Combustão em spray para etanol hidratado em motores MPFI

Laboratório de Combustão, Propulsão e Energia – ITA

Pesquisador Principal: Prof. Dr. Pedro Teixeira Lacava

Objetivos

O objetivo deste sub-tema é uma investigação experimental da combustão de sprays de etanol hidratado em motores de ignição comandada. Esta investigação está relacionada com o desenvolvimento de motores de maior desempenho com injeção de combustível multi-ponto no duto de admissão, eo foco é o processo de atomização, bem como na dinâmica de combustão com spray na câmara de combustão de um motor mono-cilindro com acesso óptico. O estudo é integrado com os experimentos fundamentais e simulações sobre atomização e pulverização de combustão que estão em curso no LETE/USP; na verdade, é a seqüência natural de estudos de combustão em motores de ignição comandada. Além disso, este sub-tema é também integrado com testes que serão realizado pelo IMT no banco de ensaio dinamométrico, porque a combustão por pulverização de etanol hidratado no motor mono-cilindro pode ajudar a entender melhor os resultados.

Em geral, a queima de combustíveis líquidos ocorre nas seguintes fases sucessivas:

1) atomização, onde o combustível é desagregado por meios mecânicos em pequenas gotículas;

2) vaporização, onde o combustível atomizado passa para a fase gasosa, devido ao efeito de transferência de calor da chama ou dos gases quentes para as gotículas;

3) mistura, onde o combustível na fase gasosa é misturado com o ar, formando a mistura inflamável;

4) combustão, na qual a mistura combustível queima para produzir reações exotérmicas. Nessas etapas, a mais crítica e importante é a atomização, que visa aumentar a superfície específica facilitando a vaporização do combustível, um pré-requisito para sua mistura íntima com o ar;

Resultados esperados

a) Resultados para: atomização, formação de mistura e combustão de etanol hidratado em diferentes condições de atomização (injector com diferentes geometrias e estado de funcionamento e água presente no combustível) em mono-cilindros;

b) Resultados que podem ser utilizados para validar o modelo computacional (integração com LETE / USP);

c) Resultados que podem ser utilizados para melhor compreender os estudos realizados no banco de ensaios dinamométricos relacionados com o desempenho do motor e as emissões com etanol hidratado como combustível (integração com o IMT);

d) Envolvimento de alunos de pós-graduação para o desenvolvimento de dissertação de mestrado e tese de doutorado relacionada ao sub-tema;

e) Geração de metodologias apropriadas para uma investigação de combustão em motore monocilìndrico com acesso óptico;

f) Fazer sugestões para modificações nos motores comerciais com base nos resultados da combustão;