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Desenvolvimento de uma metodologia para o projeto mecânico de um bloco de motor /

Almeida, Igor Raniê Soares de. January 2016 (has links)
Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Banca: Victor Orlando Gamarra Rosado / Banca: Carlos Alberto Chaves / Resumo: 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 da... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: 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 ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Estudo de materiais para fabricação de bocais de motor de foguete a propelente híbrido / Study of materials for the manufacture of hybrid propellant rocket nozzle

Oliveira, Fábio Silva de 19 June 2013 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-09-04T16:16:21Z No. of bitstreams: 1 2013_FabioSilvaOliveira.pdf: 4935092 bytes, checksum: 99b86e53564807eacc9cf32045f75553 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-09-05T14:04:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_FabioSilvaOliveira.pdf: 4935092 bytes, checksum: 99b86e53564807eacc9cf32045f75553 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-05T14:04:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_FabioSilvaOliveira.pdf: 4935092 bytes, checksum: 99b86e53564807eacc9cf32045f75553 (MD5) / O bocal do motor de foguete a propelente híbrido, responsável pela aceleração dos gases da combustão, está sujeito a elevadas temperaturas (cerca de 2000 °C) requisitando o emprego de materiais ou técnicas que permitam o trabalho em tais condições, sem resultar na falha do motor durante o seu funcionamento. A solução proposta neste trabalho é o emprego de ligas de CuCr na fabricação de bocais. A escolha deste material se deve ao fato do mesmo apresentar elevada condutividade térmica, resistência à corrosão e boa resistência mecânica, além de baixo custo e facilidade de fabricação de bocais comparada com tubeiras de carbono-carbono. Porém, o seu ponto de fusão, entorno de 1080°C, é inferior à temperatura dos gases quentes. Para solucionar este problema, foram estudados revestimentos cerâmicos para atuar como barreira térmica. Neste estudo bocais de CuCr foram fabricados e posteriormente revestidos com zircônia estabilizada com ítria pelo processo de pulverização térmica. Testes em bancada foram realizados nos bocais, com e sem revestimento, para avaliar o desempenho em exercício. Testes com bocais de carbono- carbono e grafite também foram realizados para comparação, uma vez que estes são o estado-da-arte na aplicação em foguetes sólidos. Os bocais de CuCr com revestimento cerâmico apresentaram desempenho satisfatório, tornando-se candidatos para futuras aplicações associado ao processo de refrigeração regenerativa com óxido nitroso. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The nozzle of the hybrid propellant rocket motor, responsible for accelerating the combustion gases is subjected to high temperatures (around 2000 ° C) requesting the use of materials and techniques to work under such conditions without resulting in failure of the motor during operation. The solution proposed in this work is the use of CuCr alloys in manufacturing nozzles. The choice of this material is related to its high thermal conductivity, good corrosion resistance and mechanical strength, low cost and easy fabrication compared to carbon-carbon nozzles. However, its melting point around 1080 °C, is lower than the hot gases temperature. For solving this problem, ceramic coatings were studied to act as a thermal barrier. In this study, CuCr nozzles were manufactured and subsequently coated with yttria stabilized zirconia by the thermal spray process. The experiments in test bench were carried out in the nozzles, with and without coating, to evaluate their performance. Tests with carbon-carbon and graphite nozzles were also carried out for comparison, since they are the state-of-art in the application in solid rockets. The CuCr nozzles with ceramic coating exhibited satisfactory performance, becoming a future candidate for applications associated with regenerative cooling process with nitrous oxide.
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Unidade de controle de motores de combustão interna baseada em microcontrolador e FPGA / Engine Control Unit based on Microcontroller and FPGA

