque de saída do motor. Através do método de detecção e do estudo do fenômeno, é desenvolvido uma estratégia para controle do avanço de ignição em função da ocorrência da detonação. Esta abordagem permite ao sistema aumentar o avanço quando não há ocorrência de detonação, mas este avanço adicional é cancelado quando ocorre detonação. O gerenciamento do motor é realizado através de uma ECU de desenvolvimento modelo Flex-ECU, as estratégias de gerenciamento são desenvolvidos através da plataforma ASCET e a aquisição de dados e calibração de parâmetros são executados em uma ferramenta de medição e calibração. Os benefícios que o controle do avanço de ignição traz ao torque do motor são analisados e discutidos em função da rotação e da composição de combustível utilizado. / The present investigation explores the electronic management of internal combustion engines flex fuel, in which the focus is the development of a strategy for the spark advance angle as function of the abnormal combustion occurrence known ad Knock, in order to maximize the output torque. First, a method is developed for measuring the fuel composition and correction of the injection time and spark advance angle parameters through a fuel composition sensor. This parameter is defined through maps that work as an open loop system. Then, a method for detection of knock is developed, the peculiarities of the phenomenon are studied for different fuel compositions and the relationship of the phenomenon with the variation of the exhaust gas temperature and the engine output torque. Through the method of detection and the study of the phenomenon, an algorithm is developed to control the spark advance angle due to the knock occurrence, in which the approach allows the system to increase the angle when there is no occurrence of knock, but this additional angle is reduced when knock is detected. Engine management is performed through a development ECU model Flex-ECU, management algorithms are developed through the ASCET platform and data acquisition and calibration of and parameters is performed through a measurement and calibration platform. The result that the spark advance angle control brings to the engine torque output is analyzed and discussed depending on the rotation and the fuel composition used.

Os motores de combustão interna (MCI) têm sido usados pela humanidade há mais de 100 anos e ainda continuarão por muito tempo em virtude da sua alta confiabilidade e baixo custo de produção. No entanto, eles apresentam grande impacto ambiental em relação à emissão de \'CO IND.2\'. Atualmente, diversos trabalhos têm sido realizados com o objetivo de reduzir o consumo de combustíveis, o que conseqüentemente resulta em redução de emissões. Esses trabalhos englobam melhoramentos de projeto, desenvolvimento de novos materiais e lubrificantes de maior desempenho. No presente trabalho desenvolveu-se um lubrificante que contém partículas magnéticas constituídas de Compostos Intermetálicos Lubrificantes (CIL), que foi avaliado em tribômetro do tipo quatro esferas. Este lubrificante foi testado nas temperaturas de 60 ºC, 100 ºC e 150 ºC, sob perfil de carga específico e rotação de 1.500 rpm. Comparado com outro óleo de mesmo grau SAE de viscosidade, apresentou desempenho friccional superior, exceto para a temperatura de 150 ºC. Constatou-se que as partículas de CIL atuavam através da combinação da atividade superficial e atração magnética provocada pelo processo friccional das superfícies. Também se realizou um estudo de simulação computacional, com o objetivo de avaliar os efeitos da presença de CIL sobre o desempenho global de um motor de combustão interna, variando-se as viscosidades dos lubrificantes comparados, dentro do mesmo grau SAE. A conclusão é que um motor operando com o óleo formulado com CIL apresentou melhor desempenho do que quando operava com óleo comercial. Ainda se constatou, teoricamente, que dentro de um mesmo grau de viscosidade, o óleo de viscosidade menor pode oferecer ganhos de potência superiores a um motor que opere com outro óleo de viscosidade maior, com uma boa capacidade de proteção contra o desgaste, em virtude da presença das partículas de CIL. / The internal combustion engines have been used for 100 years and they will continue being used for many years, especially because of high reliability and low costs of production. Nevertheless, they produce a lot of \'CO IND.2\' emissions. Nowadays, worldwide, several projects are being performed in order to save fuels and reduce the emissions and for that, new materials and high performance lubricants are being developed. In this work it was developed a lubricant that contained magnetic particles, called lubricant intermetalic compound (CIL) and it was evaluated in a four ball tribometer, under 60 ºC, 100 ºC and 150 ºC, using a specific load profile and a speed of 1.500 rpm. When the magnetic oil was compared with commercial oil, in the same SAE viscosity grade, it presented a better frictional performance, except for 150 ºC. It was verified that the mechanism of the magnetic lubricant was a combination of particles superficial activity and attraction magnetic obtained by frictional process of the surfaces. Also, it was carried out a computational simulation for an internal combustion engine, in order to compare the performance of the magnetic lubricant with commercial oil, and evaluating the effect of the viscosities. The lubricant prepared with CIL presented a power increase, when compared to commercial oil, and for the same grade viscosity, the lower viscosity oil presented a better performance, besides of offering a good protection against wear.

