Levantamiento de una base de datos para el diagnóstico de fallas en motores de combustión interna ciclo Otto con sistema MPFI mediante el análisis del sensor MAP

En el presente documento se presenta el desarrollo de la creación de una base de datos para el diagnóstico de fallas en los motores de combustión interna MPFI mediante el análisis del sensor MAP (Manifold Absolute Pressure), a través del cual se puede determinar y diagnosticar fallas en sensores, actuadores y sistemas auxiliares.

Desenvolvimento de método analítico para determinação do teor de etanol em óleo lubrificante usado proveniente de motores ciclo Otto

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desempenho de sondas Lambda no monitoramento de motores do ciclo Otto alimentados por etanol e GNV

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Unidade microcontroladora para gerenciamento eletrônico de um motor de combustão interna ciclo Otto.

Nas últimas décadas, a indústria automobilística mundial vem investindo no desenvolvimento tecnológico dos motores, com o objetivo de alcançar melhor eficiência energética e atender às legislações que limitam a quantidade de resíduos tóxicos nos gases de exaustão e menor consumo de combustível. Isso resultou na implantação dos sistemas de gerenciamento eletrônico do motor, que possibilitam funcionalidades para se controlar diversas variáveis do motor, aumentando consideravelmente o rendimento do motor. Este trabalho tem como objetivos explorar a dinâmica de um motor de combustão interna ciclo Otto, os sinais elétricos associados, e os componentes de seu gerenciamento eletrônico. A partir dessas informações, o trabalho apresenta o processo de analise dos sinais elétricos e as estratégias de controle utilizadas em um sistema de gerenciamento real. Assim, são desenvolvidos o hardware e o firmware de uma unidade microcontroladora para gerenciamento eletrônico do motor. O hardware foi elaborado com uma concepção centralizada, ou seja, foi usado apenas um microcontrolador de 32-bit para gerenciar todas as funções. O firmware de controle foi desenvolvido de forma modular baseado em modelos de malha fechada. O modelo matemático do motor foi identificado utilizando técnicas de controle em um veículo real, e a avalidação do modelo foi obtida através de testes em um dinamômetro inercial.

Estudo das emissões de gases formadores do efeito estufa e balanço resultante da conversão de motores à gasolina, de uma frota de veículos leves, para gás natural e álcool hidratado

Este trabalho objetiva realizar um estudo sobre a contribuição antrópica no processo de formação de gases do efeito estufa e seus possíveis reflexos sobre as mudanças climáticas, em curso no planeta Terra. Após uma pesquisa inicial sobre as causas deste fenômeno, são identificadas as iniciativas internacionais em curso para mitigação do processo de aquecimento global, propostas pela Convenção Quadro das Nações Unidas para Mudança do Clima (CQNUMC), particularmente, em relação ao Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) estabelecido pelo Protocolo de Kyoto. Em âmbito mundial, a contribuição de gases formadores do efeito estufa gerados nas atividades de transporte é bastante significativa ocupando o segundo lugar, atrás apenas das emissões provocadas pelas atividades industriais. Esta posição natural, somada às oportunidades existentes no território brasileiro para o uso alternativo de combustíveis oriundos de fontes renováveis e fósseis com menor nível de emissões, impulsionaram este estudo para a pesquisa das condições existentes e análise das alternativas energéticas de menor impacto ambiental Adicionalmente, foi desenvolvida uma análise da contribuição da atividade de transporte rodoviário nas emissões de gases formadores do efeito estufa (GEE), através do exemplo de um caso hipotético. Trata-se da análise comparativa dos inventários de emissões de GEE, antes e depois da conversão de motores ciclo Otto de uma frota de veículos leves, originalmente movidos à gasolina (gasool), para os combustíveis alternativos gases natural e álcool hidratado. Após análise dos resultados obtidos, em cada um dos cenários selecionados, as alternativas propostas são comparadas identificando-se a melhor opção para redução de emissões de GEE.

A demanda por gasolina no Brasil : uma avaliação de suas elasticidades após a introdução dos carros bicombustíveis

