Setembro 2025 vol. 12 num. 1 - XXXII Simpósio Internacional de Engenharia

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Avaliação de desempenho e emissões em motor pesado utilizando Biodiesel e misturas de HVO.

Performance and Emission Evaluation of Heavy-Duty Engines Using FAME and HVO blends.

PIRES, Gabriel ; MELO, Tadeu Cavalcante Cordeiro de ; PYZIAK, Amauri ; OSTAPIUK, Igor Faust ; EICHELBAUM, Gabriel ; CRUZ, Ivna Oliveira da ; SOUZA, Vinícius Marcenes Gonçalves de ;

Trabalho completo:

A transição energética e a redução das emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE) no segmento de transporte têm sido uma preocupação crescente ao longo dos anos, promovendo um segmento mais sustentável. Neste artigo, um motor pesado EURO VI/PROCONVE P8 e um sistema de pós-tratamento foram utilizados com múltiplas misturas de óleo diesel com biodiesel e HVO para avaliar o desempenho do motor e das emissões na Célula de Teste. O motor apresentou conformidade com a regulamentação em todas as misturas testadas, mostrando uma melhoria tanto em NOx quanto em fuligem de saída do motor com o uso de HVO puro, conforme publicado em artigos semelhantes. O aumento da porcentagem de HVO na mistura também aumentou o consumo geral de combustível do motor, devido à sua menor densidade, em comparação com o óleo diesel testado. Este trabalho conclui que o HVO pode ser usado como uma gota de combustível em motores a diesel, em misturas ou como uma fonte de combustível puro que pode contribuir para a redução das emissões de GEE ao longo do ciclo de vida. Além disso, observou-se um importante potencial para o desenvolvimento adicional de configurações e calibração do motor para maximizar os resultados.

Trabalho completo:

Energy transition and reduction of Green House Gases emissions in the transportation segment has been an increased concern over the years, promoting a more sustainable segment. In this paper a EURO VI/PROCONVE P8 heavy-duty engine and aftertreatment system was used with multiple blends of diesel fuel with biodiesel and HVO to evaluate engine and emission performance at Test Cell. The engine provided regulation compliance with all blends tested, showing an improvement in both NOx and engine outlet soot when using pure HVO, as published in similar papers. Increasing the HVO percentage into the blend also increased the overall fuel consumption of the engine, due to its lower density, compared to the tested diesel fuel. This work concludes that HVO can be used as a drop in fuel in diesel engines, in blends, or as a pure fuel source that can contribute to a life cycle GHG emission reduction. Additionally, an important potential to further develop engine settings and calibration was seen to maximize the results.

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DOI: 10.5151/simea2025-PAP77

Referências bibliográficas
  • [1] DIÁRIO OFICIAL DA UNIÃO. Publicado em: 29/03/2023 Edição: 61 Seção: 1 Página: 2. Órgão: Presidência da República. Ministério de Minas e Energia. Resolução nº 3, de 20 de março de 2023, do Conselho Nacional de Política Energética - CNPE.
  • [2] DIÁRIO OFICIAL DA UNIÃO. Publicado em: 29/03/2023 Edição: 61 Seção: 1 Página: Órgão: Presidência da República. Ministério de Minas e Energia. Resolução nº 8, de 19 de dezembro de 2023, do Conselho Nacional de Política Energética - CNPE. ResoluoCNPE8Publicada.pdf
  • [3] Brazil, Conselho Nacional do Meio Ambiente (Brazilian National Council for the Environment) – CONAMA. Resolution # 490 de 16 novembro de.2018.
  • [4] United Nations Economic Commission for Europe (UNECE), Regulation No. 49, Revision 6 – Uniform provisions concerning the measures to be taken against the emission of gaseous and particulate pollutants from compression-ignition engines and positive ignition engines for use in vehicles, UNECE, Geneva, Switzerland, 2013. [Online]. Available: https://unece.org
  • [5] Agência Nacional do Petróleo Gás Natural e Biocombustíveis. RESOLUÇÃO ANP No 50, DE 23.DE DEZEMBRO.2013. Imprensa Nac 2013;1:1-12.
  • [6] Agência Nacional do Petróleo Gás Natural e Biocombustíveis. RESOLUÇÃO ANP No 842, DE 14 DE MAIO DE 2021. Imprensa Nac 2021;1:65.
  • [7] AEA – Brazilian Society of Automotive Engineering - SIMEA 2025 7
  • [8] Agência Nacional do Petróleo Gás Natural e Biocombustíveis. RESOLUÇÃO ANP No 758, DE 23 DE NOVEMBRO DE 201 Imprensa Nac 2018;1:54.
  • [9] European Committee for Standardization (CEN), EN 590:2013+A1:2017 – Automotive fuels – Diesel – Requirements and test methods, CEN, Brussels, Belgium, 2017.
  • [10] United Nations Economic Commission for Europe (UNECE), Regulation No. 85 – Uniform provisions concerning the approval of internal combustion engines or electric drive trains intended for the propulsion of motor vehicles with regard to the measurement of the net power and the maximum 30 minutes power of electric drive trains, UNECE, Geneva, Switzerland, 2012
  • [11] Bohl, T., Smallbone, A., Tian, G., & Roskilly, A. P. (2018). Particulate number and NOₓ trade-off comparisons between HVO and mineral diesel in HD applications. Fuel, 215, 90–101. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.023
  • [12] Murtonen, T., Aakko-Saksa, P., Kuronen, M., Mikkonen, S., & Lehtoranta, K. (2009). Emissions with heavy-duty diesel engines and vehicles using FAME, HVO and GTL fuels with and without DOC+POC aftertreatment. SAE International Journal of Fuels and Lubricants, 2(2), 147–166. https://doi.org/10.4271/2009-01-2693
  • [13] Aatola, H., Larmi, M., Sarjovaara, T., & Mikkonen, S. (2009). Hydrotreated vegetable oil (HVO) as a renewable diesel fuel: Trade-off between NOₓ, particulate emission, and fuel consumption of a heavy-duty engine. SAE International Journal of Engines, 1(1), 1251–1262. https://doi.org/10.4271/2008-01-2500
  • [14] Pechout, M., Kotek, M., Jindra, P., Macoun, D., Hart, J., & Vojtisek-Lom, M. (2019). Comparison of hydrogenated vegetable oil and biodiesel effects on combustion, unregulated and regulated gaseous pollutants and DPF regeneration procedure in a Euro6 car. Science of The Total Environment, 696, 133748. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.133748
  • [15] Rimkus, A., Žaglinskis, J., Rapalis, P., & Skačkauskas, P. (2015). Research on the combustion, energy and emission parameters of diesel fuel and a biomass-to-liquid (BTL) fuel blend in a compression-ignition engine. Energy Conversion and Management, 106, 1109–1117. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2010.047
  • [16] Lehto, K., Elonheimo, A., Hakkinen, K., Sarjovaara, T., & Larmi, M. (2012). Emission reduction using hydrotreated vegetable oil (HVO) with Miller timing and EGR in diesel combustion. SAE International Journal of Fuels and Lubricants, 5(1), 218–224. https://doi.org/10.4271/2011-01-1955
  • [17] Graboski, M. S., & McCormick, R. L. (1998). Combustion of fat and vegetable oil derived fuels in diesel engines. Progress in Energy and Combustion Science, 24(2), 125–164. https://doi.org/10.1016/S0360-1285(97)00034-8
  • [18] Huang, Y., Wang, S., & Zhou, L. (2008). Effects of Fischer-Tropsch diesel fuel on combustion and emissions of direct injection diesel engine. Frontiers of Energy and Power Engineering in China, 2(3), 261–267. https://doi.org/10.1007/s11708-008-0062-x
  • [19] Arul Mozhi Selvan, V., & Venkatesan, S. P. (2020). Improving PM-NOx trade-off with paraffinic fuels: A study towards diesel engine optimization with HVO. Fuel, 265, 116921. https://doi.org/10.1016/j.fuel.20116921
  • [20] Lapuerta, M., Villajos, M., & Agudelo, J. R. (2011). Key properties and blending strategies of hydrotreated vegetable oil as biofuel for diesel engines. Fuel Processing Technology, 92(12), 2406–2411. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2011.09.003
  • [21] Kuronen, M., Mikkonen, S., Aakko, P., & Murtonen, T. (2007). Hydrotreated vegetable oil as fuel for heavy duty diesel engines. SAE Technical Paper Series, 2007-01-4031. https://doi.org/10.4271/2007-01-4031
  • [22] Kim, D., Kim, S., Oh, S., & No, S.-Y. (2014). Engine performance and emission characteristics of hydrotreated vegetable oil in light duty diesel engines. Fuel, 125, 36–43. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.01.089
  • [23] Happonen, M. (2012). Particle and NOₓ emissions from an HVO-fueled diesel engine. Tampere University of Technology. ISBN 978-952-15-2935-1. Disponível em: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-15-2935-1
Como citar:

PIRES, Gabriel; MELO, Tadeu Cavalcante Cordeiro de; PYZIAK, Amauri; OSTAPIUK, Igor Faust; EICHELBAUM, Gabriel; CRUZ, Ivna Oliveira da; SOUZA, Vinícius Marcenes Gonçalves de; "Avaliação de desempenho e emissões em motor pesado utilizando Biodiesel e misturas de HVO.", p. 389-395 . In: Anais do XXXII Simpósio Internacional de Engenharia. São Paulo: Blucher, 2025.
ISSN 2357-7592, DOI 10.5151/simea2025-PAP77

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