Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The growing demand of energy in the world, the decrease of petroleum reserves and
the current problems of environmental contamination, increase the interest in
renewable energy study for internal combustion engines, to replace partially or
completely to petroleum based fuels. In Brazil, among the alternatives fuels, stands
out the use of sugarcane ethanol, seen that it is from renewable sources and has
high oxygen content, which is favorable to reduce pollutant gases emissions of
engine. The blend of ethanol and diesel (ED) has received in recent years and in
different countries, more attention for use in diesel engines. However, there are
difficulties to partially replace diesel use. The main disadvantages are the differences
in their physical-chemical properties. A percentage up to 15% of ethanol is used in
diesel engines without making mechanical changes. In this way, the objective of this
study was to evaluate the performance and emissions of a diesel engine in an
agricultural tractor, using blends of diesel and hydrated ethanol. Were used as fuel,
Diesel (B5) and mixture with 3% (ED3), 6% (ED6), 9% (ED9), 12% (ED12) and 15%
(ED15) of hydrous ethanol. Performance parameters evaluated were the power,
torque and specific fuel consumption. Were also evaluated emissions of CO2, NOx e
O2, and the opacity of the gases through the k value. Both, engine performance and
emissions experiment were analyzed in a completely randomized with bifactorial
design. The results indicate that as the percentage of ethanol increased, the average
values of torque and engine power decreased. Using the B5 and the ED3, these
variables did not differ statistically, in addition, with the ED3 was obtained the lower
specific fuel consumption. Using ED12, the engine performance has reduced power
and torque in 2.97% e 2.95%, respectively, compared with B5, while their fuel
consumption had no statistical difference. The greater opacity and gas emissions
were archive with ED3, while the lower emission occurred when the engine operated
with ED12 and ED15. With these fuels, the reduction of opacity, CO2 and NOX, in
relation to B5, was 22.22 24.44%, 5.20 5.60% e 6.65 - 10.48%, respectively. It
can be considerate that operating with ED12, pollutant emissions are reduced
significantly without a significant loss in engine performance. / A crescente demanda mundial de energia, a diminuição das reservas do petróleo e
os atuais problemas de poluição ambiental, incrementam o interesse no estudo de
fontes renováveis de energia para os motores de combustão interna, visando
substituir, de forma parcial ou total, os combustíveis derivados do petróleo. No Brasil,
entre os combustíveis alternativos, se destaca o uso do etanol de cana-de-açúcar,
visto que é de origem renovável e possui um alto conteúdo de oxigênio, o qual pode
favorecer a redução das emissões de gases poluentes do motor. A mistura etanol-
Diesel (ED) vem recebendo, nos últimos anos, e em diferentes países, maior
atenção para ser utilizado em motores ciclo Diesel. No entanto, existem dificuldades
para sua utilização visando substituir parcialmente o óleo Diesel. Os principais
inconvenientes são as diferenças nas suas propriedades físico-químicas. Em
porcentagens de até 15%, o etanol pode ser utilizado em motores ciclo Diesel, sem
realizar modificações mecânicas. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o
desempenho e as emissões de um motor ciclo Diesel de um trator agrícola,
utilizando misturas de óleo Diesel e etanol hidratado. Foram utilizados como
combustíveis o óleo Diesel (B5) e sua mistura com 3% (ED3), 6% (ED6), 9% (ED9),
12% (ED12) e 15% (ED15) de etanol. Os parâmetros avaliados de desempenho
foram: a potência, o torque e consumo específico de combustível. Foram também
avaliadas as emissões de CO2, NOx, O2 e a opacidade dos gases, por meio do valor
k. Ambos os experimentos de desempenho e emissões do motor foram analisados
em um delineamento experimental inteiramente casualizado, em um esquema bi
fatorial. Os resultados indicam que conforme aumentou a porcentagem de etanol, os
valores médios de torque e potência do motor diminuíram. Utilizando o B5 e o ED3,
estas variáveis não diferiram estatisticamente, além disso, com o ED3 foi obtido o
menor consumo de combustível. Utilizando o ED12 o desempenho do motor teve
reduções de potência e torque de 2,97% e 2,95%, respectivamente, em relação ao
B5, enquanto que os consumos de combustível não tiveram diferença estatística. A
maior opacidade e emissões de gases foram alcançadas com ED3, enquanto que as
menores emissões ocorreram quando o motor operou com o ED12 e ED15. Com
estes combustíveis, a redução da opacidade, CO2 e NOx, em relação ao B5 foi de
22,22 - 24,44%, 5,20 - 5,60% e 6,65 - 10,48%, respectivamente. Pode-se considerar
que operando com o ED12, as emissões de poluentes são reduzidas
significativamente sem uma perda considerável no desempenho do motor.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/7597 |
| Date | 05 March 2015 |
| Creators | Estrada, Javier Solis |
| Contributors | Schlosser, José Fernando, Martins, Mario Eduardo Santos, Perin, Gismael Francisco |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, UFSM, BR, Engenharia Agrícola |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 500300000008, 400, 500, 300, 300, 300, 66609d8a-30dd-463d-9687-a65af74130cb, 56dbd1ba-b308-4382-88d8-db41a5f9e28b, 05cd70df-aef3-42b7-8cb9-9a7b4506e455, db5ce98a-1502-4c2a-9cd9-7b5a6de653c0 |
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