Análise da influência da utilização de biocombustível num motor de combustão interna por compressão: desempenho, emissões de gases de escape e partículas totais em suspensão

Dissertação apresentada na Faculdade de Cências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Bioenergia

Este projecto teve como objectivo estudar a influência da utilização de misturas de gasóleo de origem fóssil com biocombustíveis, de 15% e 30%, num motor de combustão interna por compressão, através da análise do seu desempenho (consumo específico e rendimento do motor) e emissões de gases de escape (NOx, CO, HC, CO2) e Partículas Totais em Suspensão (PTS) comparativamente ao gasóleo de origem fóssil. Foram utilizados biocombustíveis provenientes da transesterificação (primeira geração) e da hidrogenação de óleos vegetais (segunda geração), num motor Mercedes OM615.940 (1,988 dm3 cilindrada, 4 cilindros, 43 kW potência máxima a 4400 rpm, 108 Nm binário máximo a 2400 rpm), em três condições de ensaio distintas (1000 rpm e 0 Nm; 3000 rpm e 14,7 Nm; 3000 rpm e 58,8 Nm). Verificou-se um incremento significativo no rendimento do motor quando se passou de potências baixas para potências médias, ao qual esteve associada uma diminuição do consumo específico e emissões específicas dos gases de escape e PTS das diferentes misturas estudadas e gasóleo de origem fóssil. As misturas com incorporação de biocombustível de segunda geração apresentaram maior rendimento, menor consumo específico e menores emissões específicas de NOx, CO, CO2 e PTS, a potências médias nas mesmas proporções, comparativamente às misturas com biocombustível de primeira geração. Comparativamente ao gasóleo de origem fóssil, a mistura com incorporação de 30% de biocombustível apresentou um rendimento e consumo específico semelhante, assim como menores emissões específicas de CO. A mistura com incorporação de 15% de biocombustível apresentou uma redução significativa da emissão específica de PTS. Estes resultados poderão dever-se à sua maior razão H:C, maior índice de cetano, inexistência de oxigénio na sua composição e menor viscosidade cinemática que contribuem para uma combustão mais completa.