A Gases da Combustão

1. INTRODUÇÃO

Este relatório irá abordar a análise química dos gases de exaustão de um motor de combustão. Foram recolhidos dados das quantidades dos gases que foram liberados na queima, além de compará-los com a rotação do motor e a carga aplicada para frear o giro do motor.

Para analisar a exaustão dos gases, utilizamos o analisar ORSAT, ele é utilizado para detectar o teor dos gases em base seca. Após a obtenção dos dados, também conseguimos a eficiência da combustão, as perdas do motor, o excesso de ar e a temperatura de escape de acordo com sua carga equivalente.

1. OBJETIVO

Verificar a composição química dos gases produtos da combustão de um motor diesel do laboratório de máquinas térmicas LMT - UNIFEI, usando um analisador de gases.

1. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 Materiais:

- Analisador de gases portátil LANCOM III da fabricante LAND, com funcionamento conforme Figura 1 e faixas de operação na Figura 2.

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Figura 1 - Esquema de funcionamento do analisador LANCOM III (LANCOM III,  2016)

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  Figura 2 - Faixas de operação do analisador LANCOM III.

- Motor diesel Yanmar, com características apresentadas na Figura 3.

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Figura 3 – Características do moto utilizado no ensaio.

1. Métodos:

1) ligar aparelho em um ar ambiente "puro" para efeito de calibração e ajustes internos, sem ligá-lo ao motor;

2) após finalizado o processo de calibragem (tempo automático) instalar a sonda no acesso do tubo de escapamento do motor;

3) Ligar o motor e aguardar a estabilização térmica, sem aplicação de carga no freio hidráulico;

4) Com auxílio de um tacômetro (posicionado diretamente no eixo) mantenha uma rotação constante de 1800 rpm no acelerador, preenchendo a tabela de leituras com a composição dos gases de escape lida.

5) Em seguida, aplique uma dada carga no freio hidráulico, garanta uma rotação próxima de 1800 rpm e aguarde estabilização térmica para nova leitura de dados.

6) Faça mais uma aplicação de carga ao freio e finalize a coleta de dados, desligando finalmente o motor.

1. GRÁFICOS

1. DISCUSSÃO

A preocupação com o aumento das emissões de poluentes por veículos automotores tem aumentado. Tanto no Brasil como no exterior, há diversas regulamentações no sentido de controlar essas emissões. Quantificar esses poluentes emitidos, além de servir de instrumento de gestão ambiental, também é de suma importância para atender a legislação. No Brasil, o Ministério do Meio Ambiente fez recentemente dois levantamentos das emissões veiculares, apresentados e 2011 e 2014, chamados de primeiro e segundo ‘Inventário Nacional de Emissões Atmosféricas por Veículos Automotores Rodoviários’. Nesses inventários são apresentados fatores de emissão para diferentes poluentes, combustíveis, e categorias de veículos. .

O Brasil possui uma extensa lista de leis e resoluções relacionadas à qualidade do ar e, mais especificamente, com as emissões de poluentes por veículos automotores, que vêm sendo estudadas, desenvolvidas e atualizadas desde os anos 1980. Programas como o Programa Nacional de Controle de Qualidade do Ar (PRONAR), o Programa de Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores (PROCONVE) e o Programa de Controle da Poluição do Ar por Motociclos e Veículos Similares (PROMOT) foram criados a partir dessas leis (MMA, 2011). O PROCONVE, criado pela Resolução no 18/86 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) foi desenvolvido pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) durante os anos 1980 e, posteriormente, foi complementado por outras resoluções CONAMA e instruções normativas, tendo sido consolidado pela Lei Federal nº 8.723, de 29 de outubro de 1993. Dentre as regulamentações dessa resolução foram fixados prazos e estabelecidos limites máximos de emissão, em ensaios padronizados e com combustíveis de referência, para diferentes tipos de veículos automotores nacionais e importados, de acordo com padrões europeus. Na Tabela 1 são apresentados os limites de emissão de poluentes para veículos pesados do ciclo diesel (Ciclos de teste ESC/ELR) e na Tabela 2 os limites de emissão de poluentes para veículos pesados do ciclo diesel (Ciclos de teste ETC).

Tabela 1 - Veículos Pesados – Ciclo Diesel – Convencional e com Pós- tratamento     (Ciclos de testes ESC/ELR)

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Tabela 2 - Veículos Pesados – Ciclo Diesel – Convencional e com Pós- tratamento     (Ciclos de testes ETC)

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Na Tabela 3 é demonstrada a evolução ao longo dos anos dos fatores de emissão de veículos movidos a diesel no Brasil. Os poluentes emitidos por veículos a diesel são CO, óxidos de nitrogênio (NOx), hidrocarbonetos não metano (NMHC) e MP. Para o CO2, o INEA apresenta fatores de emissão em kg.L-1. Para compatibilizar as unidades com os outros fatores de emissão, foram utilizados valores médios de quilometragem rodada por litro de combustível (km.L-1) e fatores de emissão em g.km-1 foram obtidos; essas informações são apresentadas na Tabela 4. Os fatores de emissão apresentados nesta seção devem ser utilizados quando se conhece as informações de composição da frota em circulação, de acordo com ano de fabricação, tipo de combustível e quilometragem dos veículos. Para casos em que não se conhece a distribuição completa da frota sugere-se a utilização de fatores de emissão alternativos.