Modelagem da formação e emissão de hidrocarbonetos em motores a gás. - Silva, Lydia Lopes Correia da (1999)
Uma maior conscientização ambiental tem despertado no país muito interesse em relação à utilização do gás natural, como combustível no transporte público. Quando em substituição ao óleo diesel, usado nas frotas de ônibus dos grandes centros urbanos, o gás natural veicular possibilita substancial redução da emissão de particulados; comparativamente à gasolina, nota-se redução de emissão de hidrocarbonetos, notadamente os reativos. É neste quadro de crescentes esforços dedicados ao desenvolvimento de motores movidos a gás natural, que tem se revelado a importância dos estudos voltados à compreensão dos mecanismos de formação e emissão de poluentes, principalmente dos hidrocarbonetos, devido à natureza complexa dos fenômenos fluido-mecânicos e químicos envolvidos. O objetivo central do estudo foi o desenvolvimento de modelo simulador da formação e emissão de hidrocarbonetos em motores de ignição por centelha (Otto) operando com gás natural, levando-se em conta os mecanismos de expansão, após a fase de combustão principal, do combustível não queimado retido nas frestas da câmara de combustão, a difusão deste em direção às regiões centrais do cilindro, contendo produtos da combustão a altas temperaturas, e sua subsequente reação química - pós oxidação dos hidrocarbonetos. A partir de modelo unidimensional de transporte e oxidação dos gases não queimados que emergem das frestas, foi elaborado um programa computacionalcapaz deestimar os níveis de emissões de hidrocarbonetos em motores a gás. Os resultados da simulação apresentaram tendências coerentes com relação às variações operacionais do motor (carga e rotação) e indicaram que o modelo simulador respondeu às variações de evolução da temperatura no cilindro, representadas pela mudança de gás combustível. Análise comparativa com dados experimentais indicaram que em geral, exceção para a operação em carga parcial, as frações de metano que permaneceram não queimadas no cilindro foram subestimadas. Tal constatação , reforçada pelo fato de terem sido encontrados na simulação valores relativamente baixos de temperatura mínima de oxidação, leva à consideração de que a razão de queima dos hidrocarbonetos possa ter sido superestimada, provavelmente em decorrência do emprego de uma relação global de oxidação do metano, não propriamente adequada para as faixas de temperatura e pressão do ciclo de trabalho de motores de combustão interna.