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dc.creatorAndrade, Camilla Verbiski de-
dc.date.accessioned2025-11-05T19:33:18Z-
dc.date.available2025-11-05T19:33:18Z-
dc.date.issued2024-11-29-
dc.identifier.citationANDRADE, Camilla Verbiski de. Simulação de motores de combustão interna multicilíndricos. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38859-
dc.description.abstractThe significant environmental impact of the transportation sector, coupled with increasingly stringent emissions regulations, requires the development of new engine technologies and a reduction in dependence on fossil fuels. However, the predominance of internal combustion engines and petroleum-based fuels over the next few decades demands improvements in the efficiency of these engines. Optimizing internal combustion engines is greatly facilitated by the use of computational simulations, as they make it possible to reduce the experimental workload. In light of this, this work developed a 1D computational model, implemented in Fortran, capable of predicting combustion parameters of a multi-cylinder engine. For this, the already validated computational model of a single-cylinder engine with gas exchange was used as a base and a model that considers the flow between the duct junctions in the intake and exhaust manifolds was incorporated. The equations that describe the combustion process in this work’s computational model are based on a zero-dimensional one-zone model. However, to extend the model’s capabilities, a routine that uses a two-zone approach for the combustion process was also implemented, which may eventually be coupled to the computational model that simulates the multi-cylinder engine. This model was used to study the operation with ethanol in HCCI mode of the Renault BR-10 engine, a naturally aspirated 1.0 three-cylinder flex-fuel engine. The simulation results were compared with those of the original validated model in order to verify the accuracy and consistency of the predictions. The behavior of temperature and pressure inside the cylinder over combustion cycles, as well as efficiency parameters, was analyzed. Additionally, this model not only allows for the obtaining of combustion parameters but also provides data on the flow of gases in the ducts and junctions. The proposed model produced physically consistent results in predicting the parameters of this multi-cylinder engine.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paranápt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/pt_BR
dc.subjectMotores de combustão internapt_BR
dc.subjectSimulação (Computadores)pt_BR
dc.subjectÁlcool como combustívelpt_BR
dc.subjectEnergia - Consumo - Motorespt_BR
dc.subjectFORTRAN (Linguagem de programação de computador)pt_BR
dc.subjectCombustão - Modelos matemáticospt_BR
dc.subjectInternal combustion enginespt_BR
dc.subjectComputer simulationpt_BR
dc.subjectAlcohol as fuelpt_BR
dc.subjectEnergy consumption - Motorspt_BR
dc.subjectFORTRAN (Computer program language)pt_BR
dc.subjectCombustion - Mathematical modelspt_BR
dc.titleSimulação de motores de combustão interna multicilíndricospt_BR
dc.title.alternativeSimulation of multi-cylinder internal combustion enginespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoO impacto ambiental significativo do setor de transporte, aliado às regulamentações de emissões cada vez mais rigorosas, exige o desenvolvimento de novas tecnologias de motores e a redução na dependência de combustíveis fósseis. No entanto, a predominância dos motores de combustão interna e de combustíveis derivados de petróleo nas próximas décadas demanda o aprimoramento na eficiência desses motores. A otimização dos motores de combustão interna é amplamente facilitada pelo uso de simulações computacionais, pois estas permitem reduzir a carga de trabalho experimental. Frente a isto, neste trabalho foi desenvolvido um modelo computacional 1D, implementado em Fortran, capaz de predizer parâmetros da combustão de um motor multicilíndrico. Para isto, o modelo computacional já validado de um motor monocilíndrico com trocas gasosas foi utilizado como base e nele foi incorporado um modelo que considera o escoamento entre as junções de dutos nos coletores de admissão e exaustão (manifolds). As equações que descrevem o processo de combustão no modelo computacional deste trabalho são fundamentadas em um modelo zero-dimensional de uma zona. Todavia, para ampliar as capacidades do modelo, foi também implementada uma rotina que utiliza a abordagem de duas zonas para o processo de combustão, a qual poderá futuramente se acoplada ao modelo computacional que simula o motor multicilíndrico. Este modelo foi usado para estudar o funcionamento com etanol em modo HCCI do motor Renault BR-10, um motor flex-fuel 1.0 de três cilindros com aspiração natural. Os resultados das simulações foram comparados com os do modelo original validado com o objetivo de verificar a precisão e a consistência das previsões. Foi analisado o comportamento da temperatura e da pressão no interior do cilindro ao longo de ciclos de combustão, bem como parâmetros de eficiência. Além disso, este modelo não só permite a obtenção de parâmetros da combustão, como também fornece dados sobre o escoamento dos gases nos dutos e nas junções. O modelo proposto gerou resultados fisicamente consistentes na predição dos parâmetros deste motor multicilíndrico.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0003-3271-2881pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/0020050387569830pt_BR
dc.contributor.advisor1Alegre, José Antonio Andrés Velásquez-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1305-6567pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/9795873015970798pt_BR
dc.contributor.referee1Bueno, André Valente-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-5083-5872pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7255751296587016pt_BR
dc.contributor.referee2Alegre, José Antonio Andrés Velásquez-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-1305-6567pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/9795873015970798pt_BR
dc.contributor.referee3Marcelino Neto, Moisés Alves-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-5492-6640pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/2071333457212415pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Mecânicapt_BR
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