Este trabalho se propõe a simular a emissão de NOx na condição de decolagem, para motores de diversos fabricantes, usando o software de simulação de desempenho GasTurb (versão 10) e obter resultados próximos aos dados experimentais apresentados na planilha de certificação de emissões da ICAO (Organização Internacional de Aviação Civil). O GasTurb é utilizado sobretudo em cálculos do ponto de projeto e permite similar, numa única subrotina, vários motores. Mais que isso, objetiva-se apresentar os passos a serem seguidos para a avaliação dos ciclos completes de emissões (LTO), usando-se o GasTurb, embora não seja o objetivo dessa dissertação um estudo detalhado desses ciclos. Finalmente, mostra-se que um modelo empírico de emissões de NOx que depende apenas da pressão e temperatura de entrada na câmara de combustão (P3 e T3) prevê com boa confiabilidade as emissões experimentais desse poluente em combustores convencionais.

Esclerose lateral amiotrófica (ELA) é uma doença neurológica progressiva e fatal, caracterizada por perda dos neurônios motores, levando à fraqueza muscular global. As funções sensitivas e mentais são preservadas durante todo o curso da doença. A esclerose lateral amiotrófica tem uma prevalência de 6 por 100.000 pessoas e o início da doença é geralmente entre os 40 a 60 anos de idade. O prognóstico é reservado e em média os pacientes vivem de 3 a 5 anos após o diagnóstico médico. Com a progressão da doença outros sintomas surgem como fraqueza dos membros, comprometimento da fala, aumento da salivação, dificuldades de deglutição, dificuldades para deambular e fadiga muscular. As alterações dos músculos respiratórios levam à falência respiratória, que é a maior causa de óbito nos pacientes com esclerose lateral amiotrófica. Fadiga é definida como a queda da máxima contração isométrica voluntária e falta de tolerância do músculo sob esforço. A máxima contração isométrica voluntária depende de uma cadeia de eventos que se inicia no córtex motor - condutor excitatório dos neurônios motores superior e inferior, e se continua na transmissão pela junção neuromuscular, no acoplamento excitação-contração e na contração da fibra muscular que depende de um suprimento energético metabólico. A fadiga muscular ocorre em pacientes com esclerose lateral amiotrófica prejudicando a função e a qualidade de vida dos pacientes. O objetivo deste trabalho foi: 1) Quantificar a freqüência da fadiga na esclerose lateral amiotrófica; 2) Analisar a evolução da fadiga nos pacientes; 3) Correlacionar a presença da fadiga com fatores como a funcionalidade, a qualidade de vida, a depressão, a dispnéia, e a sonolência, idade e duração da doença em meses. O grupo controle compôs-se de 60 indivíduos (familiares de funcionários do hospital e da equipe multidisciplinar) que não apresentavam história de doenças pregressas. O grupo teste constitui-se de 60 pacientes com diagnóstico de esclerose lateral amiotrófica. O diagnóstico foi realizado por dois neurologistas independentes e baseou-se na presença de história clínica, exame neurológico e estudos neurofisiológicos compatíveis com esclerose lateral amiotrófica, segundo os critérios de El Escorial da Federação Mundial de Neurologia; além disso, houve a investigação complementar por meio de testes hematológicos, bioquímicos, sorológicos, genéticos e radiológicos para excluir outras patologias. Os pacientes dos grupos controle e teste foram entrevistados pela pesquisadora para aplicação de questionários com escalas para verificação da presença de funcionalidade, de qualidade de vida, de depressão, de dispnéia, de sonolência e de fadiga; e os pacientes do grupo teste foram submetidos à avaliação fisioterapêutica no início do estudo e a cada 3 meses, totalizando 12 meses de coletas. O grupo teste apresentou fadiga significantemente maior em relação ao grupo controle, bem como alterações nos questionários de funcionalidade, de qualidade de vida, de depressão, de dispnéia e de sonolência. Percebeu-se que a fadiga foi evolutiva durante os meses de acompanhamento da pesquisa. A fadiga correlacionou-se com a idade, mostrando que os pacientes mais jovens apresentaram maior grau de fadiga que os pacientes mais idosos. Os resultados desta pesquisa sugerem que a fadiga é um dos problemas que afetam os pacientes com ELA; o fato de não ter correlação com outros problemas estudados sugere que a fadiga deve merecer pesquisa e tratamento individualizados no paciente com ELA, principalmente pelo fato de que os resultados sugeriram piora da fadiga no decorrer da evolução da ELA / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive and fatal neurological disease, characterized by loss of the motor neurons, taking to the global muscular weakness. The sensitive