O PPFØLGINGSINTERVJUER

B0 B10 B15

B20 B30 B50

A avaliação da ECE no ciclo A revela que na 1ª parte do ciclo, até aos 220s (passos 1-4), quando ao motor é exigido um aumento ligeiro de rotação e de binário, existe uma grande coincidência da eficiência energética, apresentando mesmo a linha da mistura B100 valores superiores a todas as outras. Este facto também se revela na situação que ocorre no passo 6 entre os 280s e os 350s onde novamente as eficiências para as várias misturas são praticamente coincidentes. Relativamente aos passos onde a eficiência energética correspondente ao consumo de B0 se destaca das restantes, salientam-se as situações de redução de binário (passo 5), de rotação (passo 7) ou de ambos os parâmetros (passo 8), sem que aumente a exigência ao motor. Nestas circunstâncias há indícios de que o rendimento do motor diminui ligeiramente com a utilização de biodiesel. Em convergência com os resultados globais, nota-se que no ciclo B existe uma maior distinção entre as diversas situações testadas, sendo mesmo assim notória uma maior proximidade dos resultados para as situações onde é exigido simultaneamente um aumento de rotação e um aumento de binário. Ainda da análise dos gráficos das figuras 4.15 e 4.16, é possível constatar que nas situações transientes, não é visível qualquer destaque em particular da eficiência de conversão energética para qualquer das situações, havendo em muitas das transições de regime uma sobreposição quase total de todas as linhas, seguindo-se em alguns pontos uma clarificação da ECE relativa a cada combustível à medida que o motor estabiliza o seu modo de operação. Esta situação é reveladora da importância com deve ser tratada a avaliação da utilização de biocombustíveis, contabilizando não apenas o comportamento estacionário, mas considerando adequadamente a componente transiente, contando com as dificuldades que esta análise acarreta.

O comportamento verificado nas transições de regime é possível de justificar pela conjugação da maior viscosidade, densidade e compressibilidade característica do biodiesel relativamente ao gasóleo fóssil. Quando uma alteração de regime é imposta ao motor, é possível observar um ligeiro incremento de eficiência com a utilização de biodiesel, devido ao facto de o combustível utilizado apresentar uma melhor capacidade de fornecimento pela melhoria da lubrificação dos vários componentes mecânicos. Também o aumento da densidade do combustível pode justificar o comportamento do motor, verificando-se que a maior quantidade de massa de combustível fornecida num dado instante, quando é necessário responder a uma alteração do regime do motor, irá certamente desempenhar um efeito de acelerar a capacidade de o motor responder a essa alteração, dado que o controlo de fluxo sendo volumétrico, conjugado com o fornecimento de um combustível ligeiramente mais denso implicará um aumento da quantidade de energia fornecida num mesmo intervalo de tempo, permitindo aumentar a potência disponível. Também o fator de compressibilidade é levemente superior no biodiesel do que no gasóleo fóssil. Este parâmetro, apesar de não ter sido caracterizado no presente trabalho, é apresentado normalmente com um valor mais elevado no biodiesel do que no gasóleo. Este facto permite também uma capacidade de resposta mais rápida quando é introduzida uma alteração do regime do motor, justificando a par com o aumento da lubricidade, um fator determinante para o avanço à ignição usual nos motores equipados com sistemas de injeção mecânicos, como é o caso do motor utilizado neste estudo. A existência de oxigénio junto na estrutura molecular do combustível pode também ser indicado como um fator determinante para alguma maior eficiência nas situações transientes, uma vez que as relações ar/combustível nestas transições são sempre um processo mais difícil de controlar e o facto de disponibilizar átomos de oxigénio junto com a introdução do combustível pode justificar uma

melhoria do processo de combustão e consequentemente uma melhoria da eficiência global do motor.

