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.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-04Bitstream added on 2014-06-13T18:47:03Z : No. of bitstreams: 1 reis_ja_dr_guara.pdf: 3822491 bytes, checksum: c9fd5a88d775153288d737de07be90be (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho desenvolve o projeto, aqui entendido como a seleção das unidades que atendam às exigências de obtenção de eletricidade, calor e frio, e a montagem de um sistema de cogeração que usa um motor de pequeno porte associado a uma máquina de absorção e trocadores de calor que satisfarão tais exigências de uma maneira a mais econômica possível, isto é, otimizado em termos de custos. Aplicando-se um método de obtenção dos custos associados à exergia, cria-se um quadro de custos exergéticos para a obtenção de cada produto, e a soma de cada custo constitui o que chama-se de custo de manufatura exergética. O estudo demonstra que é possível aplicar esse método e identificar os pontos de deficiência de um sistema térmico como o mostrado e ,com isso, tomar medidas que venham a melhorar seu desempenho. Essa otimização física não se utiliza de conhecidos algoritmos de otimização matemática, utilizando-se de dados físicos e termodinâmicos medidos, O método permite identificar a forma operacional (basicamente a rotação do motor) que apresente os menores custos. A compreensão dos aspectos gerais da cogeração, das tecnologias envolvidas, com suas vantagens e desvantagens, torna possível aplicar a avaliação exergética associada a conceitos econômicos,e, com essa análise, tomar-se medidas que melhorem o desempenho do sistema em estudo. / This work develop the design of a cogeneration system with a small internal combustion engine coupled with an absorption refrigeration unit utilised in the production of a refrigeration effect, heating effect and electrical power generation with the utilization of exhaust waste heat, in a most possible economic way, i.e., optimized within limits of costs. By developing a method of costs associated to exergy, raises an exergetic costs for each unit, and the total costs is called manufacture exergetic cost. This study demonstrate that the appliance of this method identify the failures in the system and indicate where applies measures that improves its performance. This optimization do not utilizes mathematical algorithms, it is a physical optimization that use thermodynamics and physical data. The objective of this method is to identify the operational form that introduces the smaller cost. This compact cogeneration system have an internal combustion engine coupled with two heat exchangers and an absorption engine. The comprehension of general aspects of cogeneration technologies, its advantages and disadvantages turn possible to apply the exergetic evaluation associated with economic concepts to improve the performance of the system.

Resumo: Este trabalho desenvolve o projeto, aqui entendido como a seleção das unidades que atendam às exigências de obtenção de eletricidade, calor e frio, e a montagem de um sistema de cogeração que usa um motor de pequeno porte associado a uma máquina de absorção e trocadores de calor que satisfarão tais exigências de uma maneira a mais econômica possível, isto é, otimizado em termos de custos. Aplicando-se um método de obtenção dos custos associados à exergia, cria-se um quadro de custos exergéticos para a obtenção de cada produto, e a soma de cada custo constitui o que chama-se de custo de manufatura exergética. O estudo demonstra que é possível aplicar esse método e identificar os pontos de deficiência de um sistema térmico como o mostrado e ,com isso, tomar medidas que venham a melhorar seu desempenho. Essa otimização física não se utiliza de conhecidos algoritmos de otimização matemática, utilizando-se de dados físicos e termodinâmicos medidos, O método permite identificar a forma operacional (basicamente a rotação do motor) que apresente os menores custos. A compreensão dos aspectos gerais da cogeração, das tecnologias envolvidas, com suas vantagens e desvantagens, torna possível aplicar a avaliação exergética associada a conceitos econômicos,e, com essa análise, tomar-se medidas que melhorem o desempenho do sistema em estudo. / Abstract: This work develop the design of a cogeneration system with a small internal combustion engine coupled with an absorption refrigeration unit utilised in the production of a refrigeration effect, heating effect and electrical power generation with the utilization of exhaust waste heat, in a most possible economic way, i.e., optimized within limits of costs. By developing a method of costs associated to exergy, raises an exergetic costs for each unit, and the total costs is called manufacture exergetic cost. This study demonstrate that the appliance of this method identify the failures in the system and indicate where applies measures that improves its performance. This optimization do not utilizes mathematical algorithms, it is a physical optimization that use thermodynamics and physical data. The objective of this method is to identify the operational form that introduces the smaller cost. This compact cogeneration system have an internal combustion engine coupled with two heat exchangers and an absorption engine. The comprehension of general aspects of cogeneration technologies, its advantages and disadvantages turn possible to apply the exergetic evaluation associated with economic concepts to improve the performance of the system. / Orientador: José Luz Silveira / Coorientador: Edson Bazzo / Banca: Pedro Magalhães Sobrinho / Banca: Julio Santana Antunes / Banca: Jose Rui Camargo / Banca: Newton Galvão de Campos Leite / Doutor

