Simulação numérica e análise de um motor de quatro tempos a diesel turbo alimentado
Numerical simulation and analysis of a four-stroke engine turbo powered diesel
| dc.contributor | Barbosa Júnior, Cleiton Rubens Formiga | |
| dc.contributor | Barbosa, Cleiton Rubens Formiga | |
| dc.contributor | Lucena, Alysson Nascimento de | |
| dc.creator | Bezerra, Daniel Albuerne Diniz | |
| dc.date | 2022-12-08T13:12:18Z | |
| dc.date | 2022-12-08T13:12:18Z | |
| dc.date | 2022-11-18 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-04T12:25:49Z | |
| dc.date.available | 2023-09-04T12:25:49Z | |
| dc.identifier | BEZERRA, Daniel Albuerne Diniz. Simulação numérica e análise de um motor de quatro tempos a diesel turbo alimentado. Orientador: Cleiton Rubens Formiga Barbosa Júnior. 2022. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. | |
| dc.identifier | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50031 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8600714 | |
| dc.description | In this paper, a virtual model of a four-stroke spontaneous ignition internal combustion engine based on the MIVEC 2.4L turbo diesel engine used in the Pajero Sport HPE car was developed. In Diesel - RK software, the geometric parameters of a real engine were used as input data, such as piston stroke, piston diameter, compression ratio, number of cylinders and the compression ratio of the turbo-compressor, provided by the manufacturer's catalogue. Therefore, it was possible to obtain an approximation of the real parameters of the engine based on the regimes of maximum power, maximum torque, idle speed and intermediate powers. Through these data, the first simulation was performed for the maximum power regime following the instructions of a practical exercise suggested by the software itself, resulting in a very divergente power value from provided by manufacture. To reduce this difference, as recommended by the program, changes were made to the geometric parameters of the valves and an optimization of the combustion injection time to increase the combustion efficiency in the expansion time, getting closer to the real model and increasing, this way, virtual engine power. After these optimizations, the margin of error dropped dramatically, reaching a difference of only 4% from the real engine, resulting in values consistent with Mitsubishi values. Changes were carried out changes in all operating regimes, such as idling, intermediate power and especially for maximum torque mode, which resulted in a difference of only 4.17% from the real engine. Finally, with all the calculated regimes, the power, torque, average effective pressure and specific fuel consumption curves were obtained, all as a function of the respective RPM values for each operating regime. The final results obtained were close to the real engine model, presenting the curves of the graphs in agreement with the theory under study. The methodology applied for this production of the virtual engine model is replicable and can be improved, providing for better results as long as wealth of information provided by the manufacturer, which is sometimes confidential. The engine performance simulation with software is important for a better understanding of its operation, as well as for the application of improvements in relation to its performance, in order to bringing cost savings due to it does not require a prototype study. | |
| dc.description | Neste trabalho foi desenvolvido o modelo virtual de um motor de combustão interna de ignição espontânea quatro tempos baseado no motor modelo MIVEC 2.4L turbo diesel utilizado no automóvel Pajero Sport HPE. Por meio do software Diesel - RK, utilizou-se como dados de entrada os parâmetros geométricos do motor, tais como curso do pistão, diâmetro do pistão, taxa de compressão, número de cilindros e a relação de compressão do turbo - compressor, disponibilizados pelo catálogo da própria fabricante. Com isso, foi possível obter uma aproximação dos parâmetros reais do motor tomando como base os regimes de potência máxima, torque máximo, marcha lenta e potências intermediárias. Através desses dados foi realizado a primeira simulação para o regime de potência máxima seguindo as instruções de um exercício prático sugerido pelo próprio software resultando em um valor para potência muito abaixo do catálogo. Para reduzir essa diferença, pela própria recomendação do programa, realizou-se alterações nos parâmetros geométricos das válvulas e uma otimização do tempo de injeção de combustão para aumentar a eficiência da queima no tempo de expansão, se aproximando mais do modelo real e aumentando, dessa forma, a potência do motor virtual. Após essas otimizações, a margem de erro caiu vertiginosamente atingindo uma diferença de apenas 4% do motor real, resultando em valores condizentes com a do catálogo. Diante disso, buscou-se fazer essas alterações em todos os regimes de operações, como o de marcha lenta, potências intermediárias e principalmente para o modo de torque máximo, o que resultou em uma diferença de apenas 4,17% do motor real. Finalmente, de posse de todos os regimes calculados, obteve-se as curvas de potência, torque, pressão média efetiva e a do consumo específico de combustível, todas em função dos respectivos valores de RPM para cada regime de operação. Os resultados finais obtidos apresentaram proximidade com o modelo real do motor apresentando as curvas dos gráficos concordantes com a teoria em estudo. A metodologia aplicada para essa produção do modelo virtual do motor é replicável e pode ser aperfeiçoada, trazendo melhores resultados de acordo com a riqueza de informações fornecidas pelo fabricante, que, por vezes, são sigilosas. A simulação do desempenho de motores através do software é importante para o melhor entendimento do seu funcionamento, assim como, para aplicação de melhorias em relação a sua performance, além de trazer economia pelo fato de não precisar fabricar um protótipo para estudar seu funcionamento. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | pt_BR | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | |
| dc.publisher | Brasil | |
| dc.publisher | UFRN | |
| dc.publisher | Engenharia mecânica | |
| dc.publisher | Departamento de Engenharia Mecânica | |
| dc.subject | Diesel - RK | |
| dc.subject | Regimes de operação | |
| dc.subject | Simulação | |
| dc.subject | Potência | |
| dc.subject | Power | |
| dc.subject | Torque | |
| dc.subject | Simulation | |
| dc.subject | Operating regimens | |
| dc.title | Simulação numérica e análise de um motor de quatro tempos a diesel turbo alimentado | |
| dc.title | Numerical simulation and analysis of a four-stroke engine turbo powered diesel | |
| dc.type | bachelorThesis |