and mental functions are preserved during whole the course of the disease. The ALS has a prevalence of 6 for 100.000 people and the beginning of the disease is usually among the 40 to 60 years of age. The prognostic is reserved and on average the patients live from 3 to 5 years after the medical diagnosis. With the progression of the disease other symptoms they appear as weakness of the members, compromising of the speech, increase of the salivation, deglutition difficulties, difficulties to stroll and it fatigues muscular. The alterations of the breathing muscles take to the breathing bankruptcy, that is the largest death cause in the patients with ALS. Fatigue is defined as the fall of the maxim voluntary isometric contraction and lack of tolerance of the muscle under effort. The maxim voluntary isometric contraction depends on a chain of events that begins in the motor cortex - driver excitatory of the neurons motor superior and inferior, and it is continued in the transmission by the junction neuromuscular, in the joining excitement-contraction and in the contraction of the muscular fiber that depends on a metabolic energy supply. The muscular fatigue happens in patients with ALS harming the function and the quality of the patients\' life. The objective of this work was: 1) to quantify the frequency of the fatigue in the ALS; 2) to analyze the evolution of the fatigue in the patients; 3) to correlate the presence of the fatigue with factors as the functionality, the life quality, the depression, the dispnéa, and the sleepiness, age and duration of the disease in months. The group control was composed of 60 individuals (family of employees of the hospital and of the team multidisciplinar) that didn\'t present history of past diseases. The group test is constituted of 60 patients with diagnosis of ALS. The diagnosis was accomplished by two independent neurologists and he/she based on the presence of clinical history, neurological exam and studies compatible neurophisiologycs with ALS, according to the criteria of El Escorial of the World Federation of Neurology; besides, there was the complement investigation through tests and exams to exclude other pathologies. The patients of the groups control and test were interviewed by the researcher for application of questionnaires with scales for verification of the functionality presence, of life quality, of depression, of dispnéa, of sleepiness and of fatigue; and the patients of the group test they were submitted to the evaluation physiotherapy in the beginning of the study and every 3 months, totaling 12 months of collections. The group test presented fatigue larger significantly in relation to the group it controls, as well as alterations in the functionality questionnaires, of life quality, of depression, of dispnéa and of sleepiness. It was noticed that the fatigue was evolutionary during the months of accompaniment of the research. The fatigue was correlated with the age, showing that the youngest patients presented larger degree of fatigue than the most senior patients. The results of this research suggest that the fatigue is one of the problems that affect the patients with ALS; the fact of not having correlation with other studied problems suggests that the fatigue should deserve research and treatment individualized in the patient with ALS, mainly for the fact that the results suggested worsening of the fatigue in elapsing of the evolution of the ALS

O presente trabalho aborda o gerenciamento eletrônico de motores de combustão interna flex, com foco no desenvolvimento de uma estratégia de controle do avanço de ignição em função da ocorrência de combustão anormal conhecida como detonação, para se maximizar o torque de saída do motor. Primeiramente, é desenvolvido um método para a medição da composição de combustível e correção dos parâmetros de tempo de injeção e avanço de ignição, através de um sensor de composição de combustível. Tais parâmetros são definidos através de mapas que trabalham como um sistema de malha aberta. Em seguida, é desenvolvido um método para a leitura e detecção de detonação, em que são estudadas as particularidades do fenômeno para diferentes composições de combustível e a sua relação com a variação da temperatura do gás de escape e torque de saída do motor. Através do método de detecção e do estudo do fenômeno, é desenvolvido uma estratégia para controle do avanço de ignição em função da ocorrência da detonação. Esta abordagem permite ao sistema aumentar o avanço quando não há ocorrência de detonação, mas este avanço adicional é cancelado quando ocorre detonação. O gerenciamento do motor é realizado através de uma ECU de desenvolvimento modelo Flex-ECU, as estratégias de gerenciamento são