Título: DESENVOLVIMENTO DE UM SOFTWARE PARA A SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DE MOTORES DE IGNIÇÃO POR COMPRESSÃO

Título alternativo: DEVELOPMENT OF A SOFTWARE FOR COMPUTATIONAL SIMULATION OF COMPRESSION IGNITION ENGINES

Autoria de: Ricardo Miranda da Fonseca

Orientação de: Carlos Eduardo Castilla Alvarez

Presidente da banca: Carlos Eduardo Castilla Alvarez

Primeiro membro da banca: Vinícius Rückert Roso

Segundo membro da banca: Nathália Duarte Souza Alvarenga Santos

Terceiro membro da banca: Adriano Viana Ensinas

Palavras-chaves: motores de combustão, modelo zerodimensional, biocombustíveis, simulações computacionais, MATLAB

Data da defesa: 18/11/2021

Semestre letivo da defesa: 2021-1

Data da versão final: 26/11/2021

Data da publicação: 26/11/2021

Referência: Fonseca, R. M. d. DESENVOLVIMENTO DE UM SOFTWARE PARA A SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DE MOTORES DE IGNIÇÃO POR COMPRESSÃO. 2021. 63 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.

Resumo: Os motores de ignição por compressão têm sido frequentemente utilizados em veículos pesados, na agricultura e no transporte marítimo. Além disso, o cenário atual tem apresentado um grande crescimento na utilização destes motores em veículos leves de transporte devido à sua robustez e um baixo consumo especifico de combustível. Novas ferramentas têm sido desenvolvidas para proporcionar melhorias tanto em performance e eficiência, quanto para a redução de emissões de gases poluentes. Uma dessas ferramentas é a simulação computacional. O presente trabalho teve como objetivo criar uma ferramenta didática que possibilite o estudo do comportamento de um motor de ignição por compressão, que permita analisar e estudar os parâmetros de desempenho utilizando-se diferentes tipos de biocombustíveis. Para o modelo matemático, a Lei de Wiebe de uma zona foi utilizada para simular da taxa de queima da mistura ar-combustível e, a correlação de Annand para a modelar o processo de transferência de calor no interior do cilindro. Ademais, foi utilizado o software MATLAB para o desenvolvimento do modelo matemático, e sua extensão Graphical User Interface (GUI) para a criação de uma interface dinâmica e auto explicativa. O software criado foi validado e apresenta um erro percentual de 6,2 quando comparado ao torque nominal do motor CURSOR 13 operando em plena carga e, extrapolando seu uso, foi realizado uma análise da influência da variação do fator lambda nos parâmetros de desempenho do motor.

Abstract: Compression ignition engines have been frequently used in heavy vehicles, agriculture and shipping. In addition, the current scenario has shown a great growth in the use of these engines in light transport vehicles due to the ease of maintenance, robustness and a low specific fuel consumption. New tools have been developed to provide improvements both in performance and efficiency, as well as for the reduction of polluting gas emissions. One of the tools is computer simulation. The present work had as objective to create a didactic tool that allows the study of the behavior of a compression ignition engine, that allows to analyze and study the performance parameters using different types of biofuels. For the mathematical model, the Wiebe Law of one zone was used to simulate the burning rate of the air-fuel mixture and the Annand correlation to model the heat transfer process inside the cylinder. Furthermore, MATLAB software was used to develop the mathematical model, and its Graphical User Interface (GUI) extension was used to create a friendly, dynamic and self-explanatory interface. The software created was validated and presents a percentage error of 6.2 when compared to the nominal torque of the CURSOR 13 engine and, extrapolating its use, an analysis of the influence of the variation of the lambda ratio on the motor performance parameters was performed.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_mecanica/20211201621162

URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/53927

Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Ricardo Miranda da Fonseca e Universidade Federal de Lavras

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