4. MATERIAIS E MÉTODOS
5.2 Resultados obtidos
5.2.3 Resultados obtidos para a máxima eficiência catalítica
A título de conhecimento, foi realizada a análise comparativa em um dado instante para os gases de emissão coletados antes e após o catalisador do veículo, que resultou na máxima eficiência catalítica do catalisador utilizado, os resultados da análise quando o veículo é submetido à operação de marcha lenta com cada um dos combustíveis utilizados são mostrados na Tabela 5.3.
Tabela 5.3. Resultado das máximas eficiências catalíticas em um dado instante
Combustível HC corrigido (%) CO corrigido (%)
Gasolina comum 90 100
Gasolina aditivada 80 100
Gasolina podium 91 100
AEHC 47 100
Gás Natural 76 100
A partir das medições pontuais dos gases de exaustão antes e após o catalisador, pôde ser calculada através das equações (14) e (15), a estimativa da máxima eficiência do catalisador automotivo operando com diferentes combustíveis, tendo apresentada a melhor eficiência catalítica para redução do teor de hidrocarboneto corrigido presente nos gases de exaustão quando o veículo funcionava com gasolina podium, seguida pela gasolina comum, gasolina aditivada, GNV e AEHC. Para redução do teor de monóxido de carbono corrigido, a eficiência foi de 100 % e igual para todos os combustíveis utilizados nos ensaios.
Capítulo 6
Conclusão
Capítulo 6 – Conclusão
Os valores obtidos para análise de caracterização dos combustíveis líquidos, realizada no LCL – UFRN, mostraram-se condizentes com as especificações da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), a exceção da gasolina aditivada, que apresentou um percentual de álcool etílico anidro combustível maior que o especificado.
Os valores obtidos para análise de caracterização físico-química do combustível gasoso, realizada no LQG – CTGAS – ER, mostrou-se condizente com as especificações da ANP.
A metodologia experimental adotada nos ensaios de emissões atendeu aos objetivos propostos, possibilitando a obtenção de resultados conclusivos a cerca dos níveis de emissões do veículo funcionando com diferentes combustíveis.
Os resultados obtidos a partir das emissões registrados durante a realização do percurso de ciclo urbano, apresentou em uma análise comparativa que: a média dos teores de hidrocarboneto corrigido e de monóxido de carbono corrigido, foram os maiores para gasolina aditivada e os menores para gasolina comum em relação aos demais combustíveis; a média do teor de dióxido de carbono foi o maior para gasolina podium e o menor para o GNV em relação aos demais combustíveis; a média do teor de oxigênio foi o maior para gasolina comum e o menor para gasolina podium em relação aos demais combustíveis.
Os resultados obtidos a partir das emissões registrados durante a realização do percurso de ciclo estrada, apresentou em uma análise comparativa que: a média dos teores de hidrocarboneto corrigido e de monóxido de carbono corrigido foram os maiores para o GNV e apresentaram indefinição quanto aos de menores teor entre os demais combustíveis; a média do teor de monóxido de carbono corrigido foi o maior para o GNV e apresentou indefinição quanto ao de menor teor entre os demais combustíveis; a média do teor de dióxido de carbono foi o menor para o GNV e apresentou indefinição quanto ao de maior teor entre os demais combustíveis; a média do teor de oxigênio foi o maior para gasolina aditivada e apresentou indefinição quanto ao de menor teor entre os demais combustíveis.
A partir dos resultados obtidos das emissões dos ciclos urbano e estrada, foi concluído que a gasolina aditivada foi o combustível que mais contribuiu com as emissões de poluentes na atmosfera e a gasolina comum foi o combustível que menos contribuiu com as emissões de poluentes na atmosfera.
O catalisador automotivo apresentou a melhor máxima eficiência catalítica para redução do teor de hidrocarboneto corrigido quando o veículo funcionava com gasolina podium, e a pior quando o veículo funcionava com AEHC. O resultado para redução do teor de monóxido de carbono corrigido foi de 100% para os diversos combustíveis.
Para a realização de trabalhos futuros recomenda-se:
Reprodução dos ensaios de emissões com a aplicação de sistema para aquisição contínua dos dados produzidos a partir da análise das emissões gasosas.