desenvolvidos através da plataforma ASCET e a aquisição de dados e calibração de parâmetros são executados em uma ferramenta de medição e calibração. Os benefícios que o controle do avanço de ignição traz ao torque do motor são analisados e discutidos em função da rotação e da composição de combustível utilizado. / The present investigation explores the electronic management of internal combustion engines flex fuel, in which the focus is the development of a strategy for the spark advance angle as function of the abnormal combustion occurrence known ad Knock, in order to maximize the output torque. First, a method is developed for measuring the fuel composition and correction of the injection time and spark advance angle parameters through a fuel composition sensor. This parameter is defined through maps that work as an open loop system. Then, a method for detection of knock is developed, the peculiarities of the phenomenon are studied for different fuel compositions and the relationship of the phenomenon with the variation of the exhaust gas temperature and the engine output torque. Through the method of detection and the study of the phenomenon, an algorithm is developed to control the spark advance angle due to the knock occurrence, in which the approach allows the system to increase the angle when there is no occurrence of knock, but this additional angle is reduced when knock is detected. Engine management is performed through a development ECU model Flex-ECU, management algorithms are developed through the ASCET platform and data acquisition and calibration of and parameters is performed through a measurement and calibration platform. The result that the spark advance angle control brings to the engine torque output is analyzed and discussed depending on the rotation and the fuel composition used.

Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-21T17:28:28Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-22T14:06:59Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-22T18:09:14Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-22T18:12:24Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-22T19:44:22Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-23T11:57:13Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-23T12:57:55Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-23T13:16:31Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-23T13:34:43Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-23T17:24:54Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-23T17:29:01Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-24T12:05:23Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-24T12:39:43Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-24T16:47:37Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-24T17:31:21Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-27T11:40:50Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-27T12:31:51Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-27T13:03:15Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-27T18:08:07Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-28T12:13:07Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-28T14:22:46Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-28T14:31:56Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Submitted by LINO CHIAPINOTTO null (lchiapinotto@gmail.com) on 2017-11-28T14:37:45Z No. of bitstreams: 1 Defesa LINO_Versao Final.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2017-11-28T17:51:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 chiapinotto_l_me_guara.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-28T17:51:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 chiapinotto_l_me_guara.pdf: 2025683 bytes, checksum: 06211c8bab58758df3a08535a4aa3f80 (MD5) Previous issue date: 2017-09-21 / Nesta pesquisa investiga-se a viabilidade do uso de misturas heterogêneas de combustíveis compostas por etanol e gás natural veicular (GNV) em motor flex fuel (Flex). Os motores Flex, no Brasil, são abastecidos com gasolina E27 (com até 27% de etanol anidro e 73% de gasolina), etanol, GNV ou qualquer mistura de etanol e gasolina. Ao funcionarem com o GNV apresentam vantagens pela menor emissão de dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) e óxidos de nitrogênio (NOX), mas são desvantajosos com relação às emissões de hidrocarbonetos (HC) em baixas rotações quando comparados ao utilizarem gasolina ou etanol, além da perda de potência variando de 10 a 20%. Esta pesquisa objetiva encontrar uma mistura de etanol-GNV, cuja combustão possa reduzir, as emissões de CO, HC e NOx do motor Flex em relação ao modo GNV. Os testes foram conduzidos num motor Flex de 2000 cilindradas, com duas válvulas por