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Ensaios em bancada experimental de motor monocilíndrico diesel usando misturas de HVO (Diesel verde) e Diesel convencional. Análise de performance e emissões

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2024-10-22
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Universidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad de Concepción - Chile. Departamento de Ingeniería Mecánica
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Resumen
O presente artigo apresenta os estudos sobre o desempenho e as emissões de um motogerador monocilíndrico diesel quando alimentado por misturas de HVO (óleo vegetal hidrotratado, também conhecido como diesel parafínico ou diesel verde) e diesel convencional, ou seja, diesel fóssil. O uso de combustíveis alternativos e a busca por soluções mais sustentáveis no setor de transporte têm sido temas de grande relevância nas últimas décadas, impulsionados por preocupações ambientais e a necessidade de reduzir as emissões de poluentes e o impacto das atividades humanas sobre o planeta. O objetivo principal foi avaliar como a introdução de HVO nas misturas afetaria o desempenho do motor e suas emissões de poluentes, em comparação com o uso exclusivo de diesel convencional. A pesquisa envolve uma série de ensaios em bancada experimental, nos quais proporções volumétricas de 12%, 20% e 50% de HVO foram misturadas com diesel convencional, assim como diesel e HVO puros, e alimentadas ao motor monocilíndrico. O artigo inclui também análise e comparação dos resultados obtidos, confecção de gráficos de eficiência da combustão, eficiência térmica e emissões de NOx, material particulado, CO, CO2 e HC em cada ponto de ensaio. Os resultados obtidos demonstraram que a introdução de HVO nas misturas de combustível teve um impacto positivo no desempenho do motor, resultando em uma melhoria notável na eficiência energética, conseguindo entregar uma mesma potência com cerca de 10% a menos de consumo de combustível, para o HVO puro em relação ao uso exclusivo de diesel convencional. Além disso, as emissões de poluentes, particularmente de NOx e material particulado, foram significativamente reduzidas (com percentual máximo de redução de 22,51% e 53,23% respectivamente) com o uso de misturas contendo HVO, contribuindo para uma diminuição do impacto ambiental. Este estudo destacou o potencial promissor do HVO como uma alternativa sustentável ao diesel convencional e inclusive ao Biodiesel, com benefícios tanto em termos de desempenho do motor quanto de redução das emissões de poluentes. Os resultados sugerem que a utilização de misturas de HVO e diesel convencional pode ser uma estratégia viável para melhorar a eficiência dos motores a diesel e reduzir seu impacto ambiental, contribuindo para a transição por fontes de energia mais limpas e sustentáveis no setor de transporte.
This article presents studies on the performance and emissions of a single-cylinder diesel motor generator when powered by mixtures of HVO (hydrotreated vegetable oil, also known as paraffinic diesel or green diesel) and conventional diesel, that is, fossil diesel. The use of alternative fuels and the search for more sustainable solutions in the transport sector have been topics of great relevance in recent decades, driven by environmental concerns and the need to reduce pollutant emissions and the impact of human activities on the planet. The main objective was to evaluate how the introduction of HVO into mixtures would affect engine performance and pollutant emissions, compared to the exclusive use of conventional diesel. The research involves a series of tests on an experimental bench, in which volumetric proportions of 12%, 20% and 50% of HVO were mixed with conventional diesel, as well as pure diesel and HVO, and fed to the single-cylinder engine. The article also includes analysis and comparison of the results obtained, creation of graphs of combustion efficiency, thermal efficiency and emissions of NOx, particulate matter, CO, CO2 and HC at each test point. The results obtained demonstrated that the introduction of HVO in fuel mixtures had a positive impact on engine performance, resulting in a notable improvement in energy efficiency, managing to deliver the same power with around 10% less fuel consumption, for the Pure HVO compared to the exclusive use of conventional diesel. Furthermore, pollutant emissions, particularly NOx and particulate matter, were significantly reduced (with a maximum percentage reduction of 22.51% and 53.23% respectively) with the use of mixtures containing HVO, contributing to a reduction in the impact environmental. This study highlighted the promising potential of HVO as a sustainable alternative to conventional diesel and even Biodiesel, with benefits both in terms of engine performance and reduced pollutant emissions. The results suggest that the use of mixtures of HVO and conventional diesel can be a viable strategy to improve the efficiency of diesel engines and reduce their environmental impact, contributing to the transition towards cleaner and more sustainable energy sources in the transport sector.
Descripción
Organizado y patrocinado por: Federación iberoamericana de Ingeniería Mecánica y Universidad de Concepción - Chile. Departamento de Mecánica, FeIbIm – FeIbEM
Categorías UNESCO
Palabras clave
motores, HVO, diesel Renovável, combustão, testes experimentais, engines, HVO, renewable Diesel, combustion, experimental tests
Citación
-
Centro
E.T.S. de Ingenieros Industriales
Departamento
Mecánica
Grupo de investigación
Grupo de innovación
Programa de doctorado
Cátedra
DOI