Estudo da combustão num motor de combustão interna com queima de misturas de hidrogénio e gasolina

• Main Author: Magalhães, João Rodrigo Peres Pessoa de
• Publication Date: 2024
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10400.22/25959
• topic: Otto cycle; Gasoline; Hydrogen; Combustion characterisation; Pollutants; Energy released; Ciclo Otto; Gasolina; Hidrogénio; Caracterização da queima; Poluentes; Energia libertada

Neste trabalho, é analisado um motor de combustão interna que opera segundo o ciclo Otto. O principal objetivo deste trabalho consiste na caracterização da combustão da gasolina (a gasolina será representada pelo nonano), do hidrogénio, e do hidrogénio juntamente com gasolina, de forma a compreender a viabilidade da utilização do hidrogénio na redução de emissões poluentes; também se procede ao cálculo das temperaturas de chama adiabáticas e as energias geradas pela queima dos combustíveis. Realizou-se uma revisão bibliográfica com o objetivo de enquadrar o tema em estudo, abordando assuntos como os motores de combustão interna, especialmente aqueles que seguem o ciclo Otto, o equilíbrio químico e por fim a pegada ecológica dos motores de combustão interna, onde se introduz o hidrogénio e as suas características. Relativamente aos métodos utilizados, foram desenvolvidos diversos modelos de cálculo, sendo que o mais importante diz respeito à caracterização da queima do combustível para as diferentes condições de mistura, permitindo retirar conclusões sobre as emissões poluentes. Também foram elaborados modelos de cálculo para a obtenção da temperatura de chama adiabática e para determinar a energia libertada pela queima do combustível. Após a obtenção dos resultados foi possível concluir que o hidrogénio não emite CO2 nem CO para qualquer mistura, mas existe um aumento das emissões de H2 em misturas ricas, comparativamente à gasolina. Além disso, em relação à gasolina, o hidrogénio apresenta um aumento da temperatura de chama adiabática, a volume constante, e da pressão no fim da explosão. Por fim, para um igual volume de combustão, o hidrogénio foi o combustível que menor energia libertou.