Emissions of an agricultural engine using blends of diesel and hydrous ethanol / Emissões de motor agrícola utilizando misturas de óleo Diesel e etanol hidratado

ABSTRACT

The growing global demand of energy, the decrease of petroleum reserves and the current of environmental contamination problems, make it imperative to study renewable energy sources for use in internal combustion engines, in order to decrease the dependence on fossil fuels and reduce emissions of pollutant gases. This study aimed to evaluate the emissions of a diesel-cycle engine of an agricultural tractor that uses diesel S500 (B5) mixed with 3, 6, 9, 12 and 15% of hydrous ethanol. It determined emissions of CO2 (ppm), NOx (ppm), and opacity (k value) of gases. A standard procedure was applied considering eight operating modes (M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, and M8) by breaking with an electric dynamometer in a laboratory. The experimental design was completely randomized, with 60 replicates and a 6 x 8 factorial design. Greater opacity and gas emissions were observed when the engine operated with 3% ethanol, while lower emissions occurred with 12 and 15%. With these fuels, the reduction of opacity, CO2, and NOx, in relation to diesel oil, was 24.49 and 26.53%, 4.96 and 5.15%, and 6.59 and 9.70%, respectively. In conclusion, the addition of 12 and 15% ethanol in diesel oil significantly reduces engine emissions.(AU)

RESUMO

A crescente demanda mundial por energia, a diminuição das reservas de petróleo e os atuais problemas de poluição ambiental, instigam o estudo de fontes renováveis de energia para utilização nos motores de combustão interna, visando à diminuição da dependência do combustível fóssil e redução das emissões de gases poluentes. Este trabalho teve por objetivo avaliar as emissões de um motor ciclo Diesel de um trator agrícola utilizando óleo Diesel S500 (B5) e, em mistura com 3, 6, 9, 12 e 15% de etanol hidratado. As variáveis avaliadas foram as emissões de CO2 (ppm), NOx (ppm) e a opacidade (valor k) dos gases. Para a avaliação utilizou-se procedimento normalizado, com aplicação de oito modos de operação (M1; M2; M3; M4; M5; M6; M7 e M8), por meio da frenagem com um dinamômetro elétrico, em laboratório. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 60 repetições e no esquema fatorial 6x8. Os maiores valores de opacidade e emissões de CO2 e NOx foram alcançados com 3% de etanol, enquanto que os menores valores foram obtidos quando o motor utilizou 12 e 15%. Com estes combustíveis, a redução da opacidade, CO2 e NOx, em relação ao óleo diesel, foi de 24,49 e 26,53%; 4,96 e 5,15% e 6,59 e 9,70%, respectivamente. Conclui-se que, a adição de 12 e 15% de etanol no óleo diesel reduz significativamente as emissões do motor.(AU)