Internal Mixture Formation and Combustion - fro m Gasoline to Ethanol

Stan, Cornel; Troeger, R.; Guenther, S.; Stanciu, Andrei; Martorano, Luigi; Tarantino, C.; Lensi, Roberto

doi:10.4271/2001-01-1207

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“…Um sistema de injeção direta de combustível para motor de ignição por centelha deve ser capaz de promover injeção tardia de combustível, ao final do período de compressão, para a operação com carga estratificada normalmente obtida em condições de cargas parciais, e injeção antecipada, ainda durante o período de admissão, para a formação de mistura homogênea requerida em plena carga (STAN et al, 2001); (WYSZYNSKI, STONE e KALGHATGI, 2002).…”

Section: Requisitos Do Sistema De Injeção Gdiunclassified

“…Sob cargas parciais, é desejável um jato compacto capaz de promover uma rápida formação de mistura e controlar a estratificação, enquanto que em plena carga é desejável um jato bem disperso, para garantir a homogeneidade da mistura. A pressão de injeção também deve poder variar em função da estratégia (STAN, 2001).…”

Section: Requisitos Do Sistema De Injeção Gdiunclassified

“…Pequenas variações no ângulo de injeção podem alterar de forma significativa a performance do motor GDI (STAN, 2001).…”

Section: Requisitos Do Sistema De Injeção Gdiunclassified

“…Como reportado por Stan et al (2001), a qualidade do jato de combustível injetado no interior da câmara de combustão é maior para o etanol do que para a gasolina, quando em mesma condição de operação do motor e o volume de injeção é calibrado para se obter mistura estequiométrica.…”

Section: Requisitos Do Sistema De Injeção Gdiunclassified

“…Tal sistema possibilita: partidas mais rápidas sem a necessidade de combustível auxiliar sob baixas temperaturas e menor risco de falhar durante o aquecimento devido à ausência de filme de combustível no duto de admissão; menor consumo de combustível; a utilização de maior razão de compressão devido o resfriamento ocasionado durante a injeção de combustível e pela utilização de estratificação de carga; a utilização de dutos de admissão especiais para geração de turbulência sem perdas de eficiência volumétrica; a utilização de câmaras de combustão de baixa relação superfície / volume. Outro fator importante, é a maior qualidade na atomização do etanol injetado na câmara, em relação ao motor à gasolina (STAN et al, 2001), que mostra o grande potencial dessa aplicação.Assim, propõe-se uma análise experimental da eficácia de um motor GDI operando com etanol sob condições de mistura homogênea e carga estratificada para diversos regimes de operações. Para isso é necessário ter domínio sobre os parâmetros de funcionamento do motor, como avanço da centelha, volume de injeção de combustível, seja por variação de pressão ou por tempo de injeção;…”

Section: Propostas Para Trabalhos Futurosunclassified

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Um estudo sobre a evolução das câmaras de combustão dos motores do ciclo Otto à gasolina e sua aplicação ao etanol hidratado como combustível alternativo

Souza¹

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À empresa RH Retificadora. À minha esposa Adriana. À minha filha Dâmaris. Devo ainda enfocar a imensa colaboração da RH Retificadora para a confecção do banco de dados apresentado nessa dissertação, por meio da disponibilização de seu espaço físico para trabalho de campo, bem como de seu acervo técnico e material, como: manuais, catálogos, e cabeçotes para fins de análises e sessões fotográficas, porém, isentando-a de quaisquer responsabilidades sobre os dados apresentados. Esta obra foi desenvolvida com o imenso apoio do CNPq. SUMÁRIO ii SUMÁRIO 1 Introdução _________________________________________________ 2 Motores de combustão interna do Ciclo Otto ______________________ 3 Etanol Hidratado Como Combustível Alternativo __________________ 4 Processo de formação da mistura ar-combustível __________________ 4.1 Volatilidade__________________________________________________ 4.2 Tipo de mistura ______________________________________________ 4.2.1 Motor de Mistura Homogênea _____________________________________ 4.2.2 Motor de Carga Estratificada ______________________________________ 4.2.3 Efeito das Condições Operacionais Sobre o Requisito de Mistura __________ 4.3 Dinâmica da Admissão ________________________________________ 4.3.1 Influência do Coletor de Admissão__________________________________ 4.3.2 Influência do Duto de Admissão do Cabeçote _________________________ 4.3.3 Influência da configuração da Válvula de Admissão ____________________ 5 Formação da mistura ar-combustível na Câmara de Combustão _____ 5.1 Área de compressão e resfriamento (Squish e Quench) ______________ 5.2 Relação Superfície / Volume ____________________________________ 5.3 Relação Curso / diâmetro ______________________________________ 6 A combustão nos motores de ignição por centelha_________________ 29 6.1 Velocidade e percurso da frente de chama, taxa de queima e desenvolvimento de pressão _____________________________________________ 6.1.1 Efeito da Rotação do Motor _______________________________________ 6.1.2 Efeito da Pressão de Admissão _____________________________________ 6.1.3 Efeito da Razão Entre as Pressões de Descarga e Admissão ______________ 6.1.4 Efeito da Relação Combustível / ar__________________________________ SUMÁRIO iii 6.1.5 Efeito do Número e Posições das Velas de Ignição na Câmara de Combustão 33 6.2 Pré-ignição __________________________________________________ 6.3 Detonação ___________________________________________________ 6.4 Emissões de Poluentes _________________________________________ 6.5 Influência da câmara de combustão sobre a performance e emissões do motor ____________________________________________________________ 7 Estado da arte das câmaras de combustão _______________________ 48 7.1 Aspéctos gerais dos projetos das câmaras de combustão _____________

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