ANÁLISE DE GANHO DE POTÊNCIA E TORQUE EM UM MOTOR A COMBUSTÃO POR MEIO DE TURBO COMPRESSOR COMO SISTEMA DE SOBREALIMENTAÇÃO

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CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO SERGIPE

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

FABIANO SANTOS RESENDE

ANÁLISE DE GANHO DE POTÊNCIA E TORQUE EM UM MOTOR A COMBUSTÃO POR MEIO DE TURBO COMPRESOROR COMO SISTEMA DE SOBREALIMENTAÇÃO

Aracaju-Se

2019

FABIANO SANTOS RESENDE

ANÁLISE DE GANHO DE POTÊNCIA E TORQUE EM UM MOTOR A COMBUSTÃO POR MEIO DE TURBO COMPRESOROR COMO SISTEMA DE SOBREALIMENTAÇÃO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentada ao Departamento de Engenharia do Centro Universitário Estácio Sergipe, como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Mecânica, orientado pela professora Soraia Simões Sandes.

Aracaju-Se

2019

FABIANO SANTOS RESENDE

ANÁLISE DE GANHO DE POTÊNCIA E TORQUE EM UM MOTOR A COMBUSTÃO POR MEIO DE TURBO COMPRESOROR COMO SISTEMA DE SOBREALIMENTAÇÃO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentada ao Departamento de Engenharia do Centro Universitário Estácio Sergipe, como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Mecânica.

Aracaju, 29 de novembro de 2019.

BANCA EXAMINADORA

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Prof. Soraia Simões Sandes

Universidade Federal de Sergipe

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Prof. (Nome do professor avaliador)

Universidade do avaliador 1

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Prof. (Nome do professor avaliador)

Universidade do avaliador 2

Este trabalho quero agradecer, em primeiro lugar, а Deus, pela força е coragem durante toda esta longa caminhada. À minha família, por sua capacidade de acreditar е investir em mim. Mãe, seu cuidado е dedicação foi que deram, em alguns momentos, а esperança para seguir. Pai, sua presença significou segurança е certeza de que não estou sozinho nessa caminhada. Agradeço também а minha professora orientadora que teve paciência е me ajudou bastante á concluir este trabalho.

RESUMO

Este trabalho tem como objetivo a avaliação dos parâmetros de desempenho, potência e torque, de um motor de combustão interna do ciclo otto, três cilindros, aspirado, (EA211 1.0 MPI), em comparação ao motor com sobrealimentação operando através de um turbocompressor, (EA211 1.0 TSI) em automóveis do mesmo modelo. Apresentando os benefícios e a viabilidade quanto à utilização desta técnica de sobrealimentação frente à tendência mundial, devido a uma grande exigência da sociedade por motores menos poluentes e mais econômicos, uma tecnologia automobilística é o processo de downsizing. Que consiste na redução do tamanho dos motores sem alterar seu desempenho. Em motores de ignição por faísca o downsizing ocorre com a diminuição do tamanho do motor e de sua cilindrada. A diminuição da cilindrada faz com que a quantidade volumétrica de ar que é admitido pelo motor seja menor. Como a potência do motor está diretamente relacionada com a massa de ar que é admitida, em um motor com cilindrada menor faz-se necessária uma maior eficiência volumétrica e uma admissão de ar com maior densidade. Para a admissão de uma maior quantidade de ar no cilindro a sobrealimentação é altamente indicada. Foram feitos cálculos para estimar a vazão mássica de ar e as pressões de admissão para realizar o estudo. Posteriormente para realização dos testes, utilizou-se um dinamômetro de chassis digital para medir a potência e o torque para um determinado regime de rotação do motor EA211 1.0 MPI, com o qual foi possível adquirir as curvas de potência e torque do motor. Em seguida, no motor EA211 1.0 TSI, através dos testes no dinamômetro foram obtidas também suas curvas de potência e torque. Finalmente, após a análise comparativa entre os resultados do motor EA211 1.0 MPI e TSI, foram obtidos ganhos médios de potência e torque respectivamente, para o motor EA211 1.0 TSI. Este expressivo aumento de desempenho mostra que o uso desta técnica é uma alternativa com grande potencial para a indústria automotiva.

Palavras-chave: Turbocompressor; Sobrealimentação; Rendimento; Potência; Downsizing.  

ABSTRACT

The objective of this work is to evaluate the performance, power and torque parameters of an aspirated otto three-cylinder internal combustion engine (EA211 1.0 MPI), compared to the supercharged engine operating through a turbocharger, ( EA211 1.0 TSI) on cars of the same model. Presenting the benefits and feasibility of using this supercharging technique in the face of the global trend, due to the great demand of society for less polluting and more economical engines, an automobile technology is the downsizing process. It consists in reducing the size of the engines without changing their performance. In spark ignition engines downsizing occurs with the reduction of engine size and displacement. The reduction in displacement makes the volume of air that is allowed by the engine to be smaller. As engine power is directly related to the air mass that is allowed, a smaller displacement engine requires higher volumetric efficiency and higher air intake. For the intake of more air into the cylinder, overcharging is highly indicated. Calculations were made to estimate mass air flow and inlet pressures to perform the study. Subsequently to the tests, a digital chassis dynamometer was used to measure power and torque for a given engine speed regime of the EA211 1.0 MPI, with which it was possible to acquire the engine power and torque curves. Then, in the EA211 1.0 TSI engine, through the dynamometer tests were also obtained its power and torque curves. Finally, after comparing the EA211 1.0 MPI and TSI engine results, mean power and torque gains were obtained respectively for the EA211 1.0 TSI engine. This significant performance increase shows that the use of this technique is an alternative with great potential for the automotive industry.

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