Sınıflandırıcı performanslarının değerlendirilmesi

Segundo DATE (1974), ADAMS (1978), WOLFF (1997), SÁ (2001), GOMES (2004), BAPTISTA (2007) e MOREIRA (2009) os principais parâmetros geométricos da pré-câmara que definem a eficiência do sistema de ignição por lança-chama são:

• Geometria; • Volume;

• Número, configuração e diâmetro dos orifícios de interconexão; • Posição da vela de ignição.

Com base nos resultados experimentais obtidos por WOLFF (1997) optou-se por uma geometria que mais se aproximasse da cilíndrica, pois esta proporciona uma maior energia aos jatos de ignição provenientes da pré-câmara, aumentando desta forma o índice de turbulência na câmara principal que proporciona um aumento da velocidade da combustão.

Fundamentando-se no nos excelentes resultados obtidos pelo motor Honda CVCC optou-se por uma relação entre os volumes da câmara principal e da pré-câmara de 7,3%. Esta fração volumétrica corresponde a um volume de 2,912 cm3 para o volume da pré-câmara a ser utilizada no motor Ford Sigma 1.6 16V.

Tabela 3.1 Motores de combustão interna automotivos disponíveis no mercado nacional.

FIAT FORD VW GM RENAULT KIA

1.0 8V 1.0 8V RoCam Flex Fire Evo Flex

FIAT FORD VW GM RENAULT KIA

FIAT FORD VW GM RENAULT KIA

FIAT FORD VW GM RENAULT KIA

1.4 16V Multiair Flex

FIAT FORD VW GM RENAULT KIA

FIAT FORD VW GM RENAULT KIA

1.6 16V 1.6 16V

E.torQ Flex 1.6 16V 1.6 16V Ecotec Flex Sigma TiVCT EA-211 MSI Flex

MOTORES 1.5 Litros MOTORES 1.4 Litros MOTORES 1.3 Litros MOTORES 1.2 Litros

Não possui 1.5 Sigma Não possui Não possui

MOTORES 1.6 Litros 1.6 8V – Flex 1.6 8V – Rocan Não possui Não possui 1.6 16V 1.6 8V 1.6 16V 1.4 8V- SPE/4 Flex 1.4 8V - Econoflex Não possui Não possui

Não possui Não possui

1.4 16V- TSI Não possui 1.4 Turbo T-JET .4 8V- EVO Fle 1.4 8V - Fire Flex MOTORES 1.0 Litros 1.0 12V CVVT 1.0 16V – Hi Powe 1.0 8V- SPE/4 1.0 8V – VHC-E 1.0 12V - EA211 Flex 1.0 8V - EA 111 Flex

Não possui Não possui

1.0 8V – Fire 1.0 16V – Hi Flex

Não possui

Não possui Não possui Não possui Não possui Não possui Não possui

Não possui

Tabela 3.2 – Características do motor Ford Sigma 1.6 16V.

Cilindrada 1596 cm³

Número de cilindros: 04 em linha

Número de válvulas por cilindro 4

Eixo de comando de válvulas Dois no cabeçote (DOHC)

Peso 76 kg

Material bloco, cabeçote, pistões e cárter Alumínio

Diâmetro x curso: 79 x 81,4 mm

Taxa de compressão: 11: 1

Potencia máxima (ABNT) / regime: Gasolina: 110 cv / 6250 RPM Álcool: 115 cv / 5500 RPM Torque máximo (ABNT) / regime: Gasolina: 15,8 kgfm / 4250 RPM

Álcool: 16,2 kgfm / 4250 RPM

Consumo cidade * Gasolina: 8,4 km/l

Álcool 7,0 km/l

Consumo estrada * Gasolina: 10,2 km/l

Álcool 12,2 km/l Emissões CO * Gasolina: 0,36 g/km Álcool: 0,57 g/km Emissões CO2* Gasolina: 196 g/km Álcool: 189 g/km Emissões NOx* Gasolina: 0,029 g/km Álcool: 0,037 g/km

Rotação marcha lenta 750 RPM

Rotação máxima 6.450 RPM Ângulo de inclinação das válvulas 42 º

Alimentação – Combustível Flexível - Gasolina/ Etanol

Tipo de ignição: BOSCH, eletrônica digital.