Submitted by Kilvya Braga (kilvyabraga@hotmail.com) on 2018-04-27T12:26:50Z No. of bitstreams: 1 DÉBORA VERÔNICA SOARES DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 2745165 bytes, checksum: dc06b85aa4e599aca0f2669880e12954 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-27T12:26:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DÉBORA VERÔNICA SOARES DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 2745165 bytes, checksum: dc06b85aa4e599aca0f2669880e12954 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / CNPq / A crise energética em 2001 evidenciou a necessidade de expansão dos investimentos no Setor Elétrico Brasileiro. Em função da crise hidráulica, ocorreu um incentivo governamental para a geração elétrica a partir do acionamento das Termelétricas. Em 2013, o setor elétrico brasileiro emitiu cerca de 115 kg de CO2 para produzir 1 MWh. No Brasil, atualmente cerca de 41 Termelétricas utilizam óleo combustível e 2122 utilizam óleo diesel. Os combustíveis utilizados no motor da Termelétrica em estudo são do tipo: diesel e óleo combustível que contém baixo teor de enxofre. Neste sentido, o objetivo desta pesquisa é analisar as emissões em uma Termelétrica para compostos formados na combustão dos motores: CO, CO2, SO2, NO, NOx tendo como elemento de comparação as emissões do O2 residual da combustão. Experimentos foram realizados em escala de potências crescente e decrescente no motor com capacidade de geração de 8,45 MW com intervalos de 1 MW. Os dados das emissões dos gases no motor foram coletados através do equipamento analisador de gases de exaustão e serão comparados com dados das condições do motor em operação através do sistema de monitoramento da UTE que possibilita armazena os dados e a visualização dos sistemas que compõe o motor em tempo real. O estudo comparativo com a Tese de Costa (2007) em um motor de 150 KW instalado no laboratório de Termogeração da UFCG mostra que elevação do consumo de diesel com elevação da potência de acordo com a literatura. Apontando a tendência da redução do consumo de combustível poluente, diesel, por um combustível de fonte mais limpa, o gás natural, em motores de 8,45 MW de uma Termelétrica, visando a redução das emissões dos poluentes primários da combustão devido à utilização do modo dual, operando com diesel e gás natural nos motores da Termelétrica, mantendo as características originais do motor, o bom desempenho e elevando a eficiência energética. / The energy crisis in 2001 highlighted the need for expansion of investments in the Brazilian power sector. Depending on the hydraulic crisis, there was a government incentive for electricity generation from the drive of Thermoelectric. In 2013, the Brazilian electricity sector issued about 115 kg of CO2 to produce 1 MWh. In Brazil, currently about 41 thermoelectric plants use fuel oil and diesel oil use in 2122. The fuel used in the thermoelectric engine studied are like, diesel and fuel oil containing low-sulfur. In this sense, the objective of this research is to analyze the issues in a Thermal Power Plant to compounds formed in combustion engines: CO, CO2, SO2, NO, NOx having as comparator emissions from residual O2 combustion. Experiments were performed on a scale of increasing and decreasing the engine power 8.45 MW of generating capacity of 1 MW ranges. The data of emissions of gases in the engine were collected through the analyzer of exhaust gas equipment and will be compared with data from the engine conditions in operation through the UTE monitoring system that enables stores data and visualization systems that make up the engine in real time. The comparative study with the Thesis Costa (2007) in a 150 kW engine installed on Thermogeneration UFCG laboratory shows that rising diesel consumption with power lift according to the literature. Pointing the trend of reducing polluting fuel consumption, diesel by a cleaner fuel source, natural gas in engines of 8.45 MW of thermoelectric aimed at reducing emissions of primary pollutants from combustion due to the use of dual mode, operating with diesel and natural gas in the thermoelectric engines, maintaining the original characteristics of the engine, good performance and increasing energy efficiency.

