Diminuição de rejeição térmica em motores a combustão

• Autor(a) principal: Santos, Wagner Matos
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/192781
• topic: Motor diesel; Calor - Transmissão; Energia - Consumo; Liners; Super Heater; Supersonic; EGR; Heat Recovery; Cooling; Motores de combustão interna

Estudos recentes mostram tendência de desenvolvimento de sistemas capazes de recuperar energia dos gases de escape. Apesar de ser de fato uma fonte de energia, os sistemas para recuperação instalados na linha de exaustão mostram grande complexidade e necessidade de muito espaço de instalação. O presente estudo demonstra a viabilidade de recuperação de energia do sistema de arrefecimento com espaço de instalação reduzido. O estudo propõe a geração de vapor através de perfis instalados nas paredes da câmara de combustão e sua aplicação em um ciclo Rankine para gerar trabalho através de expansor. A simulação realizada com o software GT-Power demonstra a possibilidade de extrair calor das câmaras com a mesma eficiência de um sistema convencional de arrefecimento por água e aditivo. Paralelamente, o estudo propõe um sistema de recirculação de gases de exaustão sem o uso de um trocador de calor, patenteado pela empresa patrocinadora, complementando a estratégia para evitar o uso desnecessário de energia em um motor a combustão. Os gases provenientes da linha de baixa pressão da exaustão são admitidos pela linha de ar limpo, em alta pressão, através do uso de uma válvula Laval. Os resultados são provenientes de uma rotina de cálculo em Excel, base VBA. O sistema permite que os gases fluam por fora da turbina e elimina a necessidade de um trocador de calor, resolvendo o maior problema dos sistema convencionais de recirculação de gases em baixa pressão. A combinação das duas soluções, baseado em estimativas conservadoras, pode levar a redução de consumo de combustível de acima de 7%