Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com uma mistura de hidrogênio

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Rodrigues, Daniel Pereira Pego
Orientador(a): Olivieri, G. V.
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Motor de combustão interna
Simulação computacional
Hidrogênio
Etanol
Reformador catalítico
Internal combustion engine
Computational simulation
Hydrogen
Ethanol
catalytic reformer
Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/5739
https://doi.org/10.31414/ee.2025.d.132014
Resumo: O programa federal brasileiro MOVER (Mobilidade Verde) fomenta o desenvolvimento de novas tecnologias e métodos para reduzir as emissões de poluentes, promovendo a sinergia entre a indústria e a academia para inovar o setor automotivo brasileiro. Pesquisas aplicadas em motores de combustão interna focam especificamente nas necessidades e contexto do mercado brasileiro, promovendo o uso de biocombustíveis e melhorando a eficiência energética. A integração de um sistema de reforma ao motor é estratégica para aumentar os indicadores de eficiência e aproveitar a consolidada infraestrutura de abastecimento de combustíveis existente no Brasil. Este reformador converte etanol e água em hidrogênio e subprodutos, que são então misturados com o ar de admissão do motor. Esse processo aumenta a eficiência de conversão do combustível por meio de uma combustão cineticamente aprimorada. A energia motriz para as reações do reformador é proveniente da entalpia residual dos gases de exaustão, dessa forma, aumentando a disponibilidade termodinâmica do motor. Simulações computacionais utilizando os softwares AVL Cruise e AVL Fire foram realizadas para prever as temperaturas dos gases de exaustão e o consumo de etanol sob variações dinâmicas da carga do motor. O modelo de trem de força considera uma configuração abrangente, incluindo um motor totalmente transiente em termos térmicos, linha rotativa de transmissão mecânica, forças de resistência longitudinal, sistemas de controle, e um modelo preditivo do progresso de combustão através de características de chama operando no ciclo FTP75. Para refinar o modelo de combustão, simulações preliminares com ANSYS CHEMKIN foram realizadas para determinar as velocidades de chama laminar das misturas de combustível. Os resultados das simulações orientaram o dimensionamento do protótipo, visando redução no consumo de combustível
id FEI_e40af0897bcae45cbe0fbbc3e67a4d63
oai_identifier_str oai:repositorio.fei.edu.br:FEI/5739
network_acronym_str FEI
network_name_str Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)
repository_id_str
spelling Rodrigues, Daniel Pereira PegoOlivieri, G. V.2025-04-07T20:39:49Z2025RODRIGUES, Daniel Pereira Pego. <b> Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com mistura de hidrogênio/ </b> Daniel pereira pego rodrigues; orientação : Prof. Dr. Gustavo Vieira Olivieri. 2025. 90 f. Dissertação (Mestrado em engenharia Química) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2025. Disponível em: Texto na íntegra.https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/5739https://doi.org/10.31414/ee.2025.d.132014O programa federal brasileiro MOVER (Mobilidade Verde) fomenta o desenvolvimento de novas tecnologias e métodos para reduzir as emissões de poluentes, promovendo a sinergia entre a indústria e a academia para inovar o setor automotivo brasileiro. Pesquisas aplicadas em motores de combustão interna focam especificamente nas necessidades e contexto do mercado brasileiro, promovendo o uso de biocombustíveis e melhorando a eficiência energética. A integração de um sistema de reforma ao motor é estratégica para aumentar os indicadores de eficiência e aproveitar a consolidada infraestrutura de abastecimento de combustíveis existente no Brasil. Este reformador converte etanol e água em hidrogênio e subprodutos, que são então misturados com o ar de admissão do motor. Esse processo aumenta a eficiência de conversão do combustível por meio de uma combustão cineticamente aprimorada. A energia motriz para as reações do reformador é proveniente da entalpia residual dos gases de exaustão, dessa forma, aumentando a disponibilidade termodinâmica do motor. Simulações computacionais utilizando os softwares AVL Cruise e AVL Fire foram realizadas para prever as temperaturas dos gases de exaustão e o consumo de etanol sob variações dinâmicas da carga do motor. O modelo de trem de força considera uma configuração abrangente, incluindo um motor totalmente transiente em termos térmicos, linha rotativa de transmissão mecânica, forças de resistência longitudinal, sistemas de controle, e um modelo preditivo do progresso de combustão através