Na figura 4.17 estão representados os valores médios da ECE e do consumo específico para cada um dos combustíveis testados em cada um dos ciclos. Apesar de ser um conjunto de valores discretos, optou-se por unir os valores da ECE com uma linha tracejada, para que a análise da evolução seja mais facilmente visível.

Fig. 4.17 - Variação do consumo específico e ECE para os vários combustíveis testados nos ciclos A e B.

Se relativamente ao consumo específico o valor vai aumentando, conforme se esperava pelos resultados anteriormente apresentados, já a ECE, apesar da manifesta tendência para alguma quebra proporcional ao aumento da quantidade de biodiesel consumida, revela contudo uma certa estabilidade nas situações B15, B20 e B30, após uma ligeira perda inicial, caindo também depois com a utilização de B50, aparentando então uma nova estabilidade até B100. Apesar de esta propensão ser mais clara no ciclo A, também no ciclo B ela se verifica de modo mais suave.

Conforme foi identificado anteriormente, a conjugação dos resultados relativos ao consumo e à avaliação energética consequente, permite indiciar que a conjugação de algumas propriedades do biodiesel, quando se utilizam misturas até B30, pode beneficiar o comportamento do motor. Pelos resultados dos testes realizados, será possível concluir que as variações nas propriedades do combustível, obtidas pela introdução de biodiesel terão um efeito positivo em termos de melhoria da eficiência do motor, sendo estas determinantes para a ocorrência de um máximo entre B20 e B30. Os

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 250 270 290 310 330 350 370 390 B0 B10 B15 B20 B30 B50 B100 %

g/kWh _{Consumo Específico}

Ciclo A

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 250 270 290 310 330 350 370 390 B0 B10 B15 B20 B30 B50 B100 %

efeitos benéficos verificados pela introdução de biodiesel no combustível parecem perder influência com maiores percentagens de biodiesel, nomeadamente para as situações de B50 e B100.

4.2.1.2.2 Resultados de emissões de NOx

A avaliação das emissões de NOx representadas nas figuras 4.18 e 4.19, realizadas numa zona estável do funcionamento do motor, correspondendo cada medição a cada um dos passos do ciclo respetivo, permitem melhorar o entendimento relativamente à ECE. Aquilo que se pode verificar é que nas situações em que há binários mais elevados, ocorre aumento das emissões de óxidos de azoto (NOx). Uma das principais causas para o aumento deste tipo de emissões é a ocorrência de temperaturas elevadas na câmara de combustão, promovendo a dissociação da molécula de azoto diatómica que consequentemente conduz à formação dos óxidos de azoto, pela existência de oxigénio. A presença de NOx nos gases de escape é mais notória em situações de grande esforço e baixa rotação do motor, dado que se utiliza uma grande quantidade de energia, mas a rotação mais baixa não existe um fluxo de ar tão elevado que promova o arrefecimento da câmara de combustão, promovendo então a formação destes compostos. Tendencialmente, à medida que se aumenta a eficiência de combustão no motor, os óxidos de azoto têm também tendência para aumentar, devido à ocorrência de temperaturas mais elevadas.

Fig. 4.18 - Comparação das emissões de NOx para os vários combustíveis no ciclo A.

Associando este efeito nos gases de escape com os valores de ECE já discutidos anteriormente, é possível de confirmar que existem pontos de funcionamento em que essa eficiência será responsável pelo ligeiro aumento de emissões de NOx, que se verifica mesmo para B100, especialmente nas situações de binário elevado. Por outro lado, nas situações em que o motor opera a baixo binário e elevada rotação a utilização de biodiesel traduz-se por uma ligeira diminuição de emissões de NOx, que é mais significativa quando se utiliza B100, apresentando um carácter aparentemente insensível relativamente às incorporações de menores quantidades de biodiesel no combustível. Este é também um fator que corrobora a existência de alguma estabilidade da eficiência de conversão energética para as situações B15 a B30.

-40 -30 -20 -10 0 10 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 NOx emissions [%]