[pt] APLICAÇÃO DO CICLO OTTO E DO CICLO ATKINSON EM UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA ROTATIVO COM TAXA DE COMPRESSÃO VARIÁVEL

[en] APPLICATION OF THE OTTO CYCLE AND THE ATKINSON CYCLE IN A ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH VARIABLE COMPRESSION RATIO

[pt] LEONARDO PEDREIRA PEREIRA

[pt] MOTOR KOPELROT

[pt] MOTOR ROTATIVO

[pt] CICLO OTTO

[pt] CICLO ATKINSON

[pt] TAXA DE COMPRESSAO VARIAVEL

[en] KOPELROT ENGINE

[en] ROTARY ENGINE

[en] OTTO CYCLE

[en] ATKINSON CYCLE

[en] VARIABLE COMPRESSION RATIO

[pt] No contexto atual, torna-se necessária uma mudança tecnológica que diminua as emissões e ainda tendo um bom aproveitamento energético. O motor alternativo a pistão até o momento é o tipo de máquina térmica mais utilizada para o setor automotivo. Os motores do tipo Wankel, apesar de apresentarem volumes e pesos menores, não apresentam bons resultados no rendimento energético e nos níveis de poluição. Com essa situação, é necessário o desenvolvimento de um motor rotativo que varie a relação de compressão e consequentemente tenha a capacidade de se adequar aos diferentes tipos de combustíveis para que se tenha uma boa eficiência e diminuição das emissões de poluentes na atmosfera. Este projeto de graduação é sobre o Motor Rotativo Kopelrot, inventado por Hugo Júlio Kopelowicz. Este projeto teve dois ano de duração e foi realizado na Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro com a participação de alunos de iniciação científica sob orientação do Pós-doutorado Alexandre Zuquete Guarato e do professor Sérgio Leal Braga. O motor Kopelrot é um motor rotativo no estilo cat-and-mouse e considerado inovador porque possui a possibilidade de ter a sua taxa de compressão variável e assim podendo utilizar diversos combustíveis com um rendimento energético melhor do que os motores Flex, visto que esses possuem uma taxa intermediária entre o etanol e a gasolina. Este motor também permite ao usuário escolher entre uma maior potência através do uso do ciclo Otto ou um melhor rendimento energético através do ciclo Atkinson/Miller o que o torna ainda mais inovador. O processo possui uma fase de projeto e dimensionamento, uma fase de fabricação e uma fase de testes e validação. Neste documento serão apresentados os principais mecanismos do motor, seu projeto e seu funcionamento através de simulações numéricas e em 3D, realizadas para que então a fabricação das peças pudesse ser iniciada e logo depois dar início a montagem.

[en] In the current context, is necessary a technological change that reduces emissions and still having a good energy use. Alternative engines are still the most used thermal machine for the automotive sector. Wankel engines, despite having smaller volumes and weights, do not show good results in energy efficiency and pollution levels. With this situation, it is necessary to develop a rotary engine that varies the compression ratio and consequently has the capacity to adapt to the different types of fuels so that it has a good efficiency and a reduction of emissions of pollutants in the atmosphere. This graduation project is about the Kopelrot Rotary Engine, createdjk by Hugo Júlio Kopelowicz. This project was carried out at the Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro with the participation of students of scientific initiation under the guidance of Post-doctorate Alexandre Zuquete Guarato and Professor Sérgio Leal Braga. The Kopelrot engine is a cat-and-mouse rotary engine and considered innovative because it has the possibility of having its variable compression ratio and so can use several fuels with a better efficiency than the Flex engines, since they have An intermediate rate between ethanol and gasoline. This engine also allows the user to choose between greater power through the use of the Otto cycle or a better energy performance through the Atkinson / Miller cycle which makes it even more innovative. The process has a design phase, a manufacturing phase and a testing and validation phase. This document will present the main mechanisms of the engine, its design and its operation through numerical and 3D simulations, so that the manufacturing of the parts could be started and soon to start the assembly.

SERGIO LEAL BRAGA

ALEXANDRE ZUQUETE GUARATO

2017-11-07

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=31925@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=31925@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.31925