Reprodução dos ensaios de emissões com a aplicação de sistema de controle de velocidade a partir do controle de câmbio, aceleração e frenagem do veículo.
Reprodução dos ensaios de emissões, utilizando analisador de gases que contemple a análise do teor das emissões de NOx.
Realizar análise de eficiência catalítica a partir de dois equipamentos analisadores de gases, sendo instalados para medição das emissões antes e após o catalisador durante a realização do percurso de todo o ciclo de condução.
Realização da aferição e registro contínuo da temperatura no interior do catalisador durante a realização do percurso de todo o ciclo de condução.
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Apêndice A
Procedimento elaborado para realização dos ensaios
Título: Procedimento de ensaio para determinação de emissões de um veículo Flex em
dinamômetro de chassi.
Objetivo: Realizar ensaio para determinação das emissões de hidrocarbonetos, monóxido de
carbono, dióxido de carbono e oxigênio de um veículo modelo Flex, por meio de ciclos de condução desenvolvidos em dinamômetro de chassi, que simulam o uso do veículo no trânsito urbano e em trânsito estrada, utilizando os combustíveis: gasolina comum, gasolina podium, AEHC e gás natural veicular.
Combustíveis para Ensaio: Os combustíveis utilizados para o ensaio foram gasolina
comum, gasolina podium, AEHC e gás natural veicular.
Medidas de segurança para operação do analisador de potência FLA 203:
• Durante os ensaios, manter fechadas as portas e janelas do veículo, para assim proteger o condutor e o auxiliar do condutor contra eventuais corpos estranhos projetados do perfil do pneu, ou contra partícula que se soltem dos pneus;
• Limitar a duração dos ensaios ao tempo de medição estritamente necessário; • Não entrar e nem sair do veículo durante a execução dos ensaios;
• A operação e a utilização são permitidas somente ao pessoal técnico competente e devidamente treinado;
• Manter isolada a área do local durante os ensaios, evitando a presença de pessoas a uma distância mínima de 2 metros na frente, atrás e nas laterais do veículo;
• Utilizar EPI’s durante os ensaios (bota, camisa manga longa, protetor auricular e óculos);
• Durante os ensaios o volante deverá estar fixo e seguro. Os movimentos do volante para a direita ou à esquerda devem ser evitados, o mesmo se aplicando a variações de peso dentro do veículo e nunca se apoiar no veículo quando o mesmo estiver em operação.
Requisitos gerais: Durante o pré-condicionamento e o ensaio, o veículo deve estar em
posição aproximadamente horizontal para evitar uma distribuição anormal de combustível e em um ambiente de temperatura entre 20°C e 30°C.
Descrição geral do método: O método consiste basicamente em determinar as emissões de
um veículo, enquanto este é operado em dinamômetro de chassi, através dos ciclos de condução para simulação de trânsito urbano e de trânsito estrada, o resultado é uma curva ao longo do tempo para cada gás analisado com as concentrações de hidrocarbonetos, monóxido de carbono e dióxido de carbono, apresentada em ppm volume para o hidrocarboneto e % volume para os demais.
Revisão prévia do veículo: Antes do início dos ensaios o veículo foi revisado, sendo
realizada a troca de óleo lubrificante, troca do filtro de óleo, troca do filtro de combustível, troca do filtro de ar, alinhamento de direção, balanceamento de rodas.
Pré-condicionamento e preparação do Veículo: Para realização do pré-condicionamento e
preparação do veículo, devem ser executadas as operações abaixo:
• Os pneus das rodas propulsoras devem ser inflados com uma pressão de 310 kPa ± 20 kPa para os ensaios em dinamômetros de rolos duplos.
• Verificar o nível do óleo do motor;
• Verificar o nível da água do sistema de arrefecimento;
• O reservatório do combustível do veículo deve ser totalmente drenado, assegurando- se da completa limpeza do reservatório, e reabastecido com o combustível para ensaio até atingir 40% da sua capacidade, em virtude dos vapores formados no interior do tanque de combustível, que são utilizados no sistema de injeção e combustão do motor. Para o ensaio com combustível gás natural veicular, a pressão mínima do cilindro no início do ensaio deve ser superior a 80 bar.
