Laboratório de Análise da Combustão em Motores

O Laboratório

Este laboratório é constituído de um motor monocilindro de pesquisa e dinamômetro dinâmico, provido de um sistema ótico de visualização. Com estes sistemas, é possível analisar os parâmetros da combustão diretamente na câmara de combustão do motor para diferentes condições de operação e diferentes combustíveis. Este laboratório permite a análise experimental de parâmetros importantes de combustíveis e da combustão diretamente no motor.

Infraestrutura

• Motor monocilindro de pesquisa com câmara transparente
• Dinamômetro dinâmico
• Sistema de medição de pressão no cilindro
• Condicionadores de combustível, água e óleo do motor
• Sistemas de análise de combustão no cilindro (visioframe e visioknock)
• Sistemas óticos de análise do spray no motor
• Sistemas de medição de vazão de gases
• Sistemas de medição de vazão de líquidos
• Sistemas de medição de grandezas elétricas
• Sistemas de medição de temperatura
• Sistemas de medição de pressão
• Sistemas de aquisição de dados

Tipos de Ensaios Realizados

• Caracterização de parâmetros termoquímicos, cinéticos e de transporte de combustíveis líquidos e gasosos diretamente no motor.
• Análise do spray de combustíveis diretamente no motor
• Ensaios dinâmicos de desempenho do motor
• Ensaios dinâmicos de emissões de poluentes
• Ensaios dinâmicos de calibração do motor
• Ensaios dinâmicos de caracterização e otimização da combustão em motores
• Ensaios dinâmicos de caracterização e otimização de processos internos para validação de modelos numéricos
• Ensaios dinâmicos de caracterização e otimização estrutural de componentes
• Ensaios de eficiência de catalizadores

Medições

Medições Diretas:

• Torque
• Potencia efetiva
• Consumo horário de combustível
• Fator lambda
• Índices de gases de descarga (CO2, CO, HC, NOx, O2, fuligem)
• Detonação
• Temperaturas (no cilindro, coletores, gases, óleo, fluido de arrefecimento, etc)
• Pressões (cilindro, coletores, óleo, cárter, etc)
• Vazões de gases e líquidos

Medições Indiretas:

• Análise da injeção direta e indireta de combustível
• Ciclo indicado
• Pressão média efetiva
• Consumo especifico de combustível
• Parâmetros de combustão
• Parâmetros do spray
• Perdas no sistema de arrefecimento
• Perdas pelos gases de descarga
• Eficiências (de combustão, volumétrica, térmica, mecânica, de conversão de combustível, termodinâmica e global)
• Potencia indicada
• Potencia de atrito

Metodologia de Realização dos Ensaios/Testes no Motor Monocilindro

Para os testes em motor monocilindro e dinamômetro dinâmico deve-se seguir a seguinte metodologia:

1. Preparação da instrumentação e do banco de provas;
2. Calibração da instrumentação, quando necessário;
3. Preparação das adaptações necessárias para a montagem do motor e da instrumentação;
4. Preparação e conferencia do funcionamento de todos os equipamentos envolvidos (bombas, exaustores, insufladores, equipamentos de segurança, sistemas de controle e de medição, etc);
5. Início dos testes preliminares, conferência do funcionamento dos sistemas
6. Realização dos testes;
7. Tratamento dos dados brutos;
8. Análise dos resultados;
9. Realização de novos testes, quando necessário, dependendo da análise dos resultados;
10. Elaboração de relatório final.