ANÁLISE DE DESEMPENHO E EMISSÕES DE UM MOTOR DO CICLO DE DOIS-TEMPOS COM VÁLVULAS NO CABEÇOTE E INJEÇÃO DIRETA DE COMBUSTÍVEL

ANÁLISE DE DESEMPENHO E EMISSÕES DE UM MOTOR DO CICLO DE DOIS-TEMPOS COM VÁLVULAS NO CABEÇOTE E INJEÇÃO DIRETA DE COMBUSTÍVEL

DALLA NORA, M.; DONADEL, L. R.; SARI, R. L.; MARTINS, M. E. S.; LANZANOVA, T. D. M.; ZHAO, H.

Artigo Completo:

O conceito downsizing têm sido amplamente utilizado em veículos leves de passageiros para redução do consumo de combustível, dada a diminuição do trabalho de bombeamento e redução das perdas por atrito. Superalimentação de ar, injeção direta de combustível, e sistemas de variação dos instantes de abertura e fechamento de válvulas são empregados nesses motores para obter-se desempenho comparável aos motores de maior volume deslocado. No entanto, reduções extremas de deslocamento volumétrico são limitadas por detonação (knocking) devido às elevadas temperaturas e pressões alcançadas no ciclo, obtendo-se, comumente, reduzido torque em baixas rotações do motor. Nesse contexto, propõe-se a aplicação do ciclo de dois tempos a um motor moderno do ciclo de quatro tempos, dispondo de quatro válvulas, câmara de combustão do tipo pent-roof, superalimentação de ar, e injeção direta de combustível. Como resultado, obteve-se um maior torque, particularmente em baixas rotações, enquanto a pressão no cilindro foi largamente reduzida. O processo de limpeza e enchimento do cilindro (scavenging) foi propiciado por um longo período de cruzamento de válvulas com uma razão de pressão positiva no sentido admissão-exaustão. Injeção direta de combustível foi utilizada para se atenuar o curto-circuito de combustível para a exaustão, o qual é o principal responsável pela baixa eficiência e oneração de emissões nos motores de dois tempos convencionais com portas de admissão e exaustão. Realizou-se um comparativo de desempenho e emissões desse conceito de motor utilizando-se gasolina e etanol, uma vez que o etanol é um combustível renovável e apresenta uma maior tolerância a elevada diluição da mistura por gases queimados (EGR interno), o que é recorrente no ciclo de dois tempos.

O conceito downsizing têm sido amplamente utilizado em veículos leves de passageiros para redução do consumo de combustível, dada a diminuição do trabalho de bombeamento e redução das perdas por atrito. Superalimentação de ar, injeção direta de combustível, e sistemas de variação dos instantes de abertura e fechamento de válvulas são empregados nesses motores para obter-se desempenho comparável aos motores de maior volume deslocado. No entanto, reduções extremas de deslocamento volumétrico são limitadas por detonação (knocking) devido às elevadas temperaturas e pressões alcançadas no ciclo, obtendo-se, comumente, reduzido torque em baixas rotações do motor. Nesse contexto, propõe-se a aplicação do ciclo de dois tempos a um motor moderno do ciclo de quatro tempos, dispondo de quatro válvulas, câmara de combustão do tipo pent-roof, superalimentação de ar, e injeção direta de combustível. Como resultado, obteve-se um maior torque, particularmente em baixas rotações, enquanto a pressão no cilindro foi largamente reduzida. O processo de limpeza e enchimento do cilindro (scavenging) foi propiciado por um longo período de cruzamento de válvulas com uma razão de pressão positiva no sentido admissão-exaustão. Injeção direta de combustível foi utilizada para se atenuar o curto-circuito de combustível para a exaustão, o qual é o principal responsável pela baixa eficiência e oneração de emissões nos motores de dois tempos convencionais com portas de admissão e exaustão. Realizou-se um comparativo de desempenho e emissões desse conceito de motor utilizando-se gasolina e etanol, uma vez que o etanol é um combustível renovável e apresenta uma maior tolerância a elevada diluição da mistura por gases queimados (EGR interno), o que é recorrente no ciclo de dois tempos.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/engpro-simea2017-34

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Como citar:

DALLA NORA, M.; DONADEL, L. R.; SARI, R. L.; MARTINS, M. E. S.; LANZANOVA, T. D. M.; ZHAO, H.; "ANÁLISE DE DESEMPENHO E EMISSÕES DE UM MOTOR DO CICLO DE DOIS-TEMPOS COM VÁLVULAS NO CABEÇOTE E INJEÇÃO DIRETA DE COMBUSTÍVEL", p-448-461. In: . São Paulo: Blucher, 2017.
ISSN 23577592, DOI 10.5151/engpro-simea2017-34