Análise sobre a influência da utilização de aditivos em combustíveis

Bastos, Daniela Filipa da Silva

http://hdl.handle.net/10400.8/4178

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Authors

Bastos, Daniela Filipa da Silva

Advisor(s)

Serrano, Luís Manuel Ventura

Carvalho, Paulo Alexandre de Matos e Henriques de

Abstract(s)

Nos últimos anos, o panorama da mobilidade rodoviária tem sofrido alterações constantes e profundas, motivadas em grande parte pela preocupação ambiental e energética, pelo que, em consequência, têm ocorrido significativos desenvolvimentos de soluções tecnológicas inovadoras nos veículos automóveis. É factual que os limites de emissões de poluentes estão cada vez mais apertados, o que motiva alterações nos motores de combustão interna dos veículos (sistemas de injeção de combustível mais eficientes e novos sistemas de tratamento de gases de escape). Um dos aspetos que tem evoluído de modo evidente tem sido a produção de combustíveis a partir de fontes renováveis, que se encontra em expansão e com potencial de crescimento, estando a ser gradualmente incorporados no combustível convencional em determinadas percentagens, limitadas legalmente. Este aspeto permite que também estes combustíveis contribuam significativamente para minimizar as emissões de CO2 e de compostos poluentes. Também os ciclos de homologação dos veículos encontram-se em fase de transição para um ciclo que reflete melhor a realidade de condução, bem como das infraestruturas rodoviárias atuais. O presente estudo foca-se na análise de diferentes combustíveis, que contêm gasóleo, aplicada à execução dos ciclos de condução. Foram elaborados ensaios experimentais no banco de rolos do Laboratório de Eng. Automóvel da ESTG – IPLeiria, com um veículo dotado de motor Diesel, de geração Euro 4. Basearam-se nos ciclos de desempenho (potência e binário) e na replicação dos ciclos de homologação New European Driving Cycle (NEDC) e Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure (WLTP), de modo a analisar o comportamento de diferentes percentagens de biocombustíveis, quando incorporadas nos combustíveis fósseis. Procedeu-se à medição do consumo de combustível, desempenho do motor e emissão de poluentes. Complementarmente, analisou-se o comportamento da pressão de combustão em determinados regimes do motor, para os diferentes combustíveis também. Constatou-se que o combustível sem biodiesel incorporado (B0) apresenta o melhor desempenho nas curvas de potência, binário e consumo específico, tendo-se obtido 357 Nm e 182 g/kWh, às 2250 rpm. Contudo, com o combustível contendo 7% de biodiesel (B7) houve um aumento de apenas 1,9% no consumo específico, ao mesmo tempo que este é o combustível que se revela mais eficiente na execução dos ciclos NEDC e WLTP, com consumos combinados de 6,29 e 5,94 kg/100km respetivamente. O combustível contendo 15% de óleos vegetais hidrogenados (HVO15) registou o consumo específico mais elevado no regime de binário máximo, de cerca de 203 g/kWh, no entanto apresenta uma curva de binário ligeiramente superior aos restantes combustíveis analisados. Já o combustível contendo 15% de biodiesel (B15) é aquele que apresenta o desempenho mais baixo, assim como consumos mais elevados na totalidade das situações analisadas. Assim, esta análise permite identificar que a mínima inclusão de componentes no gasóleo convencional produz efeitos notórios no desempenho do motor e que este deve ser um processo que merecerá uma análise continuada, quer pela evolução das tecnologias dos motores, quer pelo desenvolvimento dos combustíveis.