Análise Experimental de um Motor Diesel de Médio Porte em Operação Mono e Bicombustível

Abstract

Este trabalho tem por objetivo analisar o desempenho de um motor operando em modo mono combustível com óleo diesel (OD) e em modo bicombustível, utilizando como combustível primário o gás natural (GN) e como secundário, a injeção piloto de OD. No modo bicombustível de funcionamento, o GN é admitido junto com o ar de combustão, sendo a mistura comprimida e entra em combustão após a ignição do OD injetado. O motor estudado é de seis cilindros em linha, ciclo Diesel e turboalimentado. Os ensaios de desempenho (torque, potência, consumo específico de combustível e emissões gasosas) do motor mencionado foram realizados em um banco dinamométrico, cujo freio (retarder) é do tipo eletromagnético arrefecido a ar. Os dados obtidos dos ensaios foram corrigidos de acordo com a norma NBR ISO 3046/1. Um primeiro conjunto de ensaios foi realizado para avaliar o desempenho do motor operando somente com óleo OD. As tendências das curvas de torque, potência e consumo específico de combustível pela rotação do motor foram similares àquelas correspondentes do fabricante, mas, quantitativamente, os valores ficaram aquém. Os experimentos em modo bicombustível (ODGNV) foram realizados a 1800 RPM e se conseguiu um percentual de substituição do óleo diesel de quase 73%, representando uma redução nos custos com combustíveis, especialmente de OD, de quase 29%. Com o maior percentual de substituição de OD também houve o maior rendimento térmico do motor (31,1%) em comparação ao modo OD100 (25,6%).

Experimental Analysis of a Medium-Sized Diesel Engine on Mono and Dual-Fuel Operation

This work aims to analyze the performance of an engine operating in mono fuel mode with diesel oil (DO) and in dual fuel mode using compressed natural gas (CNG) as primary fuel, and DO as secondary fuel in the form of a pilot injection. In the dual fuel operation mode, CNG intake is made with combustion air, being the mixture compressed and is ignited after the DO ignition. The engine studied is a six-cylinder, Diesel cycle, and is turbocharged. Performance tests (torque, power, fuel specific consumption and gas emissions) of the engine have been conducted on a dynamometer whose brake (retarder) is an electromagnetic type air-cooled. The data of the tests were corrected in accordance with ISO 3046/1 standard. A first set of tests was conducted to evaluate the performance of the engine operating only with diesel oil. The trends of torque, power and fuel specific consumption curves versus the engine speed were similar to those of the manufacturer, but quantitatively the values fell short. The experiments in dual fuel mode (DO-CNG) were conducted at 1800 RPM and achieved a percentage of diesel oil replacement of about 73%, representing a reduction in fuel costs, especially OD, of almost 29%. With the highest percentage of DO replacement was also the largest engine thermal efficiency (31.1%) compared to the DO100 mode (25.6%).