de características de chama operando no ciclo FTP75. Para refinar o modelo de combustão, simulações preliminares com ANSYS CHEMKIN foram realizadas para determinar as velocidades de chama laminar das misturas de combustível. Os resultados das simulações orientaram o dimensionamento do protótipo, visando redução no consumo de combustívelThe development of new technologies and methods to reduce pollutant emissions is a key focus of the Brazilian federal program MOVER, synergy between industry and academia to advance and innovate the automotive sector. Applied research in internal combustion engines specifically aims to address the needs of the Brazilian domestic market by promoting the employment of biofuels and enhancing energy efficiency. The integration of a reformer system into the engine is strategic for elevating efficiency standards and for benefiting the current structure of the Brazilian fuel supply. This reformer transforms ethanol and water into hydrogen and by-products, which become a proportion with the fresh charge into the engine intake. This process enhances fuel conversion efficiency through chemically enhanced combustion progress. Additionally, the required driving energy of the catalyst reactions and the ideal working temperature are sourced from the residual enthalpy of the exhaust engine gases, thus increasing the exergy of the system. Computer simulations using the AVL CFD software were conducted to predict exhaust gas temperatures and thermodynamic availability under regular engine load variations. The powertrain model includes a detailed arrangement, including a total thermal transient engine, rotational mechanical driveline, resistance forces, control, and a predictive flame kernel combustion model running on the FTP75 cycle. To refine the combustion model, prior simulations with ANSYS CHEMKIN were performed to obtain the laminar flame speeds of the mixtures. The simulation results guided the scaling of the prototype, aiming to achieve a reduction in fuel consumptionFUNDEP - ROTA 2030porpt_BRCentro Universitário FEI, São Bernardo do CampoMotor de combustão internaSimulação computacionalHidrogênioEtanolReformador catalíticoInternal combustion engineComputational simulationHydrogenEthanolcatalytic reformer Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com uma mistura de hidrogênio info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)instname:Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)instacron:FEIORIGINALfulltext.pdfapplication/pdf4908616https://repositorio.fei.edu.br/bitstreams/ea6dc8cc-990c-44f8-922f-948911e7312f/downloadb7d575c2f0705934fb97cd9a16ef628eMD51trueAnonymousREADTEXTfulltext.pdf.txtfulltext.pdf.txtExtracted texttext/plain103588https://repositorio.fei.edu.br/bitstreams/da1c0dd1-d257-40c5-b44e-820db778219b/download063de26389f6e7d3606948b1db6e40f5MD52falseAnonymousREADTHUMBNAILfulltext.pdf.jpgfulltext.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2437https://repositorio.fei.edu.br/bitstreams/b684be5e-37f1-49c1-8994-1d2ce81dc951/downloadec56c6bf01ede50520f94a583e8366c1MD53falseAnonymousREADFEI/57392025-11-21 22:28:04.297open.accessoai:repositorio.fei.edu.br:FEI/5739https://repositorio.fei.edu.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://sofia.fei.edu.br/pergamum/biblioteca/PRIhttps://repositorio-api.fei.edu.br/server/oai/requestcfernandes@fei.edu.bropendoar:2025-11-21T22:28:04Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI) - Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com uma mistura de hidrogênio
title Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com uma mistura de hidrogênio
spellingShingle Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com uma mistura de hidrogênio
Rodrigues, Daniel Pereira Pego
Motor de combustão interna
Simulação computacional
Hidrogênio
Etanol
Reformador catalítico
Internal combustion engine
Computational simulation
Hydrogen
Ethanol
catalytic reformer
title_short Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com uma mistura de hidrogênio
title_full Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com uma mistura de hidrogênio
title_fullStr Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com uma mistura de hidrogênio
title_full_unstemmed Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com uma mistura de hidrogênio
title_sort Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com uma mistura de hidrogênio
author Rodrigues, Daniel Pereira Pego
author_facet Rodrigues, Daniel Pereira Pego
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Rodrigues, Daniel Pereira Pego
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Olivieri, G. V.
contributor_str_mv Olivieri, G. V.
