Simulação de sistema de turbocompressão para redução de temperatura de admissão em motores ciclo Otto

• Autor(a) principal: Silva, Bruno Hartmann da
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/151034
• topic: Engenharia mecânica; Turbocharged engine; Turbocharger; Boosting

Este trabalho analisa a viabilidade técnica do emprego de um sistema de turbocompressão que tem como função reduzir a temperatura do ar de admissão em motores que operam segundo o ciclo Otto e com isso aumentar sua eficiência volumétrica. O software GT-POWER é usado para simular o motor SI_4cyl_GDI_Turbo-WOT e nele acoplar o turbocompressor de baixa temperatura (TCBT) e compará-lo com o emprego de um turbocompressor convencional. Os dois casos são simulados para rotações entre 2000 e 6000 RPM e a pressão absoluta de operação na borboleta de 2 bar e são avaliadas as curvas de pressão e de temperatura do ar na borboleta, de torque e de eficiência do motor. O sistema com o TCBT apresenta um intervalo inicial com falta de pressurização entre 2000 e 3000 RPM. A partir de 3000 RPM a massa específica do ar oferecido é maior em todo o intervalo em comparação com o sistema convencional. É encontrada uma melhoria máxima de 7% no torque, com um valor de 321,5 Nm em 4600 RPM, e uma temperatura mínima de 39°C (16°C a menos que o turbo convencional). Não há melhora significativa quanto à eficiência do motor. Conclui-se que o sistema é funcional, entretanto devem ser avaliadas outras tecnologias disponíveis para expandir o intervalo com funcionamento aprimorado. Trabalhos experimentais são sugeridos para avaliar a ocorrência de autodetonação durante o uso do TCBT e de outros possíveis efeitos não previstos na simulação.