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

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Estudo dos parâmetros de medição dos fluxos de ar, água e combustível, para bancadas de ensaio de motores de combustão interna

Study of the air, water, and fuel flow measurement parameters for internal combustion engine test benches

FREJAT, Fernando Pavie ; LISBOA, Fábio Cordeiro de ;

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A redução de emissões veiculares continua sendo um desafio global, com combustíveis fósseis como uma das principais fontes de emissões de gás carbônico. O Projeto Biogás, parte do Programa Rota 2030, busca substituir o etanol, atual combustível do motor EA 211 1.0L MPI da Volkswagen, por biometano. Para viabilizar essa substituição, é essencial compreender os parâmetros do motor e ajustar sua performance com base em testes de bancada. O motor foi instalado na bancada e adaptado para operar com GNV (Gás Natural Veicular) como combustível alternativo, permitindo a análise das vazões de ar, combustível líquido e gasoso, e do fluido de arrefecimento. A medição de ar foi implementada e calibrada com uma caixa amortecedora de pulsos, placa de orifício, manômetro diferencial e aparato de fluxo constante. A vazão de etanol foi obtida por medição gravimétrica, e o fluxo de gás, pelo software de injeção. O fluido de arrefecimento foi calculado a partir da bomba d?água do motor. A FuelTech, ECU presente no laboratório, registrou dados de pressão e temperatura do ar, além da vazão de combustível e relação ar-combustível. Os resultados calculados experimentalmente foram comparados aos da ECU, e o desvio padrão foi determinado.

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Vehicle exhaust emissions reduction remains a global challenge. Fossil fuels significantly contribute to carbon dioxide emissions. The Biogas Project, part of the Rota 2030 Program, aims to replace ethanol, the current fuel in Volkswagen's EA 211 1.0L MPI engine, with biomethane. Understanding the engine's parameters is essential to optimize performance and efficiency based on test bench results to enable this transition. First, the engine was installed on the bench and adapted to use NGV (Natural Gas Vehicle) as an alternative fuel. The parameters studied included airflow, liquid and gaseous fuel, and coolant flow. The airflow measurement system was implemented and calibrated using a pulse damper box, orifice plate, differential pressure gauge, and constant flow apparatus. Gravimetric measurement determined ethanol flow, while gaseous fuel flow data came from the injection software. Coolant flow was calculated based on the engine's water pump performance. During testing, FuelTech, an ECU in the laboratory, collected data from air pressure and temperature sensors, along with fuel flow and air-fuel ratio readings. After collecting the results, the experimentally calculated values were compared to the ECU data, and the standard deviation was analyzed to evaluate accuracy.

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DOI: 10.5151/simea2025-PAP49

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Como citar:

FREJAT, Fernando Pavie; LISBOA, Fábio Cordeiro de; "Estudo dos parâmetros de medição dos fluxos de ar, água e combustível, para bancadas de ensaio de motores de combustão interna", p. 233-237 . In: Anais do XXXII Simpósio Internacional de Engenharia. São Paulo: Blucher, 2025.
ISSN 2357-7592, DOI 10.5151/simea2025-PAP49

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