Prêmio Bahiagás de Inovação 2008

Testes GNV

Resumo O gás natural é um combustível fóssil encontrado em rochas porosas no subsolo, formado pelo acúmulo de energia solar sobre matérias orgânicas do tempo pré-histórico, soterradas em grandes profundidades, graças à acomodação da crosta terrestre. O gás natural recebe nome de gás natural veicular (GNV) ao substituir gasolina, álcool e diesel em automóveis, ônibus e caminhões, oferecendo a vantagem no custo por quilômetro rodado, contribuir também para diminuição da poluição emitindo menor quantidade de poluentes que a queima da gasolina, álcool ou diesel. O gás natural produzido no campo de Manati (BA), tem características químicas diferentes do gás natural Recôncavo (BA), como exemplo maior teor de Nitrogênio em sua estrutura. Devido a este aspecto, a ANP mostrou-se resistente em liberar seu uso imediato, que primeiramente foi para uso industrial, posteriormente para o uso veicular. A Universidade Federal da Bahia em parceria com a Bahiagás, responsável pela distribuição de gás natural do estado da Bahia, promoveu avaliação do desempenho (aceleração, potência e torque) e das emissões gasosas (NOx, CO, CO2, O2 e HC) com GNV Manati, buscando confirmar adequação do mesmo, às necessidades do consumidor final. A avaliação permitiu observar que o gás de Manati está totalmente adequado ao uso cotidiano. Diferenças de potência, torque e aceleração foram inferiores a 5%, porém GNV Manati apresentou excelente desempenho em aceleração de retomadas. 

Objetivo – Avaliar e comparar os diferentes tipos de gás natural veicular (GNV): Gás de Manati, Gás do Recôncavo e Gás de Sergipe, simulando em um veículo com kit gás instalado sobre um dinamômetro de rolos, realizando testes de emissões, aceleração potência.

 Metodologia – Os testes realizados no Laboratório de Motores e Emissões da UFBa foram feito no intuito de se observar o comportamento, desempenho e emissões de um motor veicular de ignição por centelha (ciclo Otto) operando comparativamente com gasolina, álcool, gás natural comercial e gás natural oriundo do Campo de Manati (Cairu/Ba). Os testes foram realizados em ordem aleatória, diminuindo as tendências operacionais e aumentando a confiabilidade da metodologia empregada. Teste de Potencia e Torque: O veiculo de testes foi submetido a ensaios em um dinamômetro de rolos no qual foi possível medir o torque e a potencia máximas atingidas pelo veiculo operando com os diferentes tipos de combustíveis. A analise será feita através do levantamento de curvas de potencia e de torque, identificação de pontos ideais de operação do motor, medição de perdas de potencia do veiculo para cada tipo de combustível testado. Testes de Emissões: Teste 1: O veiculo de testes foi submetido a faixas de trabalho variáveis, nas quais foram avaliados os níveis de emissões gasosas da combustão dos diferentes tipos de combustíveis. O veiculo foi submetido à faixas de rotação e velocidades controladas e fixas, para cada marcha do veiculo. As emissões gasosas (NOx, CO, CO2, O2, etc.) foram coletadas e avaliadas comparativamente entre os combustíveis estudados para cada ponto de operação definidos. Os pontos de operação foram definidos após a analise das características físicas e operacionais do veiculo de testes. Teste 2: O veiculo de testes foi submetido a faixas de 0, 10, 25, 50, 75 e 100% (13 pontos) da potencia máxima atingida pelo motor em velocidades intermediarias e altas, nas quais serão avaliados os níveis de emissões gasosas da combustão dos diferentes tipos de combustíveis. As emissões gasosas (NOx, CO, CO2, O2, etc.) serão coletadas e avaliadas comparativamente entre os combustíveis estudados para cada ponto de operação definidos. Os pontos de operação serão definidos após a analise das características físicas e operacionais do veiculo de testes. Teste de Aceleração: O veiculo de testes foi submetido a acelerações monitoradas a fim de avaliar o tempo de resposta do motor operando com determinado tipo combustível. Os ensaios foram feitos comparativamente entre o gás natural comercial de Sergipe, gás natural comercial do recôncavo e o gás natural do campo de Manati. 

Características do Veículo de Testes (Informação do Fabricante) Marca: Volkswagen Modelo: Gol Ano: 2006/2006 Motor: 1.6 Flex Potência: 74,28 à 75,75 kW Torque: 139,25 à 142,20 @ 3000 RPM 

Conclusão – Os resultados obtidos são de caráter preliminar porém já é possível observar a tendência do comportamento de desempenho e de emissões da combustão dos GNV’s testados. O GNV do Recôncavo apresentou uma leve vantagem nos índices de emissões gasosas e de potencia do motor, porem, na analise do tempo de resposta em acelerações de retomada o GNV de Manati apresentou uma vantagem considerável. Especialmente ao que se refere à potencia desenvolvida pelo motor operando com GNV a diferença mínima. É importante ressaltar que num perfil de condução urbana cotidiana raramente o veículo é submetido à sua potencia máxima. Devido a este aspecto, aliado à baixa diferença entre os dois tipos de GNV, é muito improvável que condutor do note qualquer diferença durante a condução do veiculo. Devido aos resultados analisados e aos números apresentados nas analises físico-químicas, provavelmente, o GNV de Manati possui um consumo especifico maior que o GNV do recôncavo, porém a analise desse parâmetro foi descartado devido à pequena diferença dos valores de consumo (abaixo da resolução mínima do sistema de medição de consumo) e pela grande discrepância dos valores obtidos. A analise preliminar de desempenho e emissões mostrou que o GNV de Manati esta totalmente adequado e atende de forma satisfatória a performance final do veiculo. Porém, para uma melhor confiabilidade dos dados obtidos é necessário delinear critérios de testes mais rigoroso e com boa repetibilidade (com base em normas e artigos específicos), realizar os testes em condições ambientais e operacionais próximas das ideais e/ou com mínimas variações, entre outros fatores que demandem uma maior quantidade e horas de testes.

Observação: Solicitar tabelas resultados de: POTÊNCIA E TORQUE DO MOTOR EMISSÕES ACELERAÇÃO DE RETOMADA Na UFBA através de requerimento.