Avaliação experimental do desempenho de motores do ciclo diesel utilizando misturas biodiesel/diesel marítimo

Abstract

A matriz energética mundial está focada em combustíveis de origem fóssil, contudo, as preocupações sócio-ambientais e as restrições das reservas de petróleo (matéria-prima do óleo diesel) remetem a uma busca por soluções alternativas para os combustíveis originados de petróleo. O Brasil tem se apresentado como um dos países mais promissores para produção de combustíveis alternativos, o que pode ser observado a partir do sucesso da utilização do etanol, e mais recentemente, do biodiesel. O óleo diesel é muito utilizado no Brasil e sua composição pode apresentar elevado teor de enxofre com até 5.000 ppm (0,5% em massa) a depender de sua finalidade, como é o caso do combustível utilizado em embarcações, o chamado diesel marítimo. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho (potência, torque e consumo de combustível) de motores do ciclo diesel abastecidos com misturas de diesel marítimo e biodiesel. Os combustíveis avaliados foram as misturas de 5% (B5); 10% (B10); 20% (B20); 40% (B40), 60% (B60) de biodiesel adicionado ao diesel marítimo e o biodiesel puro (B100). Os resultados obtidos para potência demonstram que as misturas de biodiesel tiveram melhor desempenho na rotação em torno de 2500 rpm com 91,4; 91,1; 91,1; 90,2; 89,7; 87,6 kW para B5, B10, B20, B40, B60 e B100, respectivamente, enquanto que para o diesel marítimo foi obtida uma potência de 85,5 kW em mesma rotação. Os resultados de torque obtidos para as misturas combustíveis estiveram na faixa de 366 – 374 Nm na rotação em torno de 1500 rpm e 370 Nm para o diesel marítimo em mesma rotação. O diesel marítimo apresentou os melhores resultados de consumo de combustível (20,8 kg/h a 1500 rpm). A utilização de diesel marítimo adicionado de 5% de biodiesel foi 7,7% mais vantajoso economicamente do que diesel marítimo puro.

ABSTRACT:

The world energy matrix is ​​focused on fossil fuels, however, socio-environmental concerns and restrictions on oil reserves petroleum (raw material of diesel oil) refer to a search for solutions alternatives to petroleum-based fuels. Brazil has presented as one of the most promising countries for the production of alternative fuels, which can be observed from the success of the use of ethanol, and more recently, of biodiesel. Diesel oil is very used in Brazil and its composition may have a high sulfur content with up to 5,000 ppm (0.5% by mass) depending on its purpose, as is the case of fuel used in vessels, the so-called marine diesel. In this context, this work aimed to evaluate the performance (power, torque and fuel consumption) of diesel cycle engines fueled with blends of marine diesel and biodiesel. The fuels evaluated were 5% blends (B5); 10% (B10); 20% (B20); 40% (B40), 60% (B60) biodiesel added to marine diesel and pure biodiesel (B100). The obtained results for power show that the biodiesel blends had better performance in rotation around 2500 rpm with 91.4; 91.1; 91.1; 90.2; 89.7; 87.6 kW for B5, B10, B20, B40, B60 and B100 respectively, while for marine diesel, a power of 85.5 kW was obtained at the same speed. You torque results obtained for the fuel mixtures were in the range of 366 – 374 Nm at speed around 1500 rpm and 370 Nm for marine diesel in the same rotation. Marine diesel showed the best results of fuel consumption (20.8 kg/h at 1500 rpm). The use of marine diesel addition of 5% biodiesel was 7.7% more economically advantageous than pure marine diesel.