Anlise Exergtica de um veculo

Anlise Exergtica veicularAnlise Exergtica de Processos de Converso de Energia

Prof. Dr.: Slvio de Oliveira JniorAluno: Danilo Brito SteckelbergMotivao e objetivosMotivao:O setor de transporte j disputa com o setor industrial como maior consumidor de insumos energticos;Aumento da eficincia energtica veicular;Ampliao do conhecimento.

Objetivos:Realizar o balano energtico e exergtico de um veculo movido a motor de combusto interna, utilizando gasolina como combustvel;Identificar as principais fontes de perdas e destruio de exergia.

ModeloPrincipais processos de converso de energia e movimento:MotorTransmisso + diferencialRodasCarroceriaConverso de energiaConverso de MovimentoConverso de movimento e trabalho tilCalor(resduo)Gases Exausto(resduo)Modelo - MotorDividido em duas etapas:Converso de energia qumica em entalpia (ignio);Converso de entalpia em trabalho (ciclo de expanso).1Combustvel(potencial qumico)Ar(comburente)2Produtos(potencial trmico)MovimentoCmara de combustoMotor trmicoModelo - MotorModelo - MotorConsiderao:Ar e combustvel entram com na cmara temperatura de referncia000Modelo - MotorConsiderao:Temperatura de parede do motor: 600 KModelo - MotorDados:Mapa de consumo de combustvel

Determinao da massa de combustvel para os balanos de exergia e de energia.Modelo - MotorDados:Mapa de rejeio de calor para o fluido de arrefecimento

Necessrio para o balano de energia e determinao da parcela de exergia perdida para o trocador de calorModelo - MotorDados:Mapa da temperatura dos gases de escape

Clculo da entalpia dos gases de exausto (propriedades consideradas prximas s do ar padro).Clculo da exergia perdida pelos gases de exausto.Modelo Transmisso + diferencialTransmisso + diferencialParcela de exergia perdidaModelo Transmisso + diferencialDados:

Relaes de reduo por marcha:

3,8141,9381,2500,9500,766

Diferencial: 4,22

Modelo Rodas e carroceriaRodas: converso de movimento angular em movimento linear;Apresenta resistncia rolagem.

Carroceria: Trabalho til: movimentar o veculo e seus passageiros / cargas;Apresenta arrasto aerodinmico.

RodasCarroceriaModelo Rodas + carroceriaRodas + carroceriaParcela de exergia perdidaModelo Rodas e carroceriaDados:

Fora resistiva em funo da velocidadeNecessrio para determinar o torque necessrio no motorModelo Veculo completo(Gillespie, 200x):

Fora trativa em regime permanenteFora trativa perdida devido s inrcias

Condies estudadasTrs condies distintas:80 km/h em 5 marcha120 km/h em 5 marcha120 km/h em 4 marcha

Resultados Exergia destruda

1236,97%7,94%7,07%Eficincia total