Análise da variação do desempenho utilizando combustíveis adulterados em um motor ASTM CFR

Abstract

A adulteração de combustíveis tem sido um tema bastante recorrente, seja pela sonegação de impostos ou pela preocupação da influência destas adulterações no desempenho de motores automotivos e o impacto destas ao ambiente. O presente trabalho visa identificar a influência de combustíveis adulterados no desempenho de um motor de ciclo Otto, utilizando- se o motor padrão ASTM CFR (Cooperative Fuel Research), único motor certificado para análise de combustíveis utilizado na indústria Petroquímica. Todos os ensaios foram padronizados pela norma ASTM D357. As adulterações foram feitas com misturas de gasolina e aguarrás (solvente), com porcentagens de solvente iguais a 20%, 30%, 40% e 50% do total da mistura. Fez-se medidas da velocidade de queima do combustível, variação da pressão na câmara de combustão, posição da árvore de manivelas, ponto de ignição e emissão de gases da descarga. Para as condições testadas, a velocidade de combustão foi alterada significativamente somente pela amostra de gasolina com 50% de solvente, tendo uma redução média de 15% em relação à amostra de gasolina tipo C sem solvente. Verifica-se nas amostras com percentual superior a 30% de solvente a ocorrência de combustão anormal, evidenciada pelas variações da amplitude da pressão e posição do pico de pressão na câmara de combustão. Através da análise dos gases da descarga, verifica-se que com o aumento da porcentagem de solvente a mistura, torna-se menos eficiente a combustão, caracterizada pela maior emissão de HC e emissão de CO2 inferior a 12%. Entretanto ocorre uma redução significativa na emissão de CO, o que seria ideal ao ambiente.

The adulteration of fuel has been quite a recurring theme, whether for tax evasion or the concern of the influence of adulteration in the performance of automotive engines and the impact of the environment. This paper aims to identify the influence of adulterated fuel in the performance of an Otto cycle engine, using the engine standard ASTM CFR (Cooperative Fuel Research), the only engine certified for analysis of fuels used in the petrochemical industry. All tests were standardized by ASTM D357. The adulteration were made with blends of gasoline and turpentine (solvent), with percentages of solvent equal to 20%, 30%, 40% and 50% of the total mixture. They did measures the speed of burning of fuel, change of pressure in the combustion chamber, position of the tree of cranks, point of ignition and emission of gases from the discharge. For the conditions tested, the burn rate was significantly altered only by the sample of gasoline with 50% solvent, and an average reduction of 15% compared to the sample of gasoline type C without solvent. There is percentage in the samples with more than 30% of solvent the occurrence of abnormal combustion, evidenced by changes of the magnitude of pressure and position of the peak pressure in the combustion chamber. Through analysis of the discharge of gases, it appears that with the increase in the percentage of the solvent mixture, it becomes less efficient combustion, with the highest emissions of HC and CO2 emission below 12%. However there is a significant reduction in emissions of CO, which would be the ideal environment.