Mario Henrique Chaves 11 August 2016 (has links)
Neste trabalho são apresentados os resultados obtidos no desenvolvimento de uma unidade de controle para motores de combustão interna (UCM). A unidade foi desenvolvida com o intuito de facilitar os estudos de motores, por ser um sistema flexível e acessível. Para cálculos de rotinas de controle e acionamento de atuadores são utilizados, respectivamente, um microcontrolador e um FPGA, sendo que ambos são componentes de fácil obtenção e utilizados em placas de prototipagem encontradas no mercado (Arduino Due e Xula 2). O uso de um FPGA para executar o comando de atuadores se deve à alta velocidade de processamento, processamento paralelo e grande quantidade de portas digitais disponíveis, o que permite facilidade na expansão do sistema para comandos de múltiplos atuadores e o sincronismo desses com o sistema mecânico. O microcontrolador fica encarregado de executar as rotinas de cálculos que não exigem exato sincronismo, como rotinas de controle e comunicação com periféricos. A planta escolhida para ensaios da UCM é um motor ciclo Otto a álcool de 4 cilindros e 1.6 litros, com injeção multiponto. Ensaios foram realizados com o protótipo final e englobaram somente o controle do sistema de ignição do motor devido à facilidade de controle utilizando-se somente um parâmetro de entrada (velocidade) e devido ao controle de quantidade de combustível ser similar e utilizar as mesmas partes de código que o sistema de ignição. / In this work is presented the development of a flexible and accessible engine control unit for research purposes. For the calculations of the control routines and to drive the actuators synchronously, are used respectively, a microcontroller and an FPGA. The integrated circuits selected are easily accessible and are used in common prototyping boards found on the market (Arduino Due and Xula 2). The use of an FPGA to control the activation of the actuators is due the high speed, parallel processing and the large number of IOs, which allows the easy expansion of the system to drive more actuators, synchronized or not, with the mechanical system. The microcontroller calculates the routines that dont need an exact synchronism of the electronic system with the mechanical system, like control routines and communication tasks. The selected mechanical system for tests is a 1.6 Liter Otto engine with multipoint fuel injection and is powered with ethanol. Tests were conducted using the final board prototype only for the ignition system, because of the easy of control using a few parameters, and because ignition FPGAs code is almost the same used to drive fuel injection actuators.
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Brunimento para recuperação das camisas de pistão dos motores de combustão interna

Andretta, Claudio da Silva 04 October 2001 (has links)
Orientador : Olivio Novaski / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-28T19:36:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andretta_ClaudiodaSilva_M.pdf: 4360783 bytes, checksum: 2bf404322e6998aed5ebf1a83646fdf2 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho objetivou avaliar o processo de brunimento utilizado na recuperação das camisas de pistão dos motores de combustão interna executado pelas Retificas de Motores, quanto ao método de trabalho, características geométricas e microgeométricas. Participaram deste trabalho nove Retificas de Motores, indicados pela '_PAREM", Associação Paulista dos Retificadores de Motores. Todas as empresas participantes receberam 3 ou 4 corpos de prova pré usinados, e, executaram somente a operação de brunimento, de acordo com suas normas internas. Todos os corpos de prova foram mandrilados e após avaliados quanto as suas características dimensionais e geométricas. Após a operação de brunimento os corpos de prova foram avaliados quanto a características geométricas e microgeométricas. O processo de brunimento utilizado pelas empresas foi avaliado em relação aos seguintes aspectos: maquinas e equipamentos, ferramentas abrasivas, instrumentos de medida, fluidos de corte e sistemas de filtragem, parâmetros de regulagem da máquina e parâmetros de controle do processo. Os resultados obtidos quando comparados as especificações das camisas de pistão, mostraram que a maioria das empresas atende as especificações geométricas, exceto pelo ângulo de brunimento e atende parcialmente as características microgeométricas / Abstract: This work has the purpose to evaluates the honing process used in the reconditioning of cylinder liners of combustion engines. This process was executed by nine Engine Rebuilders, which took into consideration working method, geometric and surface roughness characteristics. The Rebuilders which participated on this project were alI indicaded by "APAREM ", Associação Paulista dos Retificadores de Motores. They alI received 3 or 4 pre-machined cylinder liners, and, they on1y executed honing operation according to their internal patterns. AlI the cylinder liners were bored and afterwards they were evaluated as to their dirnensional and geometric characteristics. After the honing operation the cylinder liners were evaluated regarding their geometric characteristics and surface roughness. The honing process used by the eompanies was evaluated considering these aspects: honing machine and equipment, abrasive tools, measure instruments, fluid of eut and filtration systems, machine set-up and the parameters used to control the processo When compared to the cylinder liners specifications, the results showthat: most companies attend the geometric specifications, except for the crosshateh angle; they attend partiaUy to the surface roughness characteristic / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica
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Analise de liberação de energia em motores diesel operando com combustiveis alternativos

