Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T14:57:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203337.pdf: 2888454 bytes, checksum: 02d6d9ac2d7cd3631fd2fb450ec5bfb0 (MD5) / Os silenciadores veiculares, na sua grande maioria, mostram-se bastante eficazes na atenuação do ruído. Entretanto, ainda são desenvolvidos através de métodos empíricos, que envolvem pouca teoria acústica. No processo de desenvolvimento destes silenciadores são construídos diversos protótipos, e, após incessantes testes sobre os mesmos, são definidos e congelados, gastando assim muito tempo e muito dinheiro. Em um contexto de clientes exigentes, alta competitividade e ciclo de vida curto do produto, torna-se crucial abreviar o tempo de desenvolvimento de produtos, tais como o sistema de exaustão. Uma metodologia capaz de substituir o método tradicional referido há pouco, é a simulação numérica computacional. Utilizando-se da modelagem por elementos finitos (FEM), esta metodologia permite a predição de vários parâmetros acústicos na sua fase inicial de projeto, encurtando, desta forma, o processo de desenvolvimento. Por isso, a proposta deste trabalho é a modelagem numérica por elementos finitos de um silenciador de um determinado veículo, através do software comercial Sysnoise, determinando, assim, os parâmetros acústicos necessários para a correta predição dos níveis de ruído emitidos pelo mesmo. Ademais, serão também avaliados os métodos experimentais utilizados para a determinação da performance acústica de silenciadores.

Orientadores: Cristiane Aparecida Martins, Pedro Teixeira Lacava / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T08:17:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Squaiella_LucasLazaroFerreira_M.pdf: 3325572 bytes, checksum: a305c0e70b83a23effc5931811a53dc0 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Veículos automotores são responsáveis pela maior parte da locomoção no mundo moderno. A principal forma de energia propulsora utilizada baseia-se na queima de combustíveis fósseis. Em sistemas reais de combustão o processo químico envolvido apresenta alto grau de complexidade que se traduz, na emissão de cinco principais espécies de poluentes atmosféricos, a saber, monóxido de carbono, compostos orgânicos (hidrocarbonetos não queimados ou apenas parcialmente queimados), particulados, óxidos sulfurosos e óxidos nitrogenados. Graças a crescente e necessária preocupação ambiental as normas relativas a emissões têm sido periodicamente revistas, sendo uma das principais o Padrão Europeu definido como Euro que disciplina veículos que circulam na Europa e demais países que como o Brasil que a adotam como modelo. Motores a diesel têm como emissão crítica os óxidos nitrogenados, NOx (NO + NO2) e as emissões de material particulado. As diferentes técnicas utilizadas para reduzir a formação destes poluentes podem ser divididas entre aquelas aplicadas durante o processo de combustão e as outras aplicadas somente após a combustão, ou seja, nos gases de exaustão. O presente trabalho utilizou-se de uma técnica que atua no processo de combustão conhecida como EGR, Recirculação Parcial dos Gases de Exaustão. O objeto de estudo é um motor diesel de quatro cilindros em linha, equipado com EGR que atende a Euro III, com limite de NOx igual a 5,0 g/kWh. A premissa do trabalho é a avaliação do potencial deste motor em atingir os níveis de emissões da norma Euro VI, com limite de NOx igual a 0,4 g/kWh. Para tal, serão mantidas as configurações originais do motor, alterando-se somente os componentes que fazem parte do sistema de EGR. O estudo foi realizado em diferentes etapas, I, II e III, durante as quais foram identificados os componentes de EGR que mais influenciam para a redução do NOx. Os resultados obtidos são satisfatórios, alcançando valores próximos ao objetivo, mostrando desta forma que o estudo é de grande aplicabilidade para os motores atuais e futuros / Abstract: Automotive vehicles are responsible for the most of locomotion in the modern world. The mainly propulsive energy used is based on burning of fossil fuels. In real combustion systems the chemical process involved a high complexity which results mainly in five types of air pollutants, that are, carbon monoxide, organic compounds as hydrocarbons unburned or partially burned, ashes, oxides sulfur and nitrogen oxides. Due to growing of necessity to care the environment concern, emissions standards have been reviewed periodically and one of the main is European Standard defined as Euro that discipline European vehicles and other countries like Brazil that concern it as a model. The most critical diesel engine emission are nitrogen oxides, NOx (NO + NO2) and particulate matter. The different techniques used to reduce the formation of these pollutants can be divided into those applied during the combustion process and other applied only after combustion, in the exhaust gases. This study used a technique that operates in the combustion process known as EGR, Exhaust Gas Recirculation. The object of study is a fourcylinder diesel engine, in line, equipped with EGR that meets the ,Euro III emission standards with NOx limit as 5,0 g / kWh. The premise work was evaluated the potential of this engine to achieve the Euro VI emission levels, with NOx limit as 0,4 g / kWh. To do this the original basic engine parts will be kept, to changing only the components that are part of the EGR system. The study was conducted at different stages I, II and III, to identify which EGR components have more influence to reduce NOx. The results are consider satisfactory, reaching values close to the goal, thus demonstrating that the study is of great applicability to current and future engines / Mestrado / Motores / Mestre em Engenharia Automobilistica