cilindro. No motor foi instalado um sistema de gerenciamento de injeção eletrônica de GNV funcionando concomitantemente com a injeção de combustível líquido. Fez-se inicialmente a medição da vazão de etanol (E100), do GNV (E0) e de diferentes misturas de etanol-GNV (E20, E40, E60, E80). Para a avaliação dos parâmetros das emissões de CO2, CO, O2, HC e NOx, das eficiências (térmica, volumétrica e mecânica), consumo específico de combustível e custo operacional, calibrou-se primeiramente o motor para o uso de E0 e de E100. Os testes foram realizados em modo estacionário e dinâmico, cujas emissões foram medidas através do analisador de gases. No modo estacionário mediram-se as emissões de gases de exaustão em velocidade angular de 1000 e 2500 RPM (rotações por minuto); no modo dinâmico mediram-se além das emissões, a potência e o consumo de combustível com o motor submetido a 25% de carga a 2000, 2500, 3000 RPM e à carga total num dinamômetro ativo para até 290 kW. Os melhores resultados obtiveram-se para a mistura E20. Comparando-se com E0, a mistura E20 resultou uma média de 55,33%, 31%, 29,86% e 57,41% na diminuição das emissões de CO, O2, HC e de NOx, respectivamente, com um aumento médio das emissões de CO2 em 5,81%; foi observado também perda de 2,45% de potência líquida, além do aumento de 2,35%, 1,25%, 1,41%, 16,94% e 18,85% para eficiência térmica, eficiência volumétrica, eficiência mecânica, consumo específico de combustível e do custo operacional, respectivamente / This research has investigated the feasibility of using heterogeneous fuel blends composed of ethanol and compressed natural gas (CNG) in flex-fuel engines. In Brazil, such vehicles are fueled by E27 gasoline (up to 27% anhydrous ethanol and 73% gasoline), ethanol, CNG or any ethanol and gasoline blend. When running on CNG, they offer advantages due to lower carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO) and nitrogen oxide (NOX) emissions, although they are disadvantageous with respect to hydrocarbon emissions (HC) at low revolutions, especially if compared to being run on gasoline or ethanol, in addition to power loss ranging from 10 to 20%. Thus, it is aimed to find an ethanol-CNG blend whose combustion can reduce CO, HC and NOx emissions from flex-fuel engines in comparison with the CNG mode. Tests have been conducted on a 2000cc flex-fuel engine with two valves per cylinder. It was installed an electronic CNG injection system operating concomitantly with the liquid fuel injection system. Flows of ethanol (E100), CNG (E0) and different ethanol-CNG blends (E20, E40, E60, E80) were initially measured. In order to evaluate levels of CO2, CO, O2, HC and NOx emissions, efficiency (thermal, volumetric and mechanical), specific fuel consumption and operating cost, the engine was initially calibrated to run on E0 and E100. The emissions tests were performed in stationary and dynamic mode. In stationary mode, exhaust emissions were measured at 1000 and 2500 RPM (revolutions per minute); in dynamic mode, power and fuel consumption were measured while the engine was subjected to 25% load at 2000, 2500, and 3000 RPM, in addition to repeating exhaust gas and power tests at full load with an active dynamometer at up to 290 kW. Optimal results were obtained for blend E20. If compared to E0, E20 resulted in an average of 55.33%, 31%, 29.86% and 57.41% at reducing CO, O2, HC and NOX emissions, respectively, with increased CO2 emissions. It were also observed of 2.45% of gross power loss, besides an increase of 2.35%, 1.25%, 1.41%, 16.94% and 18.85% in thermal efficiency, volumetric efficiency, mechanical efficiency, specific fuel consumption and operating cost, respectively

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A texturização superficial é uma importante ferramenta a ser utilizada na diminuição do atrito em contatos lubrificados, sendo sua eficácia atestada tanto em simulações como experimentalmente. Uma grande barreira para a utilização em escala industrial da texturização superficial e a dificuldade de se encontrar métodos de inserção destes padrões superficiais que combinem rapidez de implementação e baixo custo, tornando assim a técnica mais competitiva. O objetivo deste trabalho é investigar a viabilidade de se inserir texturas superficiais na superfície interna de cilindros automotivos de ferro fundido cinzento, utilizando método de texturização superficial sem mascaramento (MECT), o qual combina baixo custo e elevada velocidade de texturização. Uma vez estabelecidos os parâmetros de texturização do método MECT para o ferro fundido cinzento, foram conduzidos ensaios anel-bloco a fim de comparar os ganhos na redução do atrito e do desgaste de amostras texturizadas quando comparadas a