Bueno, Andre Valente 19 March 2003 (has links)
Orientadores: Luiz Fernando Milanez, Jose A. Velasquez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:10:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_AndreValente_M.pdf: 5968748 bytes, checksum: adfb4f52041a0911cfb697b6385a96e7 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Os desafios técnicos impostos pelo crescente controle no nível de emissão de poluentes, demanda por redução de consumo e substituição dos combustíveis fósseis empregados nos motores de ciclo diesel concentram uma parcela apreciável dos estudos realizados na área de combustão. Nestes estudos, a identificação de padrões de liberação de energia durante a queima possui elevado grau de importância. A taxa aparente de liberação de energia pode ser obtida a partir de diagramas experimentais de pressão no cilindro, usualmente adotando-se um modelo de uma zona de combustão. Neste modelo costuma-se assumir que a pressão e temperatura da câmara de combustão são uniformes e, ainda, que o combustível injetado é queimado instantaneamente. Desta maneira, o período de ignição do combustível injetado e a presença de combustível não queimado no fluido de trabalho são negligenciados. Propõe-se, no presente estudo, uma abordagem alternativa para o levantamento da taxa aparente de liberação de energia. Esta abordagem promove a separação entre a injeção e a queima do combustível, considerando-se a presença de combustível no fluido de trabalho. Os resultados obtidos para a massa total de combustível queimada, sob tal abordagem, mostram-se consideravelmente realistas. Exemplos da aplicação desta abordagem durante o estudo da combustão de misturas entre óleo diesel e biodiesel em motores de ignição por compressão também serão reportados e discutidos no presente trabalho / Abstract: The combustion process in Diesel cyc1e engine has been highly studied since it remains an excellent alternative for future personal transportation power-trains, due to its high thermal efficiency, future orientation, low fuel consumption and the perspective of minor emissions. Technical challenges of exhaust emission control, energy conservation as well as substitution of fossil fuel are the main efforts in the diesel combustion area. In these studies it is especially important to identify the temporal rate of energy release occurring during the combustion process. The apparent combustion heat release rate is calculated from experimental cylinder pressure data and, usually, adopting the single zone combustion mode!. According to this model, it is admitted that pressure and temperature are uniform thorough the entire cylinder volume and that injected fuel instantaneously vaporizes, mixes with in-cylinder gases and bums out. Thus, the ignition delay and the presence of unburned fuel in the combustion chamber are not taken into account. It is proposed an alternative approach for calculating the apparent heat release rate during combustion. The proposed approach permits to distinguish between the rate of fuel injection and the apparent rate of fuel burning. By this way, it is possible to take into consideration the existence of unburned fuel in the engine cylinder and the obtained results become more realistic. Examples of the application of this approach to the study of combustion of blends of biodiesel and diesel fuel are reported and discussed in this work / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica
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Influência das forças de inércia e do balanceador de massas na dinâmica do motor de combustão interna / Influence of inertia forces and mass balancer on internal combustion engine dynamics