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)

The study in formation and evolution of sprays is essential for developing more detailed physical models and new injection strategies for direct injection internal combustion engines. In the present work, the sprays from a multi-hole injector are evaluated in an effort to characterize the effects of the spray development in a constant surrounding air flow. These interactions are studied in terms of the air turbulence characteristics, the inlet air mass flow and the fuel injection pressure. Ethanol sprays are injected in a constant-flow chamber. The apparatus purpose is to isolate the experiment from the fluid flow properties intrinsic to engine operations, such as instabilities and moving walls. The factors that affects the air-spray interactions were assessed with the air velocity fields in the presence of the ethanol spray. The two-phase particle image velocimetry technique was enhanced to allow measuring in the required experimental conditions. In all conditions, the interaction is based in a pressure gradient formed between the inner and outer regions of the spray. The results indicates a different mechanism when compared to quiescent conditions. The recirculation vortex at the spray border is present only in the initial injection stages. However, the end of injection transient, an instability initiated with the injector needle closing, is still present for these conditions. The interaction mechanism accelerates the velocity distributions towards the spray main boundary. The experiments indicate that the increase of the air mass flow modifies the air penetration velocity but without altering the interaction mechanism characteristics. Higher injection pressures suggests a lower degree of air interaction at the initial instants of the spray development. Turbulent intensity distributions are calculated for the air flow during the injection event. The distributions indicate that the sprays attenuate the turbulent intensity in all conditions, consistent with the observations of the velocity fields. To assess the effects of air turbulence, sets of interchangeable perforated plates are used to limit the integral scales of turbulence. The spectrogram analyses indicate turbulence is reduced not only in the integral scales, but also in all the measured frequency scales. The inlet turbulence integral scales of the air flow have little influence in the spray development. In the turbulence field, the power levels at the end of injection were similar regardless of the inlet turbulence integral scales. / O estudo da formação e evolução dos sprays é essencial para o desenvolvimento de modelos físicos mais detalhados e novas estratégias de injeção para motores de combustão interna de injeção direta. No presente trabalho, os sprays de um injetor multi-furos são avaliados em um esforço para caracterizar os efeitos do desenvolvimento do spray em fluxo de ar constante. Estas interações são estudadas em termos de características de turbulência do ar,do fluxo mássico de ar e da pressão de injeção de combustível. Sprays de etanol são injetados em uma câmara de fluxo constante. O objetivo do aparato é isolar o experimento de propriedades do escoamento intrínsecas ao funcionamento de motores de combustão interna, tais como instabilidades e geometrias móveis. Os fatores que afetam as interações de arspray foram avaliados com os campos de velocidade do ar obtidos na presença de spray. A técnica de velocimetria por imagem de partículas de duas fases foi aprimorada para permitir a medição nas condições experimentais. Em todas as condições, a interação é baseada em um diferencial de pressão formado entre as regiões interna e externa do spray. Os resultados indicam um mecanismo diferente quando comparado com condições quiescentes. O vortex formado na fronteira do spray é observado apenas nos estágios iniciais de injeção. No entanto, o transiente de fim de injeção ainda está presente para essas condições. O mecanismo de interação acelera as distribuições de velocidade em direção à fronteira do jato. Os experimentos indicam que o aumento do fluxo de massa de ar modifica a velocidade de penetração do ar, mas sem alterar as características do mecanismo de interação. Distribuições de intensidade turbulenta são calculadas para o fluxo de ar durante o evento de injeção. As distribuições indicam que os sprays atenuam a intensidade turbulenta em todas as condições, consistente com as observações dos campos de velocidade. Para avaliar os efeitos da turbulência do ar, conjuntos de placas perfuradas intercambiáveis são utilizadas para limitar as escalas integrais de turbulência. As análises do espectrograma indicam que a turbulência é reduzida não apenas nas escalas integrais, mas também em todas as escalas de freqüência medidas. Estas escalas integrais de turbulência do fluxo de ar de entrada têm pouca influência no desenvolvimento do spray. No campo de turbulência, os níveis de potência ao final da injeção foram semelhantes, independentemente das escalas integrais de turbulência de entrada.

