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http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/tede/22
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Avaliação das emissões gasosa de um motor mono-cilindro ciclo Otto utilizando diferentes misturas de gasolina com etanol e adulterante. |
Título(s) alternativo(s): | Evaluation of gaseous emissions from a single-cylinder spark ignition engine operating on different gasoline-ethanol and gasoline-ethanol-adulterant blends. |
Autor: | Olanyk, Luciano Zart ![]() |
Primeiro orientador: | Schirmer, Waldir Nagel |
Resumo: | As emissões gasosas provenientes da queima de combustíveis fósseis são classificadas como as maiores causadoras da poluição atmosférica. Como forma de mitigação, o Brasil regulamentou o uso de etanol na matriz energética. Porém, a adoção do combustível alternativo, aliado à abertura de mercado para produtos derivados de petróleo, como solventes, incita comercialização de combustíveis adulterados (fora das especificações definidas pelos parâmetros de qualidade). Com efeito, tais condutas podem resultar em diminuição no desempenho dos motores e aumento nas emissões de poluentes atmosféricos. Neste sentido, o presente trabalho avalia os efeitos da adição de etanol e Solvente para Borracha (SPB) na gasolina. Inicialmente, foram realizados ensaios de parâmetros de qualidade (destilação, teor de etanol, cor e aspecto e massa específica); em seguida, de desempenho (consumo mássico e específico) e, finalmente, de emissões dos gases monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC), óxidos de nitrogênio (NOx) e teor de oxigênio (O2), medidos no escapamento. Para tanto, avaliou-se as formulações de gasolina A misturada a 5, 10, 15, 20 e 25% v/v de etanol anidro e misturas de gasolina com 20% v/v de etanol anidro, combinada a 10, 20, 30 e 40% v/v de SPB. Os ensaios de parâmetros de qualidade seguiram as normas NBR 9619, NBR 13992, NBR 14954 e NBR 7148, enquanto que as avaliações de desempenho e emissões gasosas foram efetuadas conforme a norma NBR 8178. Nesta última avaliação, utilizou-se um motor mono-cilindro de quatro tempos, 196 cc e potência máxima de 6,5 hp (4,85kW) acoplado a um gerador, operando sob cargas de 0, 600, 1200, 1800 e 2000 W. As medidas de concentrações dos gases emitidos no escapamento foram obtidas através de um analisador automático de gases, tipicamente utilizado em inspeções veiculares, equipado com infravermelho não dispersivo (NDIR) para detecção de CO e HC e sensores eletroquímicos para detecção de O2 e NOx. Como resultados, comparando as emissões geradas da queima da gasolina pura e misturada a 25% v/v de etanol à carga constante de 2000 W, observou-se redução nas concentrações de CO, HC e NOx de 33%, 41% e 25% respectivamente. No que diz respeito ao desempenho de consumo e emissões para cargas variáveis, verificou-se para misturas de gasolina A com 25% v/v de etanol, um aumento no consumo de 10%, apesar de serem observadas reduções nas emissões de CO, HC e NOx em 122, 30, e 18%, respectivamente. Com a adição de SPB, o aumento no consumo foi de 10% e das concentrações de CO e HC, de 38 e 16% respectivamente; porém, as emissões de NOx reduziram 15% (comparando-se cargas de 0 e 2000 W). Concluiu-se, portanto, que a adição de etanol anidro à gasolina, apesar de reduzir o desempenho, contribui para diminuir as emissões de gases poluentes, tanto para carga constante como para cargas variáveis e que a adição de SPB também resultou na redução do desempenho, contudo, elevaram-se as emissões de CO e HC, apesar de ser observado redução nas emissões de NOx. Quanto aos ensaios de parâmetros de qualidade, estes foram insuficientes (tendo-se por base a legislação vigente) para revelar presença de SPB à gasolina em algumas das porcentagens estudadas. |
Abstract: | Gaseous emissions from burning fossil fuels are classified as the main causes of air pollution. By way of mitigation, Brazil regulates the use of ethanol in its energy matrix. However, the adoption of this alternative fuel, combined with the opening of the market for petroleum products, as solvents, incites commercialization of adulterated fuels (out of specifications defined by regulated quality parameters). Indeed, such conduct may result in decrease engine performance and increase air pollutants emissions. In this sense, the present study evaluates the effects of the ethanol and rubber solvent (SPB) addition in gasoline. Initially, tests were performed over quality parameters (distillation, ethanol content, color and appearance and density), then the consumption performance (mass and specific consumption) and finally gas emissions of carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx) and oxygen content (O2), measured in the exhaust. For this purpose, the formulations evaluated was pure gasoline mixed with 5, 10, 15, 20 and 25% v/v ethanol anhydrous content and gasoline blends with 20% v/v ethanol anhydrous, combined with 10, 20, 30 and 40% v/v of SPB content. The testing of quality parameters were conducted with NBR 9619, NBR 13992, NBR 14954 and NBR 7148 norms, while consumption performance and gaseous emissions were performed according to NBR 8178. In this case, we used a spark ignition single-cylinder engine, four-stroke, 196 cm³ and maximum power of 6.5 hp (4.85 kW) coupled to a generator operating under loads of 0, 600, 1200, 1800 and 2000 W. Measurements of concentrations of gases emitted in the exhaust were obtained through an automatic gas analyzer typically used in vehicle inspections, equipped with non-dispersive infrared (NDIR) for the detection of CO and HC and electrochemical sensors for the detection of O2 and NOx The results showed that, at a constant load of 2000 W, comparing emissions generated from pure gasoline and mixed with 25% v/v ethanol, there was reduction in the concentrations of CO, HC and NOx by 33%, 41% and 25% respectively. With respect to the consumption performance and emissions, while varying loads and comparing pure gasoline and ethanol 25% v/v, it was found increase in consumption of about 10%, although it was observed reductions of 122, 30 and 18% for CO, HC and NOx, respectively. With the addition of SPB increased consumption was about 10% and concentrations of CO and HC, by 38 and 16%, respectively, however, NOx emissions declined 15% (comparing 0 and 2000 W loads). In conclusion, it was found that the addition of ethanol in gasoline, while reducing consumption performance assists in reducing emissions of pollutant gases for both, constant and variable loads. Also adding SPB resulted in reducing consumption performance but increased emissions of CO and HC, despite being observed reduction in NOx emissions. For the tests of quality parameters, there were unsatisfying to reveal the presence of SPB in gasoline in some of the studied percentages. |
Palavras-chave: | Adulteração da gasolina biocombustíveis etanol gasolina poluição atmosférica solvente para borracha Atmospheric pollution biofuels ethanol gas adulteration gasoline rubber solvent |
Área(s) do CNPq: | OUTROS |
Idioma: | por |
País: | BR |
Instituição: | UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro Oeste |
Sigla da instituição: | UNICENTRO |
Departamento: | Unicentro::Departamento de Ciências Agrárias e Ambientais |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Bioenergia (Mestrado) |
Citação: | OLANYK, Luciano Zart. Evaluation of gaseous emissions from a single-cylinder spark ignition engine operating on different gasoline-ethanol and gasoline-ethanol-adulterant blends.. 2013. 130 f. Dissertação (Mestrado em Biocombustiveis) - UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro Oeste, Guarapuava, 2013. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://localhost:8080/tede/handle/tede/22 |
Data de defesa: | 13-Ago-2013 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-Graduação em Bioenergia |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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