Det er en salgs tankeflukt

Esta etapa contempla a preparação do experimento para a caracterização do protótipo de pesquisa. A caracterização experimental tem como objetivo determinar os ganhos ou perdas obtidos pelo sistema de ignição por lança chamas operando com carga homogênea em comparação ao motor com sistema de ignição original. Esta caracterização também possibilita determinar e propor soluções futuras para pontos onde foram obtidos perdas de desempenho e/ou emissões. Desta forma, nove pontos de operação foram selecionados para a caracterização do protótipo, sendo que a escolha destes pontos foi baseada em condições de maior utilização do motor. FRIEDL (2014).

93 Figura 3.21 – Nove pontos selecionados para a caracterização do motor com o sistema

de ignição por lança chamas.

Os valores de torque selecionados de 74,0; 44,4 e 29,6 Nm são denominados respectivamente, 50%, 30% e 20%, do torque máximo do motor original. O valor máximo de torque obtido com este motor nos ensaios foi de 148,0 Nm a 4500 rpm. Nos ensaios de caracterização do motor foi determinado o torque, a rotação, a vazão mássica de ar admitido, o fator lambda, as temperaturas no escapamento, temperaturas do ar admitido pelo motor, do óleo e do líquido de arrefecimento. Para caracterizar as emissões de poluentes, foram medidas as concentrações em percentual de volume dos gases CO, CO2

e THC. As emissões de NOx foram determinadas a partir do mecanismo de Zeldovich, cuja a metodologia é explicitada no item 3.8. Por fim, foi medida a pressão no interior da câmara de combustão principal no motor original. Para o sistema de ignição por lança chamas, a pressão foi medida na pré-câmara em todos os testes e na câmara principal em dois testes específicos para o cálculo dos parâmetros de combustão, temperaturas, NOx e determinação de condições de contorno para os modelos numéricos unidimensionais realizados.

3.3.1 – Grandezas calculadas e medidas nos ensaios dinamométricos

Os testes dinamométricos são realizados para os pontos apresentados na Figura 3.21, sendo que em todos os testes, para cada ponto ensaiado, são medidas ou determinadas as seguintes grandezas:

94

 Torque;

 Rotação;

 Consumo específico de combustível (SFC);

 Vazão mássica de ar;

 Vazão mássica de combustível;

 Temperatura do ar de admissão;

 Temperatura de entrada da água de arrefecimento;

 Temperatura de saída da água de arrefecimento;

 Temperatura de saída dos gases de escapamento;

 Pressão de entrada de ar no cilindro 1;

 Pressão de saída de gases no cilindro 1;

 Fator Lambda;

 Concentração volumétrica de CO nos gases de escapamento;

 Concentração volumétrica de CO2 nos gases de escapamento;  Concentração volumétrica de HC nos gases de escapamento. 3.3.2 – Determinação das incertezas de medição

Para todas as grandezas medidas é determinada a incerteza de medição de acordo com a metodologia proposta por ALBERTAZZI (2009). Os dados para o cálculo desta incerteza são obtidos de uma calibração do sistema de medição, do certificado de calibração fornecido pelo fabricante ou dos manuais dos equipamentos. A incerteza padrão, incerteza combinada e incerteza padrão da amostra encontram-se no apêndice 1, anexado ao trabalho. Foram realizados 3 testes com 10 amostras para dados de desempenho por ponto; para dados de combustão tem-se 100 amostras por ponto e para a emissão de poluentes tem-se 3 amostras por ponto. Em todas as análises foi utilizada uma curva média dos dados obtidos experimentalmente.

3.3.3 – Metodologia dos testes para caracterização do protótipo

A metodologia experimental para a realização dos testes de caracterização do protótipo é dividida em duas etapas.

3.3.3.1 – Etapa 1 – Testes com motor original

95 objetivo obter as curvas de referência do motor operando com mistura estequiométrica, utilizando a razão de compressão original, gasolina tipo C (E25) e central de injeção/ignição reprogramável MoTec M880. Os procedimentos envolvidos para o levantamento das curvas originais podem ser citados:

 O planejamento dos ensaios dinamométricos segundo as normas NBR ISO 1585 e NBR 6601 da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT;

 O amaciamento do motor original seguindo a metodologia proposta pelo fabricante do motor;

 O levantamento das curvas de referência de torque, potência, consumo específico de combustível (SFC), emissões de poluentes CO, HC e CO2 e pressão da câmara

principal para 20% 30% e 50% do torque máximo do motor utilizando gasolina C (E25) e lambda 1,00.

Ao final desta etapa, obtiveram-se os parâmetros do motor original que são utilizados para comparação e referência com o motor provido do sistema de ignição por lança chamas. O motor original foi ensaiado com 100% de borboleta (plena carga), 50% do torque máximo, 40% do torque máximo, 30% do torque máximo e 20% do torque máximo. Toda a calibração realizada para o motor original com MoTec M880 foi realizada para obter-se o maior MBT/LDI.

Para a obtenção das curvas originais, foram necessárias algumas adequações entre o motor e o banco dinamométrico, tais como a modificação do acoplamento entre o dinamômetro e motor, a adaptação do sistema de arrefecimento do motor pelo dinamômetro, a adaptação do sistema de lubrificação do motor, entre outras.

3.3.3.2 – Etapa 2 – Testes e calibração do motor com o sistema de ignição por lança chamas com carga homogênea

Todos os testes com o motor provido do sistema de ignição por lança chamas com mistura homogênea foram realizados com gasolina tipo C. Os procedimentos envolvidos para o levantamento das curvas com o sistema de ignição por lança chamas com carga homogênea incluem:

 Calibração e ajuste do sistema de gerenciamento eletrônico com razão de compressão de 9,5:1, utilizando como combustível a gasolina C e fator lambda 1,00; 1,10; 1,20 e 1,30.

96 combustível (SFC) para 20%, 30% e 50% do torque máximo do motor e lambda 1,00, 1,10, 1,20 e 1,30.

 Levantamento das emissões de poluentes CO, HC e CO2 com o sistema de ignição

por lança chamas e carga homogênea para 20%, 30% e 50% do torque máximo do motor com lambda 1,00, 1,10, 1,20 e 1,30.

 Levantamento das curvas de pressão tanto na pré-câmara, quanto na câmara principal para 4500 rpm, 20% e 50% do torque máximo do motor com lambda 1,00.

 Levantamento das curvas de pressão na pré-câmara para 20%, 30% e 50% do torque máximo do motor com lambda 1,10, 1,20 e 1,30.

3.4 – METODOLOGIA TEÓRICA PARA DETERMINAÇÃO DA