Orientador: Caio Glauco Sanchez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica. / Made available in DSpace on 2018-08-05T06:34:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_AlexandreAmaralde_M.pdf: 1803116 bytes, checksum: 09df9f4fd3968f1e76a55f1642fcfa37 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Os motores de combustão interna têm sido a principal fonte geradora de trabalho mecânico, especialmente em veículos automotores e sua quantidade tem se expandido de forma exponencial desde sua invenção, no século XIX. Os efeitos deste crescimento podem ser observados pelo aumento do consumo mundial de petróleo e da concentração de gases tóxicos na atmosfera, principalmente nas grandes cidades. Por este motivo, foi desenvolvido o presente trabalho, que tem por objetivo quantificar as melhorias no desempenho e economia de combustível obtidas em um motor automobilístico através do uso de um sistema de ignição dupla. Os ensaios foram realizados usando um motor VW refrigerado a ar e com dupla carburação (1.6 l de cilindrada e taxa de compressão 7,2:1) alimentado com álcool etílico hidratado. Foram feitas análises comparativas com ensaios em plena carga e em cargas parciais (0,8 e 0,9 atm de pressão absoluta no coletor de admissão) a 2000, 3000 and 4000 rpm de forma a evidenciar as vantagens e desvantagens do sistema com ignição dupla. O sistema de ignição dupla foi projetado de modo que as centelhas nas duas velas de cada cilindro ocorressem simultaneamente e que fosse possível o controle dos tempos de ignição. Os resultados obtidos indicam uma melhoria no desempenho para todas as condições de operação, com regimes de carga parcial em que os ganhos superaram os 20% em torque e potência e 15% no consumo específico de combustível / Abstract: Internal combustion engines have been the major source of mechanical work, especially in automotive vehicles, and their amount has expanded exponentially since their invention, in the 19th century. The effects of this growth can be observed in the increasing world petrol demand and concentration of toxic gases in the atmosphere, especially in major cities. For this reason, the present work was developed with the objective to quantify the performance and the specific fuel consumption improvement of an automotive engine operating with a dual ignition system. The tests were made using an air-cooled VW engine with two carburetors (1.6 l displacement and with a 7.2:1 compression ratio) using hidrated ethanol. Comparative analysis were made with data gathered in the tests at WOT (wide open throttle) and partial loads (admission pressures of 0,8 and 0,9 atm) at 2000, 3000 and 4000 rpm in order to evidence advantages and disadvantages of the dual ignition system. The ignition system was designed to generate two simultaneous sparks in each cylinder allowing its timing control. The results indicate a trend of improvement in the performance for all the conditions tested, with profits that surpassed 20% in torque and power and 15% in the specific fuel consumption in partial load operation conditions / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

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

Orientador: Luiz Felipe Mendes de Moura / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-15T06:23:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hildinger_Omar_M.pdf: 10658215 bytes, checksum: 96e20fb021b267ab748663b39b048e94 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: medição de consumo de óleo lubrificante em motores de combustão interna tem a característica de ser impreciso e demorado quando se fala no procedimento tradicional de drenar e pesar, ainda muito utilizado pela maioria das empresas de autopeças no desenvolvimento de motores e componentes. Neste trabalho mapeamos os fatores que influenciam na medição e estudamos a possibilidade de mensurar o consumo pelo nível de óleo do motor. Tivemos ótimos resultados quando utilizamos um transdutor de pressão para inferir o nível de óleo no cárter, onde se mediu a altura manométrica que o óleo exerce obtendo boa repetibilidade nos resultados, quando trabalhamos com o amortecimento numérico das medições. O tempo de teste para medição de consumo pôde ser reduzido de 60 para 20 horas de teste com a mesma precisão e, o tempo total dos testes de durabilidade pôde ser reduzido de 6 a 13% em função das paradas para pesagem do óleo que não precisam mais ser realizadas. Com o controle correto dos parâmetros que influenciam a medição, podemos considerar que a complexidade do sistema de medição melhorou em relação ao método de drenar e pesar. Também se diminuiu o manuseio de grandes quantidades de óleo com ganhos em segurança e ergonomia para o operador, além de diminuir riscos para o meio ambiente / Abstract: The measurement of lubricant oil consumption in internal combustion engines is known as inaccurate and too time consuming when used the drain-and-weight method, which is still widely used by several auto-parts companies at engine development. During this research, we studied the parameters that have an effect on this kind of measurement and tested the oil consumption measurement technique, based on the oil level in the oil pan. Great results were achieved by using a pressure transducer to assess the engine-oil level and measuring the oil pressure at the bottom of the oil pan. A good repeatability when damping the measurements with numerical averages was observed. The test duration for oil consumption measurements could be reduced from 60 to 20 hours of testing, with the same accuracy, and the total time of durability tests could be reduced from 6 to 13% due to drain and weight pause that no longer need to be made. After this study, as long as the parameters that have strong influence in the oil measurement are properly controlled, we could consider that the proposed system has lower complexity with respect to the drain-and-weight method, We have also detected improvements regarding safety, ergonomics and environment issues due to the large quantities of oil that is no longer need to be handled with the system proposed / Mestrado / Motores / Mestre em Engenharia Automobilistica

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.