Selim, André Baroni 16 August 2018 (has links)
Orientador: Airton Nabarrete / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Selim_AndreBaroni_M.pdf: 8247651 bytes, checksum: 306a914d67d3207fb1d8f193b3bf7bd2 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho visa estudar a influência do balanceador de massas e das forças de inércia dos componentes internos móveis do motor na dinâmica do motor de combustão interna apoiado sobre amortecedores de vibrações. Para o estudo da influência do balanceador de massas, diversas análises experimentais foram realizadas com um motor em dinamômetro. Chegam-se nas conclusões através da comparação dos deslocamentos medidos do motor com e sem balanceador de massas. Para que a influência das forças de inércia dos componentes internos móveis do motor fosse estudada, um modelo matemático foi criado. Neste modelo consideram-se as forças vindas dos componentes internos móveis atuando em um corpo rígido, neste caso o bloco do motor, apoiado sobre quatro amortecedores de vibrações com seis graus de liberdade. Variam-se dados construtivos como massas e geometria dos componentes internos móveis do motor observando a sua influência sobre o comportamento dinâmico do motor de combustão interna. A validação deste modelo matemático ocorre por meio da comparação de seus resultados com os resultados reais observados nas análises experimentais / Abstract: This work aims at studying the influence of mass balancer and inertia forces coming from engine internal components on internal combustion engine dynamics supported by vibration dampers. For mass balancer study several experimental analyses were performed with a dynamometer. The conclusions are obtained by comparison between measured engine displacements with and without mass balancer. To study the influence of inertia forces from engine internal components, a mathematical model was developed. In this model the inertia forces act on a rigid body, the engine crankcase, supported by four vibration dampers and with six degrees of freedom. Some modifications are made on engine internal components such as mass and geometry observing what is their influence on internal combustion engine dynamics. The mathematical model is validated by comparison against experimental analyses / Mestrado / Dinâmica / Mestre em Engenharia Automobilistica
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Comparação numérica e experimental entre um ensaio de swirl estático e contí­nuo. / Numerical and experimental comparisons between static and continuous Swirl tests.

Cruciani, Eduardo Henrique 03 May 2019 (has links)
O presente trabalho tem como escopo validar qualitativa e quantitativamente o ensaio de swirl em cabeçotes de motores Diesel realizado de maneira contínua, comparando-o com o padrão estático amplamente aplicado na indústria no controle de qualidade deste componente. A modificação metodológica do ensaio permite ensaios muito mais velozes do que os atuais, podendo, com todas as verificações necessárias, ser extensível a uma linha de montagem, permitindo controle de qualidade diretamente após o processo de usinagem do fundido ou antes de montar o cabeçote no bloco do motor. O presente trabalho apresenta a metodologia aplicada para o tratamento do problema bem como os resultados obtidos até o momento, indicando também os que ainda serão obtidos. No escopo do projeto, apresenta-se de maneira sucinta todo o procedimento utilizado para as simulações estáticas e transiente dos métodos de medição a partir do método do volume finitos de um código comercial, destacando a metodologia para determinação das malhas, seleção dos modelos e esquemas de discretização utilizados, destacando por fim uma comparação entre diferentes aberturas de válvula do ensaio estático e os primeiros resultados da simulação com abertura de válvula ao longo do tempo de simulação. Do ponto de vista experimental, descreveu-se o equipamento utilizado bem como as adaptações realizadas, principalmente no que tangem a automação do controle de válvula, no escopo do presente projeto, apresentando por fim alguns resultados do ensaio contínuo na bancada em comparação com o estático. Os ensaios e simulações numéricas estática e transientes apresentaram coerência em seus resultados. As simulações, quando comparadas entre si e com os resultados do PIV, mostram que os perfis de escoamento são bastante parecidos em todas as situações, o que permite concluir que existe a possibilidade de se realizar o ensaio de swirl de forma dinâmica para esta configuração específica. / The present work aims to validate qualitatively and quantitatively the swirl test in diesel engine heads performed continuously, comparing it with the static standard widely applied in industry in the quality control of this component. The methodological modification of the test allows for tests much faster than the current ones and can be extensible to an assembly line, allowing quality control directly after the cast machining process or before mounting the engine block. The present work presents the applied methodology for the treatment of the problem as well as the results obtained so far, also indicating the ones that will be obtained. In the scope of the project, the whole procedure used for the static and transient simulations of the measurement methods based on the finite volume method of a commercial code is presented, highlighting the methodology for determining the meshes, selection of models and schemes of discretization. At last, a comparison between different valve openings of the static test and the first results of the simulation with valve opening during the simulation time will be presented. From the experimental point of view, the equipment used was described, as well as the adaptations made, mainly in what concerns the automation of valve control, within the scope of the present project. Some results of the continuous test in the bench are presented and compared with the static ones. The static and dynamic tests and simulations presented good coherence among their results. The simulations, when compared one with each other and to the PIV test results, showed great similarities among the in-cylinder flow velocity profiles, what might lead to the conclusion that it is possible to test cylinder heads dynamically, at least with the presented configuration.
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Caracterização do desgaste do par válvulas e sede de válvula de motores a combustão interna ciclo Otto flex-fuel. / Valve and valve seat insert wear characterization of flex-fuel internal combustion engine Otto cycle.

