Controlo eletrónico de um motor de combustão interna para regular um gerador elétrico

• Autor(a) principal: Spínola, Eduardo João Nóbrega
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.13/1861
• topic: Controlo digital; Motor de combustão; Gerador elétrico; Controlo de rotação; Frequência; Avanço da faísca; Digital control; Combustion engine; Electric generator; Rotation control; Frequency; Spark advance; Engenharia Eletrotécnica - Telecomunicações; .; Faculdade de Ciências Exatas e da Engenharia; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática

No desenvolvimento do projeto de Controlo eletrónico de um motor de combustão interna para regular um gerador elétrico, apresenta-se os diversos componentes do motor, descrevendo-se o seu princípio de funcionamento. De seguida projetou-se as alterações necessárias, para poder realizar o controlo eletrónico sobre o motor de combustão interna. Assim acoplou-se os sensores ao motor, para determinar a rotação do motor e o vácuo (ou pressão na admissão do ar). Desenvolveu-se um corpo para acomodar o injetor, sensor de pressão e borboleta para controlar a entrada de ar admitido. Foi ainda necessário fixar um servomotor para regular a abertura da borboleta. Com o recurso a dois microcontroladores da família Arduino, desenvolveu-se um sistema eletrónico capaz de medir as grandezas do motor (rotação e vácuo) recorrendo a sensores. Com base nesses parâmetros ajustou-se o funcionamento do motor, nomeadamente o momento da faísca, duração do impulso de combustível e abertura da entrada de ar. O primeiro processador teve por função medir a rotação da máquina, o vácuo na entrada de ar e ajustou a quantidade de combustível em função desses parâmetros, é ainda responsável pelo controlo do avanço do disparo de acordo com a rotação. O segundo processador ajustou a abertura da borboleta de acordo com a rotação. O motor de combustão estava acoplado a um gerador elétrico de 230 V a 50 Hz, sendo necessário regular a frequência do motor. Os resultados mostraram que era possível melhorar a regulação da frequência de trabalho da máquina em 4 % garantindo em regime permanente a estabilidade nos 50 Hz quer com carga quer sem carga. O controlo digital permitiu melhorar o binário, apresentando para diferentes testes uma melhoria de 11%. O consumo médio passou de 1,500 L/h para 1,302 L/h. Este valor representa uma melhoria de aproximadamente 13% em relação ao controlo original.