dc.subject.por.fl_str_mv Motor de combustão interna
Simulação computacional
Hidrogênio
Etanol
Reformador catalítico
Internal combustion engine
Computational simulation
Hydrogen
Ethanol
catalytic reformer
topic Motor de combustão interna
Simulação computacional
Hidrogênio
Etanol
Reformador catalítico
Internal combustion engine
Computational simulation
Hydrogen
Ethanol
catalytic reformer
description O programa federal brasileiro MOVER (Mobilidade Verde) fomenta o desenvolvimento de novas tecnologias e métodos para reduzir as emissões de poluentes, promovendo a sinergia entre a indústria e a academia para inovar o setor automotivo brasileiro. Pesquisas aplicadas em motores de combustão interna focam especificamente nas necessidades e contexto do mercado brasileiro, promovendo o uso de biocombustíveis e melhorando a eficiência energética. A integração de um sistema de reforma ao motor é estratégica para aumentar os indicadores de eficiência e aproveitar a consolidada infraestrutura de abastecimento de combustíveis existente no Brasil. Este reformador converte etanol e água em hidrogênio e subprodutos, que são então misturados com o ar de admissão do motor. Esse processo aumenta a eficiência de conversão do combustível por meio de uma combustão cineticamente aprimorada. A energia motriz para as reações do reformador é proveniente da entalpia residual dos gases de exaustão, dessa forma, aumentando a disponibilidade termodinâmica do motor. Simulações computacionais utilizando os softwares AVL Cruise e AVL Fire foram realizadas para prever as temperaturas dos gases de exaustão e o consumo de etanol sob variações dinâmicas da carga do motor. O modelo de trem de força considera uma configuração abrangente, incluindo um motor totalmente transiente em termos térmicos, linha rotativa de transmissão mecânica, forças de resistência longitudinal, sistemas de controle, e um modelo preditivo do progresso de combustão através de características de chama operando no ciclo FTP75. Para refinar o modelo de combustão, simulações preliminares com ANSYS CHEMKIN foram realizadas para determinar as velocidades de chama laminar das misturas de combustível. Os resultados das simulações orientaram o dimensionamento do protótipo, visando redução no consumo de combustível
publishDate 2025
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2025-04-07T20:39:49Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2025
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv RODRIGUES, Daniel Pereira Pego. <b> Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com mistura de hidrogênio/ </b> Daniel pereira pego rodrigues; orientação : Prof. Dr. Gustavo Vieira Olivieri. 2025. 90 f. Dissertação (Mestrado em engenharia Química) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2025. Disponível em: Texto na íntegra.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/5739
dc.identifier.doi.none.fl_str_mv https://doi.org/10.31414/ee.2025.d.132014
identifier_str_mv RODRIGUES, Daniel Pereira Pego. <b> Análise transiente do desempenho de um motor flex enriquecido com mistura de hidrogênio/ </b> Daniel pereira pego rodrigues; orientação : Prof. Dr. Gustavo Vieira Olivieri. 2025. 90 f. Dissertação (Mestrado em engenharia Química) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2025. Disponível em: Texto na íntegra.
url https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/5739
https://doi.org/10.31414/ee.2025.d.132014
dc.language.iso.fl_str_mv por
pt_BR
language por
language_invalid_str_mv pt_BR
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
publisher.none.fl_str_mv Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)
instname:Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)
instacron:FEI
instname_str Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)
instacron_str FEI
institution FEI
reponame_str Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)
collection Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.fei.edu.br/bitstreams/ea6dc8cc-990c-44f8-922f-948911e7312f/download
https://repositorio.fei.edu.br/bitstreams/da1c0dd1-d257-40c5-b44e-820db778219b/download
https://repositorio.fei.edu.br/bitstreams/b684be5e-37f1-49c1-8994-1d2ce81dc951/download
bitstream.checksum.fl_str_mv b7d575c2f0705934fb97cd9a16ef628e
063de26389f6e7d3606948b1db6e40f5
ec56c6bf01ede50520f94a583e8366c1
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI) - Centro Universitário da Fundação Educacional Inaciana (FEI)
repository.mail.fl_str_mv cfernandes@fei.edu.br
_version_ 1865734576976953344

Registros relacionados