Alimentação - Injeção Eletrônica BOSCH, multiponto, sequencial. Folga das válvulas de funcionamento a frio:

Aspiração: 0,17 a 0,23 mm Descarga: 0,31 a 0,37 mm

Tuchos Mecânicos * _{quando equipando o veículo Ford Fiesta 2012.}

Os orifícios de interconexão entre a pré-câmara e a câmara principal precisam ter um diâmetro mínimo, para que a chama não se apague ao passar pelo interior do mesmo. O diâmetro mínimo calculado através da metodologia proposta por ADAMS (1978) para o referido motor a uma rotação de 6000 rpm é de 3,20 mm. Diversas configurações quanto à disposição e número dos orifícios de interconexão podem ser utilizadas. Para casos de mais de um orifício de interconexão, o diâmetro dos furos equivalentes, função da área da seção transversal e do perímetro molhado, deve ser calculado. Esse cálculo foi realizado segundo a metodologia proposta por WELTY (1976). A partir dos resultados obtidos por ADAMS (1978) e WELTY (1976) adotou-se para este trabalho uma configuração de interconexão dotada de 1 furo central de 6 mm.

A posição da vela de ignição foi determinada em função das limitações geométricas impostas pelo cabeçote, geometria da pré-câmara e espaço demandado para instalação do eletroinjetor na pré-câmara. Desta forma a vela de ignição foi instalada no plano superior da pré-câmara ao lado do eletroinjetor.

Por razões construtivas a pré-câmara é obtida pela junção de dois componentes, corpo principal e dispositivo de interconexão que são encaixados e soldados após a fabricação. A Figura 3.1-a e b mostra respectivamente um modelo tridimensional do corpo principal (1) da pré-câmara e uma vista em corte do mesmo. Nestas figuras também pode-se identificar os furos onde o eletroinjetor (2) e a vela de ignição (4) são instalados. Os dois furos de menor diâmetro (3) localizados na superfície superior da pré-câmara são utilizados para fixação dos eletroinjetores. A Figura 3.2 apresenta as cotas do corpo principal da pré-câmara. De maneira análoga, a Figura 3.3-a e b mostram, respectivamente, um modelo tridimensional do dispositivo de interconexão (3) e uma vista em corte do mesmo, sendo suas cotas apresentadas na Figura 3.4. Nesta figura é possível visualizar a pré-câmara de combustão (1) e o orifício de interconexão (2).

(a) (b)

Figura 3.1 - a) Modelo tridimensional do corpo principal da pré-câmara b) vista em corte do corpo principal da pré-câmara.

Figura 3.2 - Cotas do corpo principal da pré-câmara. 4

1

3

2 2

(a) (b)

Figura 3.3 - a) Modelo tridimensional do dispositivo de interconexão da pré-câmara b) vista em corte do dispositivo de interconexão da pré-câmara.

Figura 3.4 - Cotas do corpo principal da pré-câmara.

1

2 3

Como mencionado, a pré-câmara em sua configuração final é obtida pela união por soldagem entre o corpo principal da pré-câmara e o dispositivo de interconexão. A Figura 3.5-a mostra um modelo tridimensional da pré-câmara de combustão em sua configuração final obtida pela montagem do corpo principal e do dispositivo de interconexão. A Figura 3.5-b mostra uma vista em corte da pré-câmara em sua configuração final, onde pode-se identificar o corpo principal da pré-câmara (6) e o dispositivo de interconexão (5), os furos para instalação do eletroinjetor (1) e da vela de ignição (2), a pré-câmara de combustão (3) e o orifício de interconexão (4).

(a) (b)

Figura 3.5 - a) Modelo tridimensional da pré-câmara b) vista em corte da pré-câmara.