amostras polidas mecanicamente e eletroquimicamente. O MECT se mostrou um método viável, rápido e de baixo custo para texturização de camisas de cilindros automotivos. Nos ensaios anel-bloco as amostras texturizadas superficialmente apresentaram menores coeficiente de atrito e volume desgastado em relação as amostras polidas mecanicamente e eletroquimicamente. / Surface texturing is an important tool to be used for reduction of the friction force in lubricated contacts, being its effectiveness evidenced in simulations and experimentally. A major barrier to use surface texturing in an industrial scale is the difficulty of finding application methods of these surface patterns that combine both high speed and low cost, thus making the surface texturing a more competitive technique. The objective of this work is to investigate the potentiality of inserting surface textures on the inner surface of an automotive cylinder liner made of grey cast iron, using Maskless Electrochemical Texturing Method (MECT), which is a both low cost and high-speed texturing process. Once established the texturing parameters for the method MECT for the grey cast iron, were made Block-on-Ring tests to compare the improvement in reducing friction force and wear of the textured samples in comparison with samples mechanically and electrochemically polished. The method MECT proved to be a viable method for texturing of automotive cylinder liners, being both fast and low cost. In the Block-on-Ring tests, the texturized samples showed lower friction coefficient and wear volume compared to the mechanically and electrochemically polished samples. / Dissertação (Mestrado)

Orientador: Marco Lucio Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-14T01:38:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alegre_GuilhermeHenriqueMayer_M.pdf: 18594368 bytes, checksum: a22730b477e886d2870d148716ff563c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Legislações mais severas em relação ao consumo de combustível e a redução na emissão de gases estão fazendo com que os motores de combustão interna operem com pressões de combustão cada vez mais elevadas. Como consequencia destas restrições, os mancais são afetados diretamente. Este trabalho tem como principal objetivo estudar a viabilidade do uso de mancais ativos para o aumento do desempenho dos mancais de motores de combustão interna, principalmente na redução de atrito e desgaste. Um conjunto de simulações numéricas em mancais hidrodinâmicos foi realizada para avaliar a influencia no comportamento do filme de oleo a partir da variação da pressão de injeção de lubrificante e sua posição angular em relação ao mancal. Um segundo conjunto de simulações avaliou a influencia no comportamento do filme de oleo de uma descontinuidade e sua posição angular. Essa descontinuidade pode ser considerada um perfilamento na superficie do alojamento do mancal. Uma terceira e quarta series de simulações avaliaram a influencia da magnitude do carregamento e o seu modo, dinamico ou estatico, no comportamento do filme de oleo de mancais com descontinuidade em seu alojamento. Por fim, a partir dos dados gerados nas simulações e nos princípios sobre mancais ativos, foi possível avaliar a viabilidade técnica do uso destes tipos de mancais em motores de combustão interna, propondo-se uma configuração básica de um novo mancal ativo. / Abstract: Severe legislative requirements on fuel consumption and reduction of exhaust emissions require that the internal combustion engines operate with higher combustion pressures. As a result of these restrictions, the bearings are directly affected. The main objective of this work is the feasibility study on using active bearings to increase the performance of internal combustion engines bearings, primarily to reduce friction and wear. Numerical simulations of a hydrodynamic bearing were performed to evaluate the behavior of the oil film due to the variation of the oil pressure injection and its angular position in relation to the bearing. A second set of simulations evaluated the behavior of the oil film due to a discontinuity on the bearing shell and its angular position. This discontinuity can be considered a profile on the bearing shell surface. A third and fourth series of simulations evaluated the behavior of the oil film on a bearing shell with discontinuity, influenced by the magnitude of the load and its dynamic or static mode. Finally, from the data generated in simulations and on active bearing principles, it was possible to evaluate the technical feasibility of using these types of bearings in internal combustion engines. A basic configuration for a new active bearing was proposed. / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica