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Estudo conceitual de um motor avançado a etanol

Processo: 13/50238-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - PITE
Vigência: 01 de novembro de 2014 - 31 de outubro de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica
Convênio/Acordo: Peugeot Citroën
Pesquisador responsável:Waldyr Luiz Ribeiro Gallo
Beneficiário:
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Município: São Paulo
Pesquisadores principais:Celso Argachoy ; Francisco Emílio Baccaro Nigro ; Guenther Carlos Krieger Filho ; Janito Vaqueiro Ferreira ; Marco Lucio Bittencourt ; Pedro Teixeira Lacava
Bolsa(s) vinculada(s):16/14073-8 - Desenvolvimento de um protótipo de um motor de combustão interna de ignição por centelha com taxa de compressão e cilindrada variáveis, BP.IC
16/06043-1 - Estudo conceitual de um motor com cilindrada e taxa de compressão ajustáveis, BP.DD
15/24187-8 - Estudo de um modelo computacional para prever a ocorrência da detonação de um motor avançado a etanol, BP.MS
+ mais bolsas vinculadas 15/20801-3 - Estudo do funcionamento de um motor de combustão interna, alimentado por etanol, com adição de água a câmera de combustão, BP.DR
15/16470-1 - Texturização virtual de mancais de virabrequins leves, BP.MS
15/17041-7 - Modelos de simulação de formação de poluentes (CO, NOx e HC) em motores a etanol, BP.MS
15/10310-2 - Análise de fadiga numérica e experimental de virabrequins leves, BP.MS
15/03170-0 - Estudo do desempenho de um motor a etanol fortemente carregado empregando EGR para redução de emissões de NOx e controle de detonação, BP.DR - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Motores de combustão interna  Motor bicombustível  Biocombustíveis  Etanol 

Resumo

A proposta de criação do CPE "Prof. Urbano Ernesto Stumpf" é motivada pela necessidade de criação de um "locus" onde pesquisas de ponta e multidisciplinares associadas ao uso de biocombustíveis em motores possa se desenvolver e ganhar, um padrão de qualidade que coloque o Brasil na vanguarda do conhecimento tecnológico nessa área. Com essa perspectiva, grupos de pesquisadores da UNICAMP, do ITA, da Poli/USP e do IMT uniram esforços e apresentam esta Proposta. Os temas a abordar vão desde pesquisas em fenomenologia básica da formação e evolução de sprays de etanol e de sua combustão, até arquiteturas do conjunto propulsor/veículo, passando por tribologia, mecânica de fluidos, termodinâmica, transmissão de calor, projeto mecânico de componentes, análise de vibrações uso de sensores, atuadores e controle. São temas simultaneamente tão diversos e interligados, que apenas um "pool" articulado de grupos de pesquisa com diferentes competências pode levar a cabo os objetivos e desafios colocados. Esta Proposta utiliza o conceito de "projeto estruturante". Assim, o Plano de Pesquisa para os primeiros quatro anos de existência do CPE é intitulado "Estudo conceitual de um motor avançado a etanol" e explorará as especificidades e características positivas do etanol como combustível. Assim, a maior resistência do etanol à detonação e seu maior calor latente de vaporização serão explorados por meio de técnicas de "downsizing" e "downspeeding", incluindo turbo-alimentação, recirculação de gases residuais (EGR), variação no teor de água presente no etanol, redução de peso de componentes, reduções de atrito e operação com elevadas pressões médias efetivas. O resultado esperado é uma proposta conceitual de motor a etanol que apresente melhor desempenho e simultaneamente maior eficiência. Para atingir tal meta, serão combinados métodos experimentais, de simulação e modelagem, bem como realizados estudos de fenomenologia básica da combustão do etanol, a partir da expertise de cada Instituição. Embora seja considerada fundamental a existência de um projeto estruturante de longo prazo, o CPE não deve restringir apenas a ele. É necessário buscar novos projetos, incorporar outras empresas, outros grupos de pesquisa e outras fontes de financiamento além da FAPESP - PCBA desde o início de suas atividades. Outros projetos podem vir a convergir para o projeto central, ou podem mesmo constituir "soluções parciais" a serem incorporadas com maior celeridade pela indústria em motores flex-fuel "convencionais". Para tanto, o Centro deverá estabelecer contatos e colaborações com outras Instituições brasileiras e internacionais que atuam na área de motores de combustão interna. É este caráter genérico e amplo que distingue a proposta de criação do CPE de um Projeto Temático. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Carros menos poluentes 
Pós-doutorado em Engenharia Mecânica na Unicamp com bolsa da FAPESP  
Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre o auxílio:
Carros menos poluentes 

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BOLDRINI, J. L.; BARROS DE MORAES, E. A.; CHIARELLI, L. R.; FUMES, F. G.; BITTENCOURT, M. L. A non-isothermal thermodynamically consistent phase field framework for structural damage and fatigue. COMPUTER METHODS IN APPLIED MECHANICS AND ENGINEERING, v. 312, n. SI, p. 395-427, DEC 1 2016. Citações Web of Science: 0.

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