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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2010.tde-17012011-161302
Document
Author
Full name
Gustavo Rodrigues de Souza
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2010
Supervisor
Committee
Santos, Antonio Moreira dos (President)
Lopes, Afonso
Módolo, Délson Luiz
Navarro, Helio Aparecido
Silva, Fabio Moreira da
Title in Portuguese
Estudo experimental e numérico do sistema de admissão de um motor de combustão interna
Keywords in Portuguese
Bancada de fluxo
Coletor de admissão
Eficiência volumétrica
Abstract in Portuguese
Durante o processo de admissão do ar em motores de combustão interna, nota-se que sua aspiração não é ideal, ou seja, o volume do cilindro não é completamente ocupado, devido à variação de sua massa específica e perdas de carga ao longo do sistema de alimentação. Conseqüentemente, a eficiência volumétrica no cilindro atinge valores ínfimos de desempenho, o que afeta diretamente a potência do motor. O trabalho consiste em um estudo numérico e experimental do sistema de admissão de um motor de combustão interna. A solução numérica foi obtida por um código comercial que resolve as equações de transporte, baseada nos princípios de conservação de massa, quantidade de movimento e energia, pelo método de discretização de volumes finitos. Os resultados numéricos foram validados através dos resultados obtidos em uma bancada experimental, que possibilitou medidas de vazão mássica, pressão e temperatura do ar admitido. A bancada é formada por um motor de combustão interna acionado por um motor elétrico e o estudo foi realizado sem a presença de combustível e por conseqüência sem a ocorrência de combustão. Através da utilização do software, demonstrou-se que foi possível construir um coletor inédito que proporcionou ao motor estudado um aumento de eficiência volumétrica de 6% a 3.500 rpm.
Title in English
Experimental and numerical study of the intake system of an internal combustion engine
Keywords in English
Flow bench
Intake manifold
Volumetric efficiency
Abstract in English
During the process of intake air in the internal combustion engine it has been noted that air flow is not ideal, i.e., the cylinder volume is not completely occupied concerning the variation of specific mass and the charge loss along the feed system. Consequently, the volumetric efficiency in the cylinder reaches low values of performance, affecting the engine power. The aims of this work were a numerical and experimental study of the intake manifold in an internal combustion engine. The numerical solution is obtained through a commercial code which solves the transport equations, according to the continuity, momentum and energy principles by the method of finite volume discretization. Numerical data were validated by the experimental results set-up, enabling the mass flow, pressure and temperature measures of the intake air. The flow bench is composed by an internal combustion engine turned on by an electric engine. The study was developed without fuel and combustion. Regarding the software, it was possible to build an original intake manifold which provides to engine studied an increase in the volumetric efficiency of 6% at 3,500 rpm.
 
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Publishing Date
2011-02-07
 
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