Blucher Engineering Proceedings
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Aspectos operacionais e da combustão com injeção direta de ultra-alta pressão
Operational and Combustion Aspects of Ultra-high Pressure Direct Injection
OLIVEIRA, E. R. M. D.; MENDOZA, A. P.; MARTELLI, A. L.; DIAS, F. J.; WEISSINGER, F. F.; DOS SANTOS, L. R.; LACAVA, P. T.
Trabalho completo:
A injeção direta sob ultra e alta pressão de injeção (UHPDI) pode potencializar ganhos de eficiência em motores flex-fuel, operando com etanol, gasolina ou suas misturas. Esta aplicação visa permitir uma taxa de compressão (CR) mais alta, que normalmente é limitada pela gasolina devido ao fenômeno de detonação (knock). Assim, o emprego de pressões de injeção acima de 1.000 bar permite uma injeção tardia de combustível durante a fase de compressão. E, com isso, uma grande quantidade de combustível pode ser fornecida num pequeno intervalo de tempo, evitando a autoignição de zonas pré-misturadas, o que por sua vez permite taxas de compressão mais elevadas. Além disso, o UHPDI gera um spray altamente turbulenta com impulso significativo, melhorando a preparação da mistura ar-combustível e acelerando a combustão, resultando em benefícios ainda maiores durante a fase de combustão. O presente trabalho tem como objetivo estudar sistemas de injeção de ultra-alta pressão utilizando etanol hidratado e gasolina em um motor de pesquisa monocilíndrico com acesso óptico e avaliar os efeitos da combustão na variabilidade do ciclo do motor, desempenho, morfologia da chama e emissões de escapamento.
Direct injection under ultra-high and high injection pressure (UHPDI) can enhance efficiency gains in flex-fuel engines, operating on ethanol, gasoline, or their mixtures. This application aims to enable a higher compression ratio (CR), which typically is limited by gasoline due to the knock phenomenon. Employing injection pressures above 1000 bar allows for a late fuel injection during the compression phase. A high quantity of fuel can be delivered in a small interval of time, preventing auto-ignition of pre-mixed zones, which in turn enables higher compression ratios. Moreover, UHPDI generates a highly turbulent spray with significant momentum, improving air-fuel mix preparation, and expediting combustion, resulting in even greater benefits during the combustion phase. The present work aims to study ultra-high-pressure injection systems using hydrated ethanol and gasoline in a single-cylinder research engine with optical access and assess the combustion effects on engine cycle variability, performance, flame morphology, and exhaust emissions.
Palavras-chave: - -
DOI: 10.5151/simea2024-PAP89
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Como citar:
OLIVEIRA, E. R. M. D.; MENDOZA, A. P.; MARTELLI, A. L.; DIAS, F. J.; WEISSINGER, F. F.; DOS SANTOS, L. R.; LACAVA, P. T.; "Aspectos operacionais e da combustão com injeção direta de ultra-alta pressão", p-481-487.
In: Anais do XXXI Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva .
São Paulo: Blucher,
2024.
ISSN 23577592,
DOI 10.5151/simea2024-PAP89
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