Thiodoro, Leonardo Andrioli 11 September 2017 (has links)
Desde a sua invenção, o motor a combustão interna sofreu significantes evoluções, como redução do consumo de combustível, aumento da sua potência e durabilidade a um menor custo. Outros setores também evoluíram, como a busca por alternativas de combustível, tendo como exemplo o etanol hidratado combustível, que trouxe vantagens tais como maior desempenho e menor emissão de poluentes, porém com solicitações mecânicas, térmicas e termomecânicas mais severas. Sua menor lubricidade, quando comparada a da gasolina tipo C também intensificou o desgaste no par tribológico válvula e sede de válvula. Neste trabalho foram analisados diversos pares de válvulas e sedes de válvulas provenientes de quatro motores pós teste, sendo dois deles de mesma especificação técnica e submetidos às mesmas condições de ensaio, variando somente o combustível utilizado (etanol hidratado combustível e gasolina comum tipo C). A topografia da superfície de contato foi avaliada através de exames das superfícies com lupa estereoscópica, microscópio eletrônico de varredura e perfilômetro óptico a fim de identificar os danos encontrados. Ao término das análises foi realizada a comparação dos danos encontrados entre a superfície de contato das válvulas e sedes do motor que operou com etanol hidratado combustível e gasolina comum tipo C, de forma a evidenciar as diferenças proporcionadas pelos combustíveis. Este trabalho faz parte do \"Consórcio de P&D e Desafios Tribológicos em Motores Flex-Fuel\" patrocinado pela FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) com participação da indústria automotiva, para identificar os modos de desgaste atuantes. / Since its invention the internal combustion engine presented significant improvements like lower fuel consumption, higher power and durability increase at reduced costs. Other industries sectors did also improve as the search for new alternative fuels such as hydrated ethanol fuel which brought advantages like higher performance with lower pollutant emissions, although with it came more severe mechanical, thermal and thermo-mechanic stresses. Ethanol lower lubricity when compared to type C gasolines did also increase the valve/ valve seat insert wear. This study presents the results of contact surface analysis of several pairs valve/ valve seat insert from four engines after test being two of them of same technical specification and submitted to the same test cycle with only difference their fuel (hydrated ethanol and regular type C gasoline). The contact surface topography was evaluated through surface exams using optical microscopy, scanning electron microscope and non-contact profiler, to evaluate damages. At the end of analysis, a comparison between valves and valve seats from the engines that operated with hydrated ethanol and regular type C gasoline in order to put in evidence the damage difference provided by the fuels. This study is part of \"Consórcio de P&D e Desafios Tribológicos em Motores Flex-Fuel\", sponsored by FAPESP (\"Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo\") with participation of automotive industries, to characterize the existent wear.
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Controle da mistura ar/combustível em um motor a combustão interna: sistema em malha fechada. / Air/fuel ratio control in an internal combustion engine: closed loop system.

