Agosto 2024 vol. 11 num. 1 - XXXI Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva

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Desenvolvimento de uma nova câmara de combustão para a queima mais eficiente de combustíveis de metano em um motor de ignição por centelha

Development of a new combustion chamber for more efficient burning of methane fuels in a spark ignition engine

MARTINS, M. E. S. ; LANZANOVA, T. D. M. ; FAGUNDEZ, J. ; GARLET, R. A. ; DA SILVA, C. D. R. ;

Trabalho completo:

Substituir o diesel no setor de transporte é uma estratégia crucial para reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Este estudo teve como objetivo melhorar o design da câmara de combustão de um motor de ignição por compressão para a combustão de combustível de metano usando ignição por centelha. O pistão original foi substituído por um design otimizado, sem alterar outros componentes do motor, como a biela, o cabeçote e as válvulas. Parâmetros como razão de compressão, área de squish e altura de squish foram otimizados por meio de simulações CFD e testes experimentais. O design do pistão ideal apresentou uma cavidade reentrante, uma taxa de compressão de 15,5:1, uma área de squish de 72% e uma altura de squish de 0,62 mm. Este design resultou em durações de combustão até 40% mais curtas, estabilidade da chama aprimorada e aumento da eficiência geral.

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Replacing diesel in the transportation sector is a crucial strategy for reducing greenhouse gas emissions. This study aimed to improve the combustion chamber design of a compression-ignition engine for methane fuel combustion using spark ignition. The original piston was replaced with an optimized design, without altering other engine components such as the connecting rod, cylinder head, and valves. Parameters like compression ratio, squish area, and squish height were optimized through CFD simulations and experimental tests. The optimal piston design featured a reentrant bowl, a compression ratio of 15.5:1, a 72% squish area, and a 0.62 mm squish height. This design resulted in up to 40% shorter combustion durations, improved flame stability, and increased overall efficiency.

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DOI: 10.5151/simea2024-PAP74

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Como citar:

MARTINS, M. E. S.; LANZANOVA, T. D. M.; FAGUNDEZ, J.; GARLET, R. A.; DA SILVA, C. D. R.; "Desenvolvimento de uma nova câmara de combustão para a queima mais eficiente de combustíveis de metano em um motor de ignição por centelha", p. 393-401 . In: Anais do XXXI Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva . São Paulo: Blucher, 2024.
ISSN 2357-7592, DOI 10.5151/simea2024-PAP74

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