Trabalho de Conclusão de Curso
Análise numérica da influência da geometria do coletor de admissão sobre a eficiência volumétrica em motores ICE
Registro en:
SILVA, Taynara Brito. Análise numérica da influência da geometria do coletor de admissão sobre a eficiência volumétrica em motores ICE. 2018. 74 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecatrônica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018.
Autor
Silva, Taynara Brito da
Institución
Resumen
This work presents a numerical analysis of the effects of the intake manifold geometry on the
performance of an internal combustion engine with spark ignition. The understanding of these
effects is extremely important for achieving better engine efficiency and power in order to meet
the current requirements regarding the emission of pollutants and the constant desire of the
customer to reconcile economy and power. For the accomplishment of the present work the
BOOST software of the manufacturer AVL was used. For the analysis, the characteristic torque
and power curves were constructed, as well as the volumetric yield curve for different lengths of
intake conduits, and the same were compared to each other. Through the theoretical knowledge
acquired throughout the course, it was possible to present the advantages, disadvantages and
limits of the effects of the intake manifold geometry on the engine performance. It is worth noting
that the numerical simulation of the motor behavior is still quite complex, mainly due to its transient
nature. Restrictions on air intake, air mixture quality, turbulence level, cylinder intake and exhaust
processes, and flame speed during combustion are strongly influenced by the engine operating
conditions. The software used has the advantage of great simplicity, speed of response and low
computational cost when compared to results of CFD (Computational Fluid Dynamics), allowing
preliminary analyzes and comparisons. The results presented in this work show the performance
gains obtained through the variation of the length of the conduits, presenting results consistent
with the literature. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) Este trabalho apresenta uma análise numérica dos efeitos da geometria do coletor de admissão
no desempenho de um motor de combustão interna com ignição por centelha. O entendimento
desses efeitos é de extrema importância para o alcance de melhor eficiência e potência do motor
de modo a atender às exigências atuais em relação à emissão de poluentes e o desejo constante
do cliente em conciliar economia e potência. Para a realização do presente trabalho utilizou-se o
software BOOST da fabricante AVL. Para a análise, foram construídas as curvas características
de torque e potência, bem como a curva de rendimento volumétrico para diferentes comprimentos
de condutos de admissão e as mesmas foram comparadas entre si. Através dos conhecimentos
teóricos adquiridos ao longo do curso, consulta à literatura disponível sobre o assunto e
manipulação dos resultados encontrados, foi possível apresentar as vantagens, as desvantagens
e os limites dos efeitos da geometria do coletor de admissão no desempenho do motor. Vale
ressaltar que a simulação numérica do comportamento do motor é, ainda, bastante complexa,
devido, principalmente, à sua natureza transiente. Restrições à entrada de ar, qualidade da
mistura arcombustível, nível de turbulência, processos de admissão e exaustão do cilindro e
velocidade da chama durante a combustão são fortemente influenciadas pelas condições
operacionais do motor. O software utilizado apresenta como vantagem grande simplicidade,
velocidade de resposta e baixo custo computacional quando comparado a resultados de CFD (do
inglês,“Computational Fluid Dynamics”), permitindo análises preliminares e comparações. Os
resultados apresentados no presente trabalho evidenciam os ganhos em desempenho obtidos
através da variação do comprimento dos condutos, apresentando resultados condizentes com a
literatura.