Impacto da tecnologia HCCI no desempenho e emissões de gases poluentes em veículos híbridos

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Main Author: Moura Júnior, Claudecir Fernandes de Freitas
Publication Date: 2024
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
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Summary: This study aimed to analyze pollutant gas emissions by evaluating different vehicle configurations using two types of powertrains. For each powertrain configuration, both a conventional internal combustion engine and a HCCI engine were tested. The simulations were performed using IGNITE software, and the exhaust gases were treated by a catalyst modeled in Python. The computational model of the Renault Sandero vehicle demonstrated good accuracy, with validation errors below 1%, while the catalyst model showed a maximum emission error below 3%. The results indicated that the conventional powertrain configuration with the HCCI engine performed better compared to the conventional engine. In contrast, the hybrid powertrain model showed unsatisfactory results, suggesting the need for further optimizations. Therefore, an in-depth energy management analysis was conducted to maximize the utilization of the HCCI engine in the hybrid configuration, with the expectation of improving efficiency and reducing emissions.
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spelling Moura Júnior, Claudecir Fernandes de FreitasBueno, André Valente2025-05-19T20:09:41Z2025-05-19T20:09:41Z2024MOURA JUNIOR, Claudecir Fernandes de Freitas. Impacto da tecnologia HCCI no desempenho e emissões de gases poluentes em veículos híbridos. 2024. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80910This study aimed to analyze pollutant gas emissions by evaluating different vehicle configurations using two types of powertrains. For each powertrain configuration, both a conventional internal combustion engine and a HCCI engine were tested. The simulations were performed using IGNITE software, and the exhaust gases were treated by a catalyst modeled in Python. The computational model of the Renault Sandero vehicle demonstrated good accuracy, with validation errors below 1%, while the catalyst model showed a maximum emission error below 3%. The results indicated that the conventional powertrain configuration with the HCCI engine performed better compared to the conventional engine. In contrast, the hybrid powertrain model showed unsatisfactory results, suggesting the need for further optimizations. Therefore, an in-depth energy management analysis was conducted to maximize the utilization of the HCCI engine in the hybrid configuration, with the expectation of improving efficiency and reducing emissions.Este estudo teve como objetivo analisar as emissões de gases poluentes, avaliando diferentes configurações de veículos utilizando dois tipos de sistemas de propulsão. Para cada configuração de sistema de propulsão, foram testados tanto um motor convencional de combustão interna quanto um motor Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI). As simulações foram realizadas utilizando o software IGNITE, e os gases de exaustão foram tratados por um catalisador modelado em Python. O modelo computacional do veículo Renault Sandero demonstrou boa precisão, com erros de validação abaixo de 1%, enquanto o modelo do catalisador apresentou um erro máximo de emissão abaixo de 3%. Os resultados indicaram que a configuração convencional de sistema de propulsão com o motor HCCI apresentou desempenho superior em comparação ao motor convencional. Em contraste, o modelo de sistema de propulsão híbrido mostrou resultados insatisfatórios, sugerindo a necessidade de otimizações adicionais. Portanto, foi realizada uma análise aprofundada de gestão de energia para maximizar a utilização do motor HCCI na configuração híbrida, com a expectativa de melhorar a eficiência e reduzir as emissões.Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.Impacto da tecnologia HCCI no desempenho e emissões de gases poluentes em veículos híbridosImpact of HCCI technology on performance and pollutant gas emissions in hybrid vehiclesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisBiocombustíveisPython (Linguagem de programação de computador)CatalisadoresMotores de combustão internaBiomass energyPython (Computer program language)CatalystsInternal combustion enginesCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFChttps://orcid.org/0000-0002-0242-2552http://lattes.cnpq.br/9688230016482513https://orcid.org/0000-0001-5083-5872http://lattes.cnpq.br/72557512965870162025-04-22ORIGINAL2024_dis_cffmourajunior.pdf2024_dis_cffmourajunior.pdfDissertação de Claudecir Fernandes de Freitas Moura Júniorapplication/pdf3686969http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/80910/1/2024_dis_cffmourajunior.pdf427e9bb338442f8c66a142509064081aMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/80910/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufc/809102025-05-19 17:09:42.587oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2025-05-19T20:09:42Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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