Quantificação do ruído de combustão em um motor ciclo Otto usando diferentes combustíveis de competição através da técnica de intensidade sonora

Abstract

Resumo: O processo de geração de ruído em motores é complexo e pode ser classificado em dois tipos diferentes de ruídos: de combustão e mecânico. O ruído de combustão é a parcela do ruído do motor originado pela variação brusca da pressão dos gases dentro da câmara de combustão. A contribuição de todas as outras fontes do motor é considerada ruído mecânico. Como o ruído de combustão constitui a principal fonte de ruído, conhecer o nível global de ruído de diferentes tipos de combustíveis é um parâmetro importante para os fabricantes de motores e auxiliar na formulação de novos combustíveis para reduzir o ruído de combustão. Foram avaliados os níveis de ruído total de um motor ciclo Otto - ruído mecânico mais o ruído de combustão - e o ruído de combustão, utilizando cinco tipos de combustíveis de competição. Para quantificação dos níveis de ruídos utilizamos a técnica de Intensidade Sonora sobre as faces laterais, frontal e superior do motor. Os experimentos foram desenvolvidos no laboratório de motores da Petrobras situado em Canoas - Rio Grande do Sul. Os cinco diferentes tipos de combustíveis utilizados foram: gasolina de primeiro enchimento para montadoras, gasolina especial para competições de alto nível, mistura de metanol com MTBE, com 50% de cada, metanol puro e álcool etílico puro. As análises dos resultados dos experimentos demonstraram que os combustíveis com maiores potência, rendimento volumétrico e velocidade de queima apresentaram níveis de ruído de combustão mais elevados. Os níveis de ruído de combustão foram calculadas separadamente do ruído de combustão do nível global do motor.

Abstract: The process of noise generation in engines is complex and can be classified into two different kinds: combustion and mechanical. The combustion noise represents the noise originated from the sudden gas pressure change occurring in the inner part of the combustion chamber. The contribution of all the other noise sources from the engine is considered mechanical noise. Since the combustion noise constitutes the main source of noise, knowing the global combustion noise level to different kinds of combustions is an important parameter to the engines manufacturers and to offer suport in the development of new kinds of fuel to reduce the combustion noise. The total noise level was evaluated in an engine Otto cycle - mechanical noise plus combustion noise - as well as the combustion noise through the use of five different fuels for racing. For the quantification of the noise levels we used the "Sound Intensity technique " on both lateral, frontal and superior sides of the engine. Experiments were made in the Petrobras engine laboratory, located in Canoas - Rio Grande do Sul. The five different kinds of fuel used were: 1)gasoline for first filling at assembly plants, 2) special gasoline for high level performance, 3) a mixture of 50% metanol and 50% MTBE, 4) pure metanol and 5) pure ethilical alcohol. The results to the analyses demonstrated that the fuels with higher levels of power, volumetric efficiency and burning speed presented more elevated combustion noise levels. The combustion noise levels were calculated separately from the combustion noise of the global level of the engine.