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Controle de rotação de um grupo motor-gerador diesel convertido para o ciclo otto através do controle do ar admitido

ROTATION CONTROL OF A DIESEL POWER GENERATOR CONVERTED INTO OTTO CYCLE THROUGH CONTROL OF INLET AIR

Marques, Rodolfo Bibiano Dias Torres; Faria, Rafael Otto de; Moreira, Vinicius Guerra; Justino, Marco Aurélio Mendes; Valente, Osmano de Souza; Hanriot, Sergio; , ;

Artigo:

A válvula borboleta é o principal atuador do sistema de admissão de ar em motores do ciclo Otto. O controle eletrônico dessa válvula na admissão permite melhorar o desempenho do motor, a economia de combustível e a redução de gases na exaustão com consequente diminuição de CO2, HC e outros gases produzidos pela combustão de hidrocarbonetos. Esse artigo aborda a realização do controle de rotação de um grupo motor-gerador através do controle da posição angular da válvula borboleta. Esse motor, objeto desse estudo, é originalmente do ciclo Diesel e foi adaptado para operar no ciclo Otto,.  Desenvolveu-se uma estratégia de controle em cascata adequada para o sistema em estudo e com testes experimentais validou-se tal estratégia. Os resultados apresentaram oscilações na resposta da válvula borboleta, como um sinal acima do valor limite (overshoot) de, no máximo, 4,0% e um tempo limite de acomodação de 20 segundos. Essas oscilações são naturais devido à dinâmica dos sistemas da válvula borboleta e do motor de combustão interna serem distintas. Estes valores atendem à demanda do sistema estudado e os resultados apresentados do comportamento da válvula borboleta eletrônica demonstram que a mesma é apropriada para a utilização no grupo motor-gerador.

Artigo:

The electronic throttle valve is the main actuator of the air intake system in  Otto cycle engines. The electronic control of this valve at the inlet system allows improved engine performance, fuel economy and exhaust gas reduction with consequent decrease in CO2, HC and other gases produced by the combustion of hydrocarbons. This article discusses the performance of the rotation control of an electric power generator set by controlling the angular position of the throttle valve. This engine, the object of this study, was originally from the Diesel cycle and was adapted to operate in the Otto cycle. An appropriate cascade control strategy was developed for the system under study and this strategy was validated by experimental tests. The results showed oscillations in the throttle valve response, as a signal above the overshoot of a maximum of 4.0% and an accommodation time-out of 20 seconds. These oscillations are natural due to the dynamics of the throttle valve systems and the internal combustion engine being different. These values meet the demand of the studied system and the presented results of the behavior of the electronic throttle valve demonstrate that it is suitable for use in the electric power generator set.

Palavras-chave: -,

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DOI: 10.5151/simea2019-PAP78

Referências bibliográficas
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Como citar:

Marques, Rodolfo Bibiano Dias Torres; Faria, Rafael Otto de; Moreira, Vinicius Guerra; Justino, Marco Aurélio Mendes; Valente, Osmano de Souza; Hanriot, Sergio; , ; "Controle de rotação de um grupo motor-gerador diesel convertido para o ciclo otto através do controle do ar admitido", p. 818-833 . In: XXVII Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva. São Paulo: Blucher, 2019.
ISSN 2357-7592, DOI 10.5151/simea2019-PAP78

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