PROJETO DCE: MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA COM DUPLO CICLO TERMODINÂMICO VARIÁVEL

PROJETO DCE: MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA COM DUPLO CICLO TERMODINÂMICO VARIÁVEL

GOMES, Cleber Willian; REZENDE, Felipe Mascarenhas de; GRASSI JUNIOR, José Antônio; PEREIRA, Marcelo da Graça; TRENTIN, Renan Alves; MÜLLER, Stephan Daue Guimarães; ALMEIDA, Tiago Osorio de

Artigo Completo:

Os veículos de passeio híbridos são realidade no mercado automobilístico. Observa-se, em contrapartida, que a aplicação desta tecnologia em veículos comerciais não é quantitativamente significante, devido à necessidade de torques elevados durante o transporte de cargas. Com o Dual Cycle Engine, pretende-se desenvolver um comando de válvulas variável, que possibilite a alternância entre os ciclos Otto e Atkinson em um mesmo motor de combustão interna movido à etanol, aplicado em veículos comerciais híbridos. Esta tecnologia possibilita operação em ciclo Otto em plena carga - para melhor densidade de potência - e com o ciclo Atkinson em cargas parciais - visando redução de consumo de combustível. No ciclo Atkinson, o período de expansão é maior que o de compressão, característica obtida através do fechamento tardio da válvula de admissão, que resulta em melhor eficiência energética em comparação ao ciclo Otto. O desenvolvimento deste projeto foi realizado a partir do dimensionamento do comando de válvulas e a validação do mesmo com auxílio de softwares comerciais. Após as análises, foram atingidos valores de torque e potência competitivos com o mercado de veículos comerciais, além da redução de consumo específico de combustível em 4%, quando comparado com motores Otto produzidos em escala industrial.

Os veículos de passeio híbridos são realidade no mercado automobilístico. Observa-se, em contrapartida, que a aplicação desta tecnologia em veículos comerciais não é quantitativamente significante, devido à necessidade de torques elevados durante o transporte de cargas. Com o Dual Cycle Engine, pretende-se desenvolver um comando de válvulas variável, que possibilite a alternância entre os ciclos Otto e Atkinson em um mesmo motor de combustão interna movido à etanol, aplicado em veículos comerciais híbridos. Esta tecnologia possibilita operação em ciclo Otto em plena carga - para melhor densidade de potência - e com o ciclo Atkinson em cargas parciais - visando redução de consumo de combustível. No ciclo Atkinson, o período de expansão é maior que o de compressão, característica obtida através do fechamento tardio da válvula de admissão, que resulta em melhor eficiência energética em comparação ao ciclo Otto. O desenvolvimento deste projeto foi realizado a partir do dimensionamento do comando de válvulas e a validação do mesmo com auxílio de softwares comerciais. Após as análises, foram atingidos valores de torque e potência competitivos com o mercado de veículos comerciais, além da redução de consumo específico de combustível em 4%, quando comparado com motores Otto produzidos em escala industrial.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/engpro-simea2017-02

Referências bibliográficas

• [1] HEYWOOD, J. B. “Internal Combustion Engine Fundamentals.” New York: McGraw Hill, 1988.
• [2] BRUNETTI, F. “Motores de Combustão Interna.” v. 1. 1. ed. São Paulo: Blucher, 2012.
• [3] WAN, M. “Compression: Variable Compression - Saab SVC”. 2015. Disponível em:<autozine.org/technical_school/engine/Compression.html>. Acesso em: 21 nov. 2016.
• [4] BRADY, O. “Engines Exposed: Atkinson Cycle Engines.” 2016. Disponível em:<cheatsheet.com/automobiles/engines-exposed-atkinson-cycleengines.html/?a=viewall>. Acesso em: 20 nov. 2016.
• [5] MAHLE GmbH. (Ed.) Valve train: systems and components. Stuttgart: Springer Vieweg, 2013.
• [6] BOGGS, D. L.; HILBERT, H. S.; SCHECHTER, M. M. “The Otto-Atkinson Cycle Engine-Fuel Economy and Emissions Results and Hardware Design.” SAE Technical Paper No. 950089. EUA: SAE, 1995.

Como citar:

GOMES, Cleber Willian; REZENDE, Felipe Mascarenhas de; GRASSI JUNIOR, José Antônio; PEREIRA, Marcelo da Graça; TRENTIN, Renan Alves; MÜLLER, Stephan Daue Guimarães; ALMEIDA, Tiago Osorio de; "PROJETO DCE: MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA COM DUPLO CICLO TERMODINÂMICO VARIÁVEL", p-18-34. In: . São Paulo: Blucher, 2017.
ISSN 23577592, DOI 10.5151/engpro-simea2017-02