A questão central que buscou-se responder no presente estudo foi: qual o impacto dos veículos flex-fuel sobre a demanda por gasolina no Brasil? Para tentar responder esta questão foi estimada a função demanda por gasolina no Brasil e suas elasticidades-preço e renda, para o período de agosto de 1994 a julho de 2006 (era pós-Plano Real), utilizando-se técnicas de cointegração para avaliar a existência de uma relação de equilíbrio de longo prazo entre variáveis do modelo. Com a renovação da frota automotiva, centrada cada vez mais nos veículos flex-fuel, cuja participação nas vendas nacionais de veículos novos deve ultrapassar os 70% em 2006, surge a preocupação de que o deslocamento do consumo de gasolina pelo álcool hidratado leve a excedentes crescentes de gasolina no Brasil. Os resultados obtidos neste estudo indicam que a demanda por gasolina no Brasil é inelástica no longo prazo, tanto em relação a variações nos preços deste combustível, quanto a alterações na renda dos consumidores. Os valores estimados para as elasticidades-preço e renda de longo prazo foram de -0,197 e 0,685, respectivamente. Também foi estimado o coeficiente de uma variável binária de inclinação associada ao preço da gasolina, incluída no modelo com o objetivo de capturar os impactos da entrada do flex-fuel sobre a curva de demanda por gasolina a partir de março de 2003. Esta variável binária de inclinação apresentou-se com um coeficiente de aproximadamente -0,137. Isto significa que a partir de março de 2003 há uma significativa mudança na elasticidade-preço da demanda por gasolina, que se torna mais elástica, saindo de -0,197 para -0,334. Este resultado indica que o mercado nacional de combustíveis de ciclo Otto pode estar passando por mudanças estruturais, para as quais a entrada dos veículos flex-fuel é a causa mais provável e que o álcool hidratado tem se tornado um substituto menos imperfeito da gasolina.

Análise energética e exergética de plantas de co-geração

O presente trabalho apresenta uma comparação das eficiências energética e exergética de três alternativas diferentes de montagem de sistemas de co-geração de energia que empregam o gás natural como combustível. O caso estudado é uma situação real de um curtume que utiliza lenha como combustível para geração de sua energia térmica e compra energia elétrica da distribuidora. A primeira alternativa é composta por um motor de combustão interna a ciclo Otto, a segunda emprega uma turbina a gás a ciclo Brayton e a terceira usa um gerador de vapor superaquecido juntamente com uma turbina a vapor em contrapressão. Para simulação das plantas é utilizado um software comercial que foi alterado, ficando capacitado para calcular exergias físicas e químicas de plantas de utilidades, cálculos exergoeconômicos, tais como taxas de custo das correntes e eixos, e também de determinar para cada equipamento os valores das variáveis usadas para a avaliação e o melhoramento do desempenho de plantas. Após as modificações o programa foi testado resolvendo um problema conhecido e cuja solução encontrada foi comparada com o da bibliografia. Foram obtidos resultados muito próximos ao padrão usado para comparação, os desvios encontrados são desprezíveis para os objetivos deste trabalho. A planta com melhor eficiência energética e exergética é aquela com motor ciclo Otto, seguida pela montagem que emprega a turbina a gás e finalmente, o conjunto gerador de vapor e turbina a vapor. São calculados os custos de insumos: investimentos necessários para construção das plantas, os custos de operação e manutenção e os custos com combustível. A partir destes valores são resolvidos os sistemas de equações para determinar as taxas de custos das correntes e eixos. Para as três plantas as variáveis de decisão são modificadas buscando aumentar a eficiência exergética e diminuir os custos dos produtos de co-geração. A metodologia para avaliação e melhoramento do desempenho das plantas é empregada e observa-se que é na terceira configuração é onde as modificações tiveram maior impacto, seguida pela primeira planta e por último a segunda alternativa.

Ciclos termodinâmicos

Apresenta duas grandes áreas de aplicação da termodinâmica: refrigeração e geração de potência. Cita como funcionam máquinas térmicas de combustão externa e interna. Relembra o ciclo de Carnot, eficiente para transformar calor em trabalho e apresenta o ciclo de Rankine, que se aproxima do ciclo de Carnot, porém suas turbinas são projetadas com a umidade formada na expansão do vapor saturado sendo removida no processo, evitando erosões. Apresenta o ciclo de Rankine com aquecimento, que se aproxima mais ao ciclo de Carnot. Apresenta o ciclo de refrigeração de Rankine, com a expressão de cálculo de coeficiente de desempenho. Apresenta dispositivos a gás de um único passe, como motor de gasolina ideal, funcionando como o ciclo Otto. Apresenta o ciclo Diesel, de motor diesel ideal, comparando com o ciclo Otto. Apresenta a turbina a gás, ciclo de Brayton ou Joule.