Orientador: Alberto Adade Filho / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T17:00:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torrigo_Eduardo_M.pdf: 4407726 bytes, checksum: 787c00ebb1a9971b6c1cf1d6b78d7180 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Tendo em vista a melhora da qualidade do ar, são impostos limites de emissões de poluentes aos motores diesel, obrigando a busca de soluções capazes de reduzir essas emissões. O motor movido a diesel tem como emissão crítica de poluentes os óxidos de nitrogênio e a emissão de material particulado. Toda a química de formação de poluentes está interligada ao processo de combustão, que é diretamente influenciado pelas concentrações de reagentes admitidos no cilindro. A recirculação controlada de gases de escape para a admissão é uma técnica de redução de emissões de óxidos de nitrogênio comumente aplicada ao motor diesel. Motores instalados em veículos estão sujeitos a variações de regime de operação devido à dinâmica veicular, como por exemplo acelerações ou troca de marchas, que produzem alterações na pressão e no fluxo de gases modificando a proporção da mistura de ar limpo e recirculante admitida no cilindro do motor. O sistema de controle dos gases, portanto, é elemento importante no controle das emissões de poluentes. O objeto deste estudo é o projeto e análise de configurações de controle aplicadas ao sistema de ar de um motor diesel. Foram escolhidos os controladores PID descentralizado, atualmente utilizado na indústria, e o regulador linear quadrático com integrador. Para aumentar a representatividade do estudo, é identificado um conjunto de modelos dinâmicos entrada-saída do sistema de ar de um motor diesel para uso no projeto e na simulação dos sistemas de controle. Por intermédio de uma mesma abordagem algorítmica de projeto e utilizando uma função custo de controle ótimo, projetos dessas diferentes alternativas de controle são efetuados e o desempenho dos controladores e suas características são comparados. Os resultados indicam que a configuração multivariável reduz interferências no controle devido ao acoplamento entre as variáveis e também o tempo necessário à acomodação do sistema de ar, mas tem implicações práticas a serem consideradas. Essas características de resposta e desempenho têm impacto na emissão de poluentes, como elaborado no trabalho. Os aspectos práticos de implementação e de confiabilidade também são discutidos / Abstract: Diesel engine technology has been driven by stringent regulation. To fulfill this demand emission control systems are constantly improving The diesel-powered engines are major pollutant sources of nitrogen oxides and particulate matter. All the chemistry of pollutants formation is linked to the combustion, which is directly influenced by concentrations of reagents admitted to the cylinder. The controlled recirculation of exhaust gases to intake chamber is a commonly applied technique to reduce nitrogen oxides emissions of the diesel engines. Engines installed in vehicles are subject to variations in operation due to the vehicle dynamics, such as accelerations or gear shifting, that produce changes in pressures and gases flow, affecting the clean air and recirculated gas mixture proportion admitted to the engine cylinder. The control of the gases therefore plays an important role in pollutant emissions reduction. The goal of this study is the design and analysis of decentralized and multivariable control systems applied to the air management of a diesel engine. To enhance the study representativeness, it is identified a set of dynamic models of the air system of a diesel engine to use in design and of control simulation. The optimal control condition is determined by cost functions reduction. Two different control structure and tuning alternatives are studied and the controller performance and their characteristics are compared. The results indicate that the multivariable proposal (LQR controller with integral action) reduces interferences in the control due to the coupling between variables, it also reduces the settling time of all controlled variables, however the implementation aspects must be evaluated more deeply. The impacts on emissions caused by controller response characteristics and performance are discussed in the work. Reliability and implementation aspects are also discussed / Mestrado / Eletrônica / Mestre em Engenharia Automobilistica