Mestrado Profissional em Engenharia Automotiva
Trabalhos de Conclusão de Curso

Estudo da influência da geometria da tubulação a montante da válvula de aceleração no desempenho do sistema de admissão de ar de um motor de combustão interna de ignição por faísca

The Study of the Influence of the Intake Air System Components Geometry (Entrance Tubes) Assembled Before Throttle Body in the Performance of the Spark Ignition Engine Intake Air System

Autor
Campiglia, Ricardo Balbão -
Orientador
Trielli, Maurício Assumpção
Defesa de tese
01 / 06 / 2007
Participantes da Banca
Trielli, Maurício Assumpção; Krieger Filho, Guenther Carlos; Stein, Roberto Mello
Palavras-chave
Motor de combustão interna; Eficiência volumétrica; Sistema de admissão de ar.
Keywords
Internal combustion engine; Volumetric efficiency; Intake air system.

Resumo

O impacto nos parâmetros de desempenho (potência, consumo específico e emissões) de um motor de combustão interna pela alteração de sua curva de eficiência volumétrica devida à modificação dos componentes do sistema de admissão de ar, deve ser muito bem conhecido pelos projetistas deste tipo de máquina térmica. Com o objetivo de fornecer subsídios técnicos adicionais, este trabalho apresenta um estudo experimental realizado em motor de ignição por faísca, com sistema eletrônico de injeção de combustível, onde um reservatório de dimensões significativas (plenum) foi instalado a montante da válvula de aceleração do sistema
de admissão de ar, em 3 diferentes configurações de montagem, buscando verificar a influência de sua presença na eficiência volumétrica do motor. Além disso, foi verificada, também, a influência do sentido de abertura da borboleta da válvula de aceleração, posicionando-a a 90º relativamente à sua montagem original. Os ensaios realizados utilizaram como referência (baseline) a condição do motor operando com seu sistema de admissão de ar original. Os resultados obtidos permitem verificar, por exemplo, que a utilização do plenum construído para os ensaios, promoveu um aumento de desempenho do motor para regimes de cargas parciais com abertura de borboleta acima de 75% e para rotações superiores a 3500 rpm. Durante todos os ensaios realizados em bancada e descritos neste trabalho, foram, também, medidas as produções dos gases poluentes, com o objetivo de identificar a variação destas produções, buscando associá-las com mudança na eficiência volumétrica do sistema e por conseqüência no  desempenho do motor.


Abstract
The impact on internal combustion engine performance (power, fuel consumption and emissions) due to its volumetric efficiency variation based on changes in the intake air system components must be well known by thermal machines designers. With the objective to provide additional technical subside, this work presents an experimental study done using a spark ignition internal combustion engine, equipped with electronic injection system, where a large reservoir (plenum) were assembled before intake air system throttle body. 3 different assembly configurations, with a proposal to verify the influence of its presence on engine volumetric efficiency, were tested. Besides it was also verified the influence of throttle body valve opening orientation, positioning it 90º relatively to its original position. Ran tests used as reference (baseline) the engine operating conditions using its original intake air system Obtained results allow verifying, as an example, that the plenum used during al. tests, promoted an engine performance increase at partial loads condition when the throttle valve was positioned at or above 75% and speeds greater than 3500 rpm. During al. bench tests, which are described in here, production of emission gases were measured with the aim to identify their variation and associate them to system volumetric efficiency variation and, per consequence, to engine performance.