Setembro 2023 vol. 10 num. 1 - XXX Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva

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Análise do impacto de forças de adesão em sistemas de alta pressão de injeção direta de etanol

Analysis of the impact of sticking forces on the ethanol high-pressure direct injection nozzle

ARCENCIO, Beatriz Golin ; ZABEU, Clayton Barcelos ; MALVEZZI, Fernando ;

Trabalho completo:

Dado a importância do etanol brasileiro na redução das emissões de CO2 no setor de transporte e a recente constatação de força adesivas causadas por determinados depósitos em sistemas de injeção direta de etanol de alta pressão, este estudo apresenta um modelo analítico para simular o comportamento dinâmico de um injetor de injeção direta e compreender a influência dessas forças de aderência no comportamento dinâmico do injetor e no tempo de injeção. Os resultados do deslocamento da agulha obtidos a partir do modelo analítico foram comparados com aqueles obtidos a partir de um modelo construído em software comercial, obtendo-se boa aderência entre os resultados gerados por ambos os modelos. Para avaliar o efeito da força de aderência no tempo de fechamento do injetor, um teste experimental foi realizado em um motor, obtendo-se a variação da tensão elétrica medida nos terminais do solenoide do injetor em função do tempo. Essa variação permite inferir o momento em que a agulha atinge seu assento. Observou-se que ocorreu uma formação significativa de substância adesiva após 9 horas de teste, resultando em um atraso de aproximadamente 0,45 ms no tempo de fechamento. O modelo analítico apresentado neste trabalho previu com êxito esse atraso.

Trabalho completo:

Given the importance of Brazilian ethanol for reducing CO2 emissions in the transportation sector and the presence a sticking force in systems of direct high-pressure ethanol injection, caused by some deposits, this study presents an analytical model to simulate the operation of a DI injector and to understand the influence of these sticking forces in the dynamic behavior of the injector and in the injection time. The results of needle displacement obtained from the analytical model were compared to those derived from a model built using commercial software, obtaining good adherence between the outcomes generated by both models. In order to evaluate the effect of sticking force on the closing time of the injector, an experimental test was carried out on an engine. The test aimed to obtain the change in electrical voltage measured at the injector solenoid terminals over time. This variation allows inferring the moment when the needle reaches its seat. It was noted that significant adhesive substance formation occurred after 9 hours of testing, resulting in a delay of approximately 0.45 ms in the closing time when the deposits generate extra sticking force. The analytical model successfully predicted this delay.

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DOI: 10.5151/simea2023-PAP57

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Como citar:

ARCENCIO, Beatriz Golin; ZABEU, Clayton Barcelos; MALVEZZI, Fernando; "Análise do impacto de forças de adesão em sistemas de alta pressão de injeção direta de etanol", p. 342-348 . In: Anais do XXX Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva . São Paulo: Blucher, 2023.
ISSN 2357-7592, DOI 10.5151/simea2023-PAP57

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