Registro fonte: Estudo do desempenho de um motor de combustão interna turboalimentado e com restrição da entrada de ar

Estudo do desempenho de um motor de combustão interna turboalimentado e com restrição da entrada de ar

The present work describes the performance and efficiency improvement achieved in an engine that will be used in the Formula SAE competition. It is an engine manufactured by the Yamaha company, with 320 cc of displacement, 2 cylinders and 4 valves per cylinder. In its original version, the engine is...

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Autor principal:	Fortuoso, Marcelo
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:	Motores de combustão interna Turbocompressores Etanol Automóveis - Ignição Internal combustion engines Turbochargers Ethanol Automobiles - Ignition CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA Engenharia Mecânica
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27519
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id	riut-1-27519
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spelling	riut-1-275192022-06-07T13:42:23Z Estudo do desempenho de um motor de combustão interna turboalimentado e com restrição da entrada de ar Performance study of an internal combustion engine turbocharged and with intake air restricted Fortuoso, Marcelo Alegre, José Antonio Andrés Velásquez https://orcid.org/ 0000-0003-1305-6567 http://lattes.cnpq.br/9795873015970798 Alegre, José Antonio Andrés Velásquez https://orcid.org/ 0000-0003-1305-6567 http://lattes.cnpq.br/9795873015970798 Lima, Key Fonseca de http://lattes.cnpq.br/2072369113485236 Ramos, Ricardo Alan Verdu https://orcid.org/0000-0001-9620-7329 http://lattes.cnpq.br/4582822311318387 Motores de combustão interna Turbocompressores Etanol Automóveis - Ignição Internal combustion engines Turbochargers Ethanol Automobiles - Ignition CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA Engenharia Mecânica The present work describes the performance and efficiency improvement achieved in an engine that will be used in the Formula SAE competition. It is an engine manufactured by the Yamaha company, with 320 cc of displacement, 2 cylinders and 4 valves per cylinder. In its original version, the engine is naturally aspirated and fueled with gasoline, and the maximum power and maximum torque values declared by the manufacturer are, respectively, 42 hp and 3.02 kg.f.m. The increase in power and torque of this engine was obtained by using a turbocharger with an intercooler and by replacing gasoline with ethanol. Such modifications were made observing a limitation established in the Formula SAE competition rules, according to which the intake air must pass through a 19 mm diameter throat, thus restricting the maximum amount of air that can be admitted. After the modifications, the engine was recalibrated using the Megasquirt MS2 programmable electronic injection system to then be mounted on an experimental vehicle, which was subjected to tests in a roller dynamometer. In addition, a computational model was built using the Ricardo Wave software, which allowed simulating the functioning of the engine before and after the modifications. The simulation results were compared with experimental results, which allowed validating the simulation results and verifying that the power and torque gains reached values in the order of 70% at their peak values. O presente trabalho descreve a melhoria de desempenho e de rendimento conseguida em um motor que será utilizado na competição Fórmula SAE. Trata-se de um motor fabricado pela empresa Yamaha, com 320 cc de cilindrada, 2 cilindros e 4 válvulas por cilindro. Na sua versão original o motor é naturalmente aspirado e alimentado com gasolina, sendo que os valores de potência máxima e torque máximo declarados pelo fabricante são, respectivamente, 42 cv e 3,02 kg.f.m. O aumento da potência e do torque desse motor foi obtido pela utilização de um turbocompressor com intercooler e pela substituição da gasolina pelo etanol. Tais modificações foram feitas observando-se uma limitação estabelecida nas regras da competição Fórmula SAE, segundo a qual o ar de admissão deve passar por uma garganta de 19 mm de diâmetro, restringindo, assim, a quantidade máxima de ar que pode ser admitida. Após as modificações o motor foi recalibrado usando o sistema de injeção eletrônica programável Megasquirt MS2 para, então, ser montado em um veículo experimental, o qual foi submetido a ensaios em um dinamômetro de rolo. Além disso, foi construído um modelo computacional usando o software Ricardo Wave, o que permitiu simular o funcionamento do motor antes e depois das modificações. Os resultados das simulações foram comparados com resultados experimentais, o que permitiu validar os resultados da simulação e verificar que os ganhos de potência e torque atingiram valores da ordem de 70% nos seus valores de pico. 2022-02-27T23:02:17Z 2022-02-27T23:02:17Z 2021-12-07 masterThesis FORTUOSO, Marcelo. Estudo do desempenho de um motor de combustão interna turboalimentado e com restrição da entrada de ar. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27519 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais UTFPR
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description	The present work describes the performance and efficiency improvement achieved in an engine that will be used in the Formula SAE competition. It is an engine manufactured by the Yamaha company, with 320 cc of displacement, 2 cylinders and 4 valves per cylinder. In its original version, the engine is naturally aspirated and fueled with gasoline, and the maximum power and maximum torque values declared by the manufacturer are, respectively, 42 hp and 3.02 kg.f.m. The increase in power and torque of this engine was obtained by using a turbocharger with an intercooler and by replacing gasoline with ethanol. Such modifications were made observing a limitation established in the Formula SAE competition rules, according to which the intake air must pass through a 19 mm diameter throat, thus restricting the maximum amount of air that can be admitted. After the modifications, the engine was recalibrated using the Megasquirt MS2 programmable electronic injection system to then be mounted on an experimental vehicle, which was subjected to tests in a roller dynamometer. In addition, a computational model was built using the Ricardo Wave software, which allowed simulating the functioning of the engine before and after the modifications. The simulation results were compared with experimental results, which allowed validating the simulation results and verifying that the power and torque gains reached values in the order of 70% at their peak values.
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