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Title: Análise e simulação de um motor quatro tempos a gasolina
Other Titles: Analysis and simulation of a four stroke petrol engine
Authors: Mendonça, Fabrício Rogério Silva de
Keywords: motor de ignição por centelha;performance;simulação;Diesel-RK;spark ignition engine;performance;simulation
Issue Date: 24-Jul-2020
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: MENDONÇA, Fabrício Rogério Silva de. Análise e simulação de um motor quatro tempos a gasolina. 2020. 35f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Departamento de Engenharia Mecânica, Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.
Portuguese Abstract: Desenvolveu-se um modelo virtual de um motor de combustão interna de ignição por centelha quatro tempos baseado no modelo EA211. Utilizando-se o software Diesel-RK para realização das simulações, obtenção de resultados e geração de gráficos. Através dos dados disponibilizados pelo catálogo do fabricante, realizou-se a primeira simulação de performance para a máxima potência do motor, seguindo instruções de um exercício prático sugerido pelo próprio software resultando em uma diferença de 31,93% entre catálogo e motor virtual. Para reduzir essa diferença, alterações nos parâmetros geométricos das válvulas, assim como seu tempo de abertura e fechamento, avanço de ignição, razão de equivalência ar-combustível foram implementadas e a diferença mínima entre potências resultou em 3,2%. Aplicaram-se alterações de parâmetros, dessa vez para o máximo torque, oriundas de resultados de novas simulações, assim como, buscou-se os melhores valores de avanço de ignição para cada modo de rotação do motor. Finalmente, gerou-se para potência, torque, consumo específico de combustível e eficiência volumétrica do pistão gráficos representativos em relação as revoluções por minuto do motor em estudo. Os resultados finais obtidos apresentaram proximidade com o modelo real do motor em valores de potência (diferença de 10,8% a 6250 rpm) e torque (diferença de 2,87% a 3000 rpm). O torque máximo para a simulação foi atingido em uma rotação diferente da especificada pelo catálogo, no caso, a 4250 rpm, marcando 7,33% a mais que o valor indicado pelo fabricante. A metodologia aplicada para a produção do modelo virtual do motor é replicável e pode ser aperfeiçoada, trazendo melhores resultados de acordo com a riqueza de informações fornecidas pelo fabricante que por vezes são sigilosas. A simulação do desempenho de motores através software é importante para o melhor entendimento do seu funcionamento, assim como, para aplicação de melhorias em relação a sua performance.
Abstract: A virtual model of a four-stroke spark ignition internal combustion engine based on the EA211 model was developed. Using the Diesel-RK software to perform the simulations, obtain results and generate graphics. Using the data provided by the manufacturer's catalog, the first performance simulation was performed for maximum engine power, following instructions from a practical exercise suggested by the software itself, resulting in a difference of 31.93% between catalog and virtual engine. To reduce this difference, changes in the geometric parameters of the valves, as well as their opening and closing time, ignition advance, air-fuel equivalence ratio were implemented and the minimum difference between powers resulted in 3.2%. Parameter changes were applied, this time for maximum torque, from the results of new simulations, as well as the search for the best ignition advance values for each engine rotation mode. Finally, representative graphics for power, torque, specific fuel consumption and piston volumetric efficiency were generated in relation to the revolutions per minute of the engine under study. The final results obtained showed proximity to the real engine model in terms of power values (difference of 10.8% at 6250 rpm) and torque (difference of 2.87% at 3000 rpm). The maximum torque for the simulation was reached at a different speed than that specified by the catalog, in this case, at 4250 rpm, marking 7.33% more than the value indicated by the manufacturer. The methodology applied for the production of the virtual model of the engine is replicable and can be improved, bringing better results according to the wealth of information provided by the manufacturer, which are sometimes confidential. Simulation of engine performance through software is important for a better understanding of its operation, as well as for application of improvements in relation to its performance.
URI: http://monografias.ufrn.br/handle/123456789/10676
Other Identifiers: 20180154118
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