Laboratório de Combustão e Engenharia de Sistemas Térmicos

Bancada Dinamométrica

Descrição

O LabCET conta com uma bancada dinamométrica composta por um dinamômetro eletromagnético marca Schenk, modelo W70, acoplado a um motor de teste. A bancada está instrumentada para medição dos parâmetros de desempenho do motor, permitindo avaliar o motor ou avaliar combustíveis alternativos, comparativamente ao combustível comercial. A bancada conta com um sistema de alimentação do combustível e um sistema de controle e aquisição de dados. De forma complementar, um sistema de medição da pressão na câmara de combustão e medição de emissões podem também ser disponibilizados para o teste. O motor de teste é acoplado ao dinamômetro eletromagnético e instrumentações de medição e controle permitem:

• Aplicação de torque sobre o motor.
• Medição das grandezas de interesse (potência, torque, rotação, consumo de combustível, etc.).
• Mudança contínua entre a operação com o combustível comercial e o combustível alternativo.

A avaliação do combustível alternativo envolve a análise dos parâmetros de desempenho do motor e a análise dos parâmetros da combustão, quando submetido a diferentes condições de carga impostas pelo dinamômetro. Deste modo, os parâmetros avaliados são: torque, potência, consumo específico de combustível, eficiência energética, emissões específicas, pressão máxima, atraso de ignição e taxa de liberação de calor.

Procedimento de Teste

O teste é realizado em três etapas: aquecimento do motor, operação com o combustível de teste e finalização.

• Aquecimento do motor: Inicia-se a operação sem carga com o combustível padrão comercial até atingir a operação em regime permanente. A operação é realizada até que a temperatura da água de resfriamento do motor atinja a temperatura de trabalho conforme as especificações técnicas do motor.

  

• Operação com o combustível de teste: Através de uma válvula eletromagnética, durante operação sem carga, o combustível é trocado do combustível padrão pelo combustível de teste. O motor novamente atinge o regime permanente. Aplica-se o primeiro ponto de carga através do dinamômetro eletromagnético. O motor é estabilizado e são realizadas medições de rotação, torque, potência, vazão mássica de combustível e vazão mássica de ar de admissão. Para cada variável são registradas 15 leituras em intervalos de 5 segundos. Na sequência são aplicados os seguintes pontos de carga. Adicionalmente, em cada condição de carga podem ser registradas leituras da pressão da câmara de combustão a uma taxa de 10000 S/s.
• Finalização: Para finalizar o ensaio, a carga é retirada gradualmente e o combustível é trocado pelo combustível padrão, deixando operar o motor por um período de 20 minutos. Isto é realizado a fim de garantir a limpeza do sistema de alimentação de combustível e evitar entupimentos.

O controle e registro em tempo real das leituras das variáveis é realizado através de programação no software LabVIEW.

Combustíveis Testados

1. Motor de Ignição por Compressão: é utilizado um motor estacionário de 14,7 kW marca Yanmar, modelo YT22E, monocilíndrico, 4 tempos, injeção direta e mecânica. Diversos combustíveis alternativos têm sido testados: óleo diesel comercial S10, óleo de soja, óleo de girassol, óleo de tungue, misturas de óleos vegetais com óleo diesel, biodiesel, misturas de biodiesel com óleo diesel, misturas de biodiesel com óleo de soja.
2. Motor de Ignição por Centelha: é utilizado um motor marca Honda, modelo Lead, monocilíndrico, 4 tempos, injeção indireta e eletrônica no qual tem sido testado gasolina tipo C e gasolina premium.

 

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INFORMAÇÕES ADICIONAIS

Apoio: O LabCET presta suporte às equipes de competição Baja e Fórmula da UFSC/Florianópolis e UFSC/Joinville na caracterização de motores no dinamômetro.

Empresas parceiras: Eletrosul, Biotech Energias Ltda/SC, Senai/SC Blumenau.

Curso de Motores Extracurricular (link): Como atividade de extensão, são oferecidos cursos teórico-práticos extracurriculares, centrados nos fundamentos de operação e manutenção de motores de combustão interna. Os cursos são ministrados pelo Técnico Gilson Nunes Maia.

Equipe
Prof. Edson Bazzo, Dr.Eng. (Coordenador)
Prof. Amir A. M. Oliveira, PhD. (Coordenador)
Nury Nieto Garzón, Dra. Eng. (Pesquisadora)
Gilson Nunes Maia (Técnico)

Contato: nury@labcet.ufsc.br