Um Estudo de Politicas e Práticas do uso do GNV no transporte público urbano do Brasil

The use of Natural Gas Vehicle has had a fast increase lately. However, in order to have a continuous success this Program needs to develop converting devices of Otto-cycle engines, gasoline or alcohol, to the use of NGV (Natural Gas Vehicle) that presents low cost, maintaining the same original development of the vehicle and low level of emissions, considering the PROCONVE rules. Due to the need to diversify the matrix in order to avoid energetic dependence and due to strict pollution control, it has increased in the Brazilian market the number of vehicles converted to the use of NGV. The recent regulation of the PROCONVE, determining that the converted engines with kits should be submitted to emission testing, comes to reinforce the necessity of the proposed development. Therefore, if we can obtain kits with the characteristics already described, we can reach a major trust in the market and obtain an increase acceptance of the vehicle conversion for NGV. The use of natural gas as vehicle fuel presents several advantages in relation to liquid fuels. It is a vehicle fuel with fewer indexes of emissions when compared to diesel; their combustion gases are less harmful, with a major level of safety than liquid fuels and the market price is quite competitive. The preoccupation that emerges, and the motivation of this project, is to know which are the main justifications for such technology, well accepted in other countries, with a low index or emission, with a high level of safety, where its maintenance becomes low, reminding that for this it is necessary that this technology has to be used properly, and once available in the market will not motivate interest in the urban transportation companies in Brazil, in research centers in general. Therefore this project exists to show the society in a general way the current vision of the main governmental factors, of the national research centers and of the private companies concerning the use of natural gas vehicles in urban transport vehicles, in order to give a major reliability to the population as well as to motivate national market competitiveness with a low cost and reliable product and to enrich the national technology

Desempenho de um veículo flex em bancada dinamométrica de chassi

Flex-fuel vehicles are equipped with Otto Cycle internal combustion engines and have the capability of functioning with more than one type of fuel, mixed at the same tank and burned in the combustion chamber simultaneously. This sort of motorization is a world pattern due to the scarcity of petroleum, the trade of several types of fuels, technology advances and the restriction imposed to gas emissions to the atmosphere. In Brazil, the Flexfuel vehicles are a reality, specially the ones using fuel with 20 to 25% anhydrous alcohol mixed with gasoline and those that use natural gas or original liquid fuel (gasoline or hydrated ethanol). The Brazilian model Fiat Siena, the object of this present scientific investigation, is equipped with a unique electronic central capable of managing the liquid or gaseous fuels. The purpose of this research was to perform a comparative analysis in terms of performance (in terms of both potency and consumption) of a tetra-fuel vehicle - using a chassis dynamometer, operating with different fuels: common gasoline, premium gasoline, Podium gasoline, ethanol or natural gas. It became necessary to develop a bench of tests and trials procedures, as well as to know the functioning of the electronic management of the vehicle under analysis. The experiments were performed at the automotive laboratory in CTGAS-ER (Center of Gas Technologies and Renewable energies) at the light of Brazilian standard ABNT, NBR 7024: Light on-road vehicles - measurement of fuel consumption. The essay results on specific fuel consumption using common gasoline, premium gasoline and Podium gasoline have shown similar results, both for urban and road driving cycles

El incremento mundial en la demanda de etanol y la pobreza en Brasil

Incluye Bibliografía

Análise do desempenho de um gerador elétrico de pequeno porte acionado a motor de combustão a quatro tempos

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Gás natural no panorama brasileiro e um estudo de caso no setor automotivo

The intended purpose of this paper is to present the main aspects of natural gas applied to the public transportation as well as the environmental, economical and technical impacts in this sector. Also it is given specific information to be considered when comparing natural gas to other fuels, specially the diesel. At this point is presented the types of internal combustion engines (Otto and Diesel cycle) and which type is used in each vehicle. Moreover, it is presented the main standards pollutant emission (Euro, US and Proconve) with a brief explanation of the tests made in order to approve the engines. This paper is focused on heavy duty vehicles. Also in this paper is exposed the economic impact due to the natural gas use in the public transportation fleet. In addition is presented a real case (of Berlin) and an estimative to a Brazilian city, presenting the potential of natural gas as vehicular fuel in Brazil, as well as financial and environmental aspects of the substitution

Gás natural no panorama brasileiro e um estudo de caso no setor automotivo

The intended purpose of this paper is to present the main aspects of natural gas applied to the public transportation as well as the environmental, economical and technical impacts in this sector. Also it is given specific information to be considered when comparing natural gas to other fuels, specially the diesel. At this point is presented the types of internal combustion engines (Otto and Diesel cycle) and which type is used in each vehicle. Moreover, it is presented the main standards pollutant emission (Euro, US and Proconve) with a brief explanation of the tests made in order to approve the engines. This paper is focused on heavy duty vehicles. Also in this paper is exposed the economic impact due to the natural gas use in the public transportation fleet. In addition is presented a real case (of Berlin) and an estimative to a Brazilian city, presenting the potential of natural gas as vehicular fuel in Brazil, as well as financial and environmental aspects of the substitution