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Metodologia experimental para medição de pressão em coletor de admissão de motor de combustão interna
Última alteração: 23-10-2012
Resumo
Devido à crescente demanda para a redução de emissões de CO2 e da escassez de recursos não renováveis de energia a indústria automotiva vem se esforçando no desenvolvimento de tecnologias para aumentar a eficiência dos motores de combustão interna. Dentre outros parâmetros, o sistema de admissão de ar desempenha um papel importante no desempenho do motor. Em decorrência do movimento alternativo dos pistões e das válvulas, o gás presente no duto de admissão apresenta oscilações de pressão, que somados à inércia do gás, originam ondas de compressão e expansão que se propagam na velocidade do som e podem ser usados para aumentar a quantidade de ar admitida pelo motor, ou para aumentar a retirada dos produtos da combustão. Para o bom entendimento deste fenômeno físico torna-se imprescindível o desenvolvimento de uma metodologia experimental, tanto para quantificar as ondas de pressão quanto para estabelecer resultados para futuras comparações numérico-experimentais. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia experimental capaz de captar a oscilação de pressão no duto de admissão de um motor de combustão interna. Para tal, foi utilizado um motor monocilíndro tracionado por um motor elétrico a velocidade angular constante. Os ensaios foram realizados para três coletores de admissão confeccionados com diferentes comprimentos. A pressão foi monitorada ao longo do duto por três transdutores piezoresistivos, e a posição angular da árvore de manivela foi medida com um encoder de resolução igual a 0,175 °. Os sensores foram conectados a uma placa de aquisição de dados National Instruments 6221. Para a validação da metodologia empregada, a frequência de propagação da onda obtida experimentalmente foi comparada com a frequência de propagação teórica levando em consideração a velocidade do som para a temperatura ambiente no dia da medição. Os valores encontrados revelaram boa concordância entre os resultados experimentais com os resultados teóricos de propagação de onda, validando a metodologia empregada.