Laboratório de Ensaios de Motores

O Laboratório

Este laboratório é constituído de 3 salas de ensaios de motores, onde são levantados e analisados os principais parâmetros de desempenho e de emissões de poluentes de motores de ignição por compressão e por centelha. Os equipamentos instalados permitem simular, calibrar otimizar e analisar diferentes condições de funcionamento dos motores e dos combustíveis utilizados.

Infraestrutura

• 1 dinamômetro elétrico com potencia de 230 kW
• 1 dinamômetro elétrico com potencia de 400 kW
• 1 dinamômetro hidráulico com potencia de 220 kW
• 2 sistemas de medição de pressão no cilindro em tempo real
• Condicionadores de combustível, água e óleo do motor
• Sistemas de análise de combustão
• Sistemas de análise de gases de descarga
• 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

• Ensaios de desempenho do motor
• Ensaios de emissões de poluentes
• Ensaios de durabilidade
• Ensaios de confiabilidade
• Ensaios de calibração do motor
• Ensaios de caracterização e otimização da combustão em motores
• Ensaios de caracterização e otimização de processos internos para validação de modelos numéricos
• Ensaios de caracterização e otimização estrutural de componentes
• Ensaios de eficiência de catalizadores

Grandezas medidas nos ensaios

Nos ensaios realizados em motores de combustão interna, as grandezas que caracterizam o desempenho do motor e emissões de poluentes podem ser obtidas diretamente de medições diretas ou obtidas através de expressões que envolvem as grandezas medidas. Desta forma, as principais grandezas analisadas são as seguintes:

Medições Diretas

• Torque
• Potência 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, carter, etc)
• Vazões de gases líquidos

Medições Indiretas

• Ciclo indicado
• Pressão média efetiva
• Consumo especifico de combustível
• Parâmetros de combustão
• Perdas por atrito
• Desgastes
• Durabilidade de componentes
• Perdas no sistema de arrefecimento
• Perdas pelos gases de descarga
• Consumo de óleo
• Caracterização estrutural de componentes
• Eficiências (de combustão, volumétrica, térmica, mecânica, de conversão de combustível, termodinâmica e global)
• Potência indicada
• Vibrações e acústica de motores

Metodologia de realização dos ensaios/testes em motores

Para os testes em banco dinamômetro, nas três salas de ensaios, é utilizada a seguinte metodologia:

• Preparação dos motores
• Preparação da instrumentação e do banco de provas
• Calibração da instrumentação, quando necessário
• Preparação das adaptações necessárias para a montagem do motor no dinamômetro
• ÍMontagem e alinhamento do motor no dinamômetro
• Preparação e conferencia do funcionamento de todos os equipamentos envolvidos (bombas, exaustores, insufladores, equipamentos de segurança, sistemas de controle e de medição, etc)
• Instalação dos sistemas de medição e controle das grandezas para os ensaios
• Início dos testes preliminares, conferencia do funcionamento dos sistemas e calibração do motor, quando necessário
• Realização dos testes
• Tratamento dos dados brutos
• Análise dos resultados
• Realização de novos testes, quando necessário, dependendo da análise dos resultados
• Elaboração do relatório final