Estudo das propriedades físico-químicas do biodiesel e suas influências na deterioração dos elastômeros aplicados no sistema de injeção dos motores diesel

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Mello, Valdicleide Silva e
Orientador(a): Alves, Salete Martins
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Departamento: Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências
País: BR
Palavras-chave em Português:
Biodiesel. Propriedades físico-químicas. Elastômeros. Sistemas de injeção. Desgaste
Palavras-chave em Inglês:
Biofuel. Physic-chemistry properties. Elastomers. Injection fuel system. Wear
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15714
Resumo: The biodiesel use has become important due to its renewable character and to reduce environmental impacts during the fuel burning. Theses benefit will be valid if the fuel shows good performance, chemistry stability and compatibility with engines. Biodiesel is a good fuel to diesel engines due to its lubricity. Then, the aimed of this study was to verify the physicalchemistry properties of biodiesel and their correlations with possible elastomers damage after biodiesel be used as fuel in an injection system. The methodology was divided in three steps: biodiesels synthesis by transesterification of three vegetable oil (soybean, palm and sunflower) and their physical-chemistry characterization (viscosity, oxidative stability, flash point, acidity, humidity and density); pressurized test of compatibility between elastomers (NBR and VITON) and biodiesel, and the last one, analyze of biodiesels lubricity by tribological test ball-plan( HFRR). Also, the effect of mixture of biodiesel and diesel in different concentrations was evaluated. The results showed that VITON showed better compatibility with all biodiesel blends in relation to NBR, however when VITON had contact with sunflower biodiesel and its blends the swelling degree suffer higher influences due to biodiesel humidity. For others biodiesels and theirs blends, this elastomer kept its mechanical properties constant. The better tribological performance was observed for blends with high biodiesel concentration, lower friction coefficient was obtained when palm biodiesel was used. The main mechanisms observed during the HFRR tests were abrasive and oxidative wear
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Theses benefit will be valid if the fuel shows good performance, chemistry stability and compatibility with engines. Biodiesel is a good fuel to diesel engines due to its lubricity. Then, the aimed of this study was to verify the physicalchemistry properties of biodiesel and their correlations with possible elastomers damage after biodiesel be used as fuel in an injection system. The methodology was divided in three steps: biodiesels synthesis by transesterification of three vegetable oil (soybean, palm and sunflower) and their physical-chemistry characterization (viscosity, oxidative stability, flash point, acidity, humidity and density); pressurized test of compatibility between elastomers (NBR and VITON) and biodiesel, and the last one, analyze of biodiesels lubricity by tribological test ball-plan( HFRR). Also, the effect of mixture of biodiesel and diesel in different concentrations was evaluated. The results showed that VITON showed better compatibility with all biodiesel blends in relation to NBR, however when VITON had contact with sunflower biodiesel and its blends the swelling degree suffer higher influences due to biodiesel humidity. For others biodiesels and theirs blends, this elastomer kept its mechanical properties constant. The better tribological performance was observed for blends with high biodiesel concentration, lower friction coefficient was obtained when palm biodiesel was used. The main mechanisms observed during the HFRR tests were abrasive and oxidative wearO uso do biodiesel tem ganhado força por seu caráter renovável e por diminuir o impacto ambiental causado pela queima dos combustíveis fósseis. Estes benefícios valerão a pena se o combustível apresentar bom desempenho, estabilidade química favorável e que não comprometa a integridade do sistema no qual venha a atuar. A sua aplicação nos motores diesel tem sido indicada por apresentar maior lubricidade, que é desejável para este sistema em razão do funcionamento da bomba. Desse modo, este trabalho teve como objetivo verificar o papel das propriedades físico-químicas do biodiesel e correlaciona-las com os possíveis danos causados com o seu uso aos elastômeros aplicados no sistema de injeção dos motores diesel. A metodologia foi dividida em três etapas: síntese dos biodieseis por metanólise a partir de três oleaginosas (soja, dendê e girassol) e caracterização físico-química (viscosidade, estabilidade oxidativa, ponto de fulgor, acidez, umidade e densidade); ensaio pressurizado de compatibilidade dos biodieseis com os elastômeros (NBR e VITON) e por fim, análise da lubricidade dos biodieseis através de ensaio tribológico esfera-plano( HFRR). Também foi avaliado o efeito da mistura do biodiesel ao diesel em diferentes proporções, que limitam a deterioração dos materiais em contato com este combustível. O VITON apresentou maior compatibilidade com todos os combustíveis em relação ao NBR, no entanto para o contato com o biodiesel de Girassol e suas blendas o grau de inchamento sofreu maiores influências devido a este biodiesel apresentar maior umidade. Para as demais blendas e combustíveis analisados, este elastômero manteve suas propriedades mecânicas praticamente constantes. Em relação aos combustíveis estudados e suas blendas, os melhores desempenhos tribológicos foram observados para as maiores concentrações dos biodieseis, com coeficientes de atrito menores para o biodiesel de dendê. Os principais mecanismos de desgaste observados foram abrasivo e oxidativoCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFRNBRTecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; TermociênciasBiodiesel. Propriedades físico-químicas. Elastômeros. Sistemas de injeção. DesgasteBiofuel. Physic-chemistry properties. Elastomers. Injection fuel system. WearCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAEstudo das propriedades físico-químicas do biodiesel e suas influências na deterioração dos elastômeros aplicados no sistema de injeção dos motores dieselinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALValdicleideSM_DISSERT.PDFapplication/pdf4448803https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15714/1/ValdicleideSM_DISSERT.PDFfa349b3064555b231f574c1ef787342fMD51TEXTValdicleideSM_DISSERT.PDF.txtValdicleideSM_DISSERT.PDF.txtExtracted texttext/plain156280https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15714/6/ValdicleideSM_DISSERT.PDF.txta24c442a8fbebf2ec7d8813170b608beMD56THUMBNAILValdicleideSM_DISSERT.PDF.jpgValdicleideSM_DISSERT.PDF.jpgIM Thumbnailimage/jpeg3934https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15714/7/ValdicleideSM_DISSERT.PDF.jpg825079814e0427be4f12ba8858d2b91aMD57123456789/157142017-11-02 00:57:43.006oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/15714Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-02T03:57:43Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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