Características do motor

Nomenclatura

A_p Área da superfície da coroa do êmbolo m^2

bsfc Consumo específico de combustível ao freio do motor g/(kW.h)

bmep Pressão média efectiva ao freio Pa

B Diâmetro do cilindro m

C_F Factor de correcção de potência para condições padrão adim.

g Aceleração normal da gravidade 9,80665 m/s^2

h Altitude m

h_fg Entalpia de mudança de estado líquido a vapor J/kg

L Curso do êmbolo m

m Massa kg

m ̇_f Caudal mássico de combustível kg/s

M Massa molar kg/mol

n Velocidade de rotação da cambota do motor rpm

n_R Número de rotações da cambota do motor por ciclo rot

N Velocidade de rotação da cambota do motor rps

p Pressão total do ar Pa

p_v Pressão de vapor de água Pa

p_(v,s) Pressão de vapor de saturação da água Pa

p_(s,d) Pressão padrão do ar seco Pa

P_b Potência ao freio do motor W

P_(b,n) Potência ao freio nominal do motor W

P_(b,s) Potência ao freio do motor em condições padrão W

P_(i,m) Potência indicada do motor medida W

P_(f,m) Potência de atritos do motor medida W

Q ̇_f Caudal volúmico de combustível mL/S

Q_LHVp Poder calorífico inferior a pressão constante MJ/kg

r_c Relação de compressão adim.

R Constante específica do gás J/(kg.K)

R_u Constante do gás universal 8,31447 J/(mol.K)

RH Humidade relativa do ar adim

RON Número de octano pelo método Research adim

S ̅_p Velocidade média do êmbolo m/s

t Tempo s

t_f Tempo para o motor consumir o combustível s

T Temperatura K

T_a Temperatura do ar K

T_b Binário ao freio do motor N.m

T_(a,s) Temperatura do ar padrão K

V_d Volume cilindrada m^3

V_e Volume do motor m^3

V_f Volume de combustível mL

W_(c,b) Trabalho por ciclo ao freio J

W_e Peso do motor kgf

x ̃ Fracção molar adim

Símbolos gregos

η_(f,b) Rendimento de conversão do combustível ao freio adim

ρ_a Massa volúmica do ar kg/m^3

ρ_f Massa volúmica do combustível kg/m^3

Índices

a Ar

ah Ar húmido

as Ar seco

AC Observatório Meteorológico no Aeródromo de Cernache

e Motor

f Combustível

m Medida

ref Referência

s Padrão

H_2 O Água

 

Índice

1. Nomenclatura ii

2. Introdução 5

3. Objectivos 6

4. Características do motor utilizado no ensaio 7

5. Medição da massa volúmica do combustível 8

Instrumentos utilizados 8

Método de determinação da massa volúmica do combustível 8

6. Ensaio do motor em banco 11

Montagem experimental 11

Procedimento experimental 11

Apresentação dos resultados 13

7. Conclusão 24

Bibliografia 25

Anexos 26

 

Introdução

Este relatório pretende descrever de um modo geral todos os passos que se devem ter em conta para um ensaio de um motor num “Banco de Potência”. O motor que foi testado é o motor do ecoveículo XC20i, motor de combustão interna a 4 tempos de ignição por faísca com ciclo de Atkinson. O motor é desenvolvido especificamente para a competição mundial do Eco Shell Marathon, esta prova de enorme exigência técnica para retirar o melhor rendimento do motor com o mínimo de combustível possível. Para tal, é necessário medir vários parâmetros para uma completa análise do motor de combustão interna, desta forma, sempre que se efectuam medições estas devem ser rigorosas e minuciosas.

 

Objectivos

Medição experimental da massa volúmica do combustível consumido pelo motor.

O procedimento experimental seguido para efectuar a medição da massa volúmica do combustível utilizado nos ensaios é apresentado bem como os resultados das medições efectuadas

Medição experimental em banco de ensaios dos seguintes parâmetros de funcionamento do motor em regime transitório:

Binário ao freio desenvolvido pelo motor

Velocidade de rotação do motor

Volume de combustível consumido pelo motor

Condições