Estudo conceitual de um motor com cilindrada e taxa de compressão ajustáveis

Resumo

Esta proposta consiste no pedido de extensão do projeto Fapesp N° 2016/06043-1. O estudo proposto tem como objetivo avaliar as vantagens da implementação de um mecanismo que permite a um motor de combustão interna o ajuste de cilindrada e taxa de compressão. O estudo foca na implementação do mecanismo em questão em motores de ignição por centelha operando com etanol buscando o ajuste de taxa de compressão e cilindrada de forma a obter a melhor eficiência. Um motor convencional opera em baixa taxa de compressão quando não há o risco de ocorrência de detonação e com o fluxo de ar restringido pela atuação da válvula borboleta em cargas parciais. Ao reduzir a cilindrada e aumentar a taxa de compressão de acordo com a condição operacional do motor, as perdas mencionadas podem ser evitadas. Logo, a tecnologia proposta propõe um ganho significativo de eficiência em condições de carga parcial. Para executar a análise, é necessário o desenvolvimento de um modelo de simulação. O modelo de simulação deve ser capaz de estimar a perfomance de um motor e prever a ocorrência da detonação, fenômeno crítico para o controle da taxa de compressão. As ferramentas de simulação desenvolvidas devem, então, ser primeiramente validadas com dados experimentais obtidos de um motor convencional. Depois, com o modelo de simulação implementado e validado, a operação e desempenho do motor proposto podem ser estimados. Após realizadas as simulações, um protótipo do motor proposto será testado em bancada e os resultados poderão ser comparados com os resultados obtidos em simulação, validando-os e indicando os benefícios obtidos com a implementação da tecnologia. No projeto anterior já foi desenvolvido o modelo de simulação e sua validação foi realizada com dados experimentais. A nova proposta para a extensão do projeto consiste na fase final da pesquisa, a qual compreende a finalização das simulações de predição de funcionamento e a execução de testes de validação experimentais no protótipo. (AU)