Pereira, Bruno Silva 11 May 2015 (has links)
O controle da mistura ar/combustível é muito importante para o correto funcionamento dos motores à combustão interna ciclo Otto. A relação entre o ar e o combustível influencia diretamente no funcionamento do motor, na emissão de poluentes e no consumo de combustível. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um controle da mistura ar/combustível a partir do estudo de modelos de malha fechada deste sistema. Esse controle tem por objetivo manter a mistura o mais próxima possível do ponto estequiométrico, a fim de otimizar a taxa de conversão de gases poluentes pelo catalisador, e utiliza um sensor de oxigênio, conhecido como sonda lambda, para realizar a realimentação do sistema, indicando se a mistura está no ponto estequiométrico. Este trabalho também apresenta o desenvolvimento de um compensador em malha fechada para controlar a mistura a/c (ar/combustível) em outros pontos, além do estequiométrico, através do uso de uma sonda lambda de banda larga. / The control of the air/fuel mixture is very important for the correct operation of Otto cycle internal combustion engines. The relationship between the air and the fuel directly influences the engine operation, pollutant emissions and fuel consumption. This work presents the development of an air/fuel ratio controller, based on the study of closed loop systems. This control aims to keep the A/F mixture as close as possible of the stoichiometric point, in order to optimize the conversion rate of pollutant gases by the catalytic converter, and uses an oxygen sensor, known as lambda probe to perform the feedback to the system, indicating whether the mixture is at the stoichiometric point or not. This work also presents the development of a closed loop controller for the air fuel ratio at values other than the stoichiometric one, by using a wide band lambda sensor.
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Desenvolvimento de método exergoeconômico-ambiental : uso do biogás em motores de combustão interna /

Vane, Lucas Fachini. January 2016 (has links)
Orientador: Júlio Santana Antunes / Coorientadores: José Luz Silveira; Wendell de Queiróz Lamas / Banca: Celso Eduardo Tuna / Banca: Daniel Travieso Pedroso / Banca: José Rui Camargo / Banca: Ederaldo Godoy Junior / Resumo: Neste trabalho de tese é desenvolvido metodologias de análise exergoeconômica-ambiental aplicado em motores-gerador operando com biogás para produção simultânea de energia elétrica e água quente. O método desenvolvido tem como objetivo mensurar o custo das emissões de CO2 para esse sistema, assim como estudar a sua influência no custo de operação pela técnica do custo de manufatura exergético. O método é aplicado a motores de combustão interna operando a biogás, com capacidade de produção de energia elétrica variando entre 4 kW a 2 MW, utilizando ou não a água da jaqueta para produção de água quente, dependendo do tipo de refrigeração do motos (a ar ou a água). Dois métodos são aplicados para análise exergoeconômica-ambiental, o primeiro baseado no método da distribuição de custo pelos fluxos exergéticos unitários dos produtos e outro baseado nos incrementos exergéticos dos componentes do sistema. Conclui-se que ambos os métodos são satisfatórios para avaliar o impacto do custo da emissão de poluentes e que a influência deste no custo de manufatura exergético incrementa entre 9,4 % e 19,6 % em relação aos métodos tradicionais que não consideram o custo da poluição ao meio ambiente / Abstract: In this thesis an econometric-environmental analysis methodology applied in generator-engines operating with biogas for the simultaneous production of electric energy and hot water is developed. The method developed has the objective of measuring the cost of CO2 emissions for this system, as well as to study its influence on the cost of operation by the technique of exergy cost of manufacture. The method is applied to internal combustion engines operating with biogas, with a production capacity of electric energy ranging from 4 kW to 2 MW, using or not the jacket water to produce hot water, depending on the type of engine cooling (air or water cooled). Two methods are applied for exergoeconomic-environmental analysis, the first one based on the method of cost distribution by the unitary exergy flows of the products and another based on the exergetic increments of the system components. It is concluded that both methods are satisfactory to evaluate the impact of the emission cost of pollutants and that the influence of this in the cost of exergético manufacture increases between 9,4% and 19,6% in relation to the traditional methods that do not consider the cost of pollution / Doutor

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