• O reservatório auxiliar, que possui uma bomba de combustível integrada ao mesmo, deve ser abastecido com o combustível para ensaio até o máximo de sua capacidade. Para o ensaio com o combustível gás natural veicular, este deve ser abastecido até 120 bar;
• O veículo desligado, deve ser conduzido e posicionado com as rodas propulsoras sobre o prisma de rolos do dinamômetro de chassi;
• Colocar as correntes de ancoragem no eixo traseiro do veículo;
• Colocar o tubo coletor do exaustor de gases de exaustão a distância de aproximadamente 10 cm do tubo de descarga do veículo;
• Abrir o capô do veículo para ligar as conexões do analisador de potência, atentando para correta conexão de cada sensor;
• Ajustar os rolos de guia do analisador de potência a uma distância de até 5 cm dos pneus dianteiros do veículo;
• Colocar as cunhas de segurança a uma distância de 4 a 5 cm em frente as rodas traseiras do veículo;
• Colocar o sistema de ventilação forçada a 30 cm de distância do pára-choque dianteiro, de tal forma que a corrente de ar esteja direcionada ao radiador, ponto de aspiração de ar e parte inferir do veículo (carter e escapamento), tendo este sistema a capacidade de prover um fluxo de ar de pelo menos 20.000 m3/h.
Ao final das etapas de pré-condicionamento e preparação do veículo, o mesmo já pode operar segundo o ciclo de condução urbano. Se o veículo permanecer por até 3 horas parado, após a conclusão do ciclo de condução urbano, ele pode ser conduzido através de um ciclo de condução de estrada, caso contrário o veículo deve ser novamente pré-condicionado e conduzido através de um ciclo de condução de estrada.
Funcionamento do veículo e determinação das emissões: Para a determinação das
emissões no ciclo de condução urbano e estrada com o analisador de gases, devem ser seguidas a sequência de operações abaixo:
• Preparar o equipamento analisador de gases para realizar a determinação das emissões conforme descrito no tópico 4.4;
• Primeiramente operar o veículo de acordo com o ciclo de condução urbano e em seguida de acordo com o ciclo de condução estrada, atentando para o tempo entre os dois ensaios;
Funcionamento do veículo: Para o correto funcionamento do veículo, devem ser adotadas
as operações de “a” até “e”:
a) Fixar no dinamômetro os dados de entrada em simulação de rodagem:
• Inércia equivalente (ver Apêndice b) correspondente à massa total do veículo e seus ocupantes durante a realização dos ensaios, que é de : 1.304 kg
• Resistência aerodinâmica (ver Apêndice c) do veículo, que é de: 4,5 kW
• Potência resistiva (ver Apêndice b) do dinamômetro de chassi, que é de: 0,3 kW
b) Durante o funcionamento do veículo, o uso do dinamômetro de chassi deve obedecer aos seguintes requisitos:
• Ligar o sistema de exaustão com o tubo flexível de captação conectado ao tubo de descarga do veículo;
• Ligar o sistema de resfriamento do motor;
• A velocidade do veículo deve ser medida nos rolos do dinamômetro;
• Se o dinamômetro de chassi não operar nas 2 h que precedem o ensaio com medição de emissões, deve ser feito um aquecimento de 15 min, à velocidade de 50 km/h, com um veículo não destinado ao ensaio, ou de acordo com instruções do fabricante do dinamômetro.
c) Durante o funcionamento do veículo, o uso correto da transmissão deve obedecer aos requisitos abaixo:
• Todas as condições de ensaio devem ser seguidas de acordo com a recomendação do fabricante, exceto quando especificado em contrário;
• O veículo deve ser dirigido com o mínimo movimento do pedal do acelerador para manter a velocidade desejada;
• As acelerações devem ser efetuadas suavemente. Para a caixa de mudanças mecânicas, o operador deve soltar o pedal do acelerador durante cada mudança de marchas e efetuá-la no menor tempo possível. Velocidades menores do que aquelas previstas no ciclo de condução são permitidas, desde que o veículo seja operado na
condição de máxima potência disponível nas rodas durante estas ocorrências, através de seleção da marcha adequada;
• Os períodos de desaceleração devem ser executados com a marcha engatada, usando-