Estudo experimental da emissão de poluentes em um motor de combustão interna diesel-gás
Growing concerns about climate change due to human activity, mainly because of fuel combustion, have motivated the development of new combustion technologies. In this context, the diesel-natural gas engine is presented as an alternative to diesel engines. The present study aims to evaluate, based on...
| Autor principal: | Hensen, Jéssica Cristina Dias dos Santos Forte |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10263 |
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riut-1-102632020-11-12T18:25:47Z Estudo experimental da emissão de poluentes em um motor de combustão interna diesel-gás Hensen, Jéssica Cristina Dias dos Santos Forte Alegre, José Antonio Andrés Velásquez Vieira, Roberta Alegre, José Antonio Andrés Velásquez Rossi, Luciano Fernando dos Santos Santos, Paulo Henrique Dias dos Motores de combustão interna - Efeito da poluição do ar Ar - Poluição Ar - Poluição - Medição Poluentes Internal combustion engines - Effect of air pollution on Air - Pollution Air - Pollution - Measurement Pollutants CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS::MAQUINAS, MOTORES E EQUIPAMENTOS Growing concerns about climate change due to human activity, mainly because of fuel combustion, have motivated the development of new combustion technologies. In this context, the diesel-natural gas engine is presented as an alternative to diesel engines. The present study aims to evaluate, based on experimental data, the influence that the main engine calibration parameters have on the pollutant emissions in a diesel-gas engine, as well as to analyze the potential that this technology has to reduce emissions of greenhouse gases. A literature review was conducted on the following topics: diesel combustion, natural gas combustion in internal combustion engines, dual fuel combustion, pollutant formation and the fundamentals of engine calibration. Particular attention was given to the Design of Experiments, a technique that minimizes the number of experimental tests and, at the same time, maximizes the information that can be obtained in an experimental study. For the analyzed condition, it was found that specific fuel consumption and emission levels of nitrogen oxides, carbon dioxide and soot are strongly affected by fuel to air ratio (lambda), substitution rate and start of injection angle. Furthermore, the conducted experimental study allowed to suggest a particular engine calibration for the combined use of natural gas and diesel fuel, which resulted in a reduction of 14% in greenhouse gases emission; 95% in soot emissions and 3% in specific fuel consumption. As crescentes preocupações com as mudanças climáticas devido à atividade humana, principalmente pela queima de combustíveis, têm motivado o desenvolvimento de novas tecnologias de combustão. Nesse âmbito, o motor diesel- gás natural apresenta-se como uma alternativa aos motores diesel. O presente Trabalho de Conclusão de Curso visa avaliar, com base em dados experimentais, a influência que os principais parâmetros de calibração do motor exercem sobre os níveis de emissões de poluentes em um motor diesel-gás e analisar o potencial desse motor em reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Para tanto, apresenta-se uma revisão bibliográfica sobre os temas: combustão do diesel, combustão do gás natural nos motores de combustão interna, combustão Dual Fuel diesel–gás natural, formação de poluentes e os fundamentos da calibração de motores. Durante a metodologia, dá-se especial importância ao Planejamento de Experimentos, técnica esta que permite minimizar o número de ensaios experimentais e, ao mesmo tempo, maximizar as informações que podem ser obtidas em um estudo experimental. Para as condições analisadas, verificou-se que tanto o consumo específico de combustível como as emissões de óxidos de nitrogênio, de dióxido de carbono e de material particulado são afetados principalmente pelo coeficiente de excesso de ar (lambda), taxa de substituição e ângulo de início da injeção. Além disso, com os estudos experimentais desenvolvidos neste trabalho foi possível sugerir uma calibração do motor em que o gás natural é usado juntamente com o diesel e que resultou em uma redução de 14% das emissões de gases de efeito estufa e cerca de 95% de redução nas emissões de material particulado, bem como 3% de diminuição do consumo específico de combustível. 2020-11-12T18:25:47Z 2020-11-12T18:25:47Z 2015-06-23 bachelorThesis Hensen, Géssica Cristina Dias dos Santos Forte. Estudo experimental da emissão de poluentes em um motor de combustão interna diesel-gás. 2015. 91 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10263 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Departamento Acadêmico de Mecânica Engenharia Mecânica UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Português |
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Growing concerns about climate change due to human activity, mainly because of fuel combustion, have motivated the development of new combustion technologies. In this context, the diesel-natural gas engine is presented as an alternative to diesel engines. The present study aims to evaluate, based on experimental data, the influence that the main engine calibration parameters have on the pollutant emissions in a diesel-gas engine, as well as to analyze the potential that this technology has to reduce emissions of greenhouse gases. A literature review was conducted on the following topics: diesel combustion, natural gas combustion in internal combustion engines, dual fuel combustion, pollutant formation and the fundamentals of engine calibration. Particular attention was given to the Design of Experiments, a technique that minimizes the number of experimental tests and, at the same time, maximizes the information that can be obtained in an experimental study. For the analyzed condition, it was found that specific fuel consumption and emission levels of nitrogen oxides, carbon dioxide and soot are strongly affected by fuel to air ratio (lambda), substitution rate and start of injection angle. Furthermore, the conducted experimental study allowed to suggest a particular engine calibration for the combined use of natural gas and diesel fuel, which resulted in a reduction of 14% in greenhouse gases emission; 95% in soot emissions and 3% in specific fuel consumption. |
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Hensen, Géssica Cristina Dias dos Santos Forte. Estudo experimental da emissão de poluentes em um motor de combustão interna diesel-gás. 2015. 91 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015. |
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