UTILIZAÇÃO DE ÓLEO VEGETAL “in natura” COMO COMBUSTÍVEL EM MOTOR CICLO DIESEL
USO DE ÓLEO VEGETAL NÃO MODIFICADO COMOSUBSTITUTO DO DIESEL
Revisão de Literatura
Sam Jones e Charles L. Peterson
Pesquisador Assistente and Professor e Chefe InterinoDepartamento de Biologia e Engenharia Agrícola
Universidade de Idaho, (USA)
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO VEGETAL “in natura” COMO COMBUSTÍVEL EM MOTOR CICLO DIESEL
MISTURAS DE ÓLEO VEGETAL E DIESEL
Engelman et al. (1978) 10% to 50% óleo de soja Studies in New Zealand by Sims et al. (1981) colza Deere and Company (Barsic and Humke, 1981) amendoim e girassolInternational Harvester Company (Fort et al. 1982) algodão em teste rápidos. Baranescu and Lusco, (1982) girassolWorgetter (1981) colza Wagner and Peterson (1982) colzaVan der Walt and Hugo (1981) girassolZiejewski and Kaufman (1982) at Allis Chalmers girassolFuls (1983) girassoCaterpillar Tractor Co. (McCutchen, 1981) sojaPeterson et al. (1982) colzaNag et al. (1995) semente nativa da ÍndiaSapaun et al. (1996) palmaRyan et al. (1984 diversas msturasHofman et al. (1981) and Peterson et al. (1981) problemas com testes de longa duraçãoMcDonnell et al. (2000) colza semi refinado.
ConclusõesTestes de curta duração indicam que o óleo pode ser utilizado em mistura com diesel. Testes mais longo mostraram que a durabilidade é questionável, com misturas acima de 20%.Os autores recomendam que mais estudos deverão ser realizados.
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO VEGETAL “in natura” COMO COMBUSTÍVEL EM MOTOR CICLO DIESEL
100% DE ÓLEO VEGETAL
Seddon (1942) diversos óleos em motor perkins durante a guerraBruwer et al. (1980) girassolTahir et al. (1982) girassolBacon et al. (1981) diversos óleosSchoedder (1981) colzaAuld et al. (1982) colzaBettis et al. (1982) girassol, cártamo e colzaEngler et al. (1983) girassol e algodãoPryor et al. (1983) sojaYarbrough et al. (1981) seis tipos de óleo de girassol
CONCLUSÕES
• Estudos mostraram que motores utilizando 100% de óleo vegetal podem operar, porém por curto período de tempo
• Em estudos de longa duração, a utilização de 100% de óleo bruto causou falhas no motor devido a contaminação do óleo lubrificante , engripamentos dos anéis e excessiva carbonização em órgãos do motor como: câmara, bicos, cabeça do pistão e válvulas.
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO VEGETAL “in natura” COMO COMBUSTÍVEL EM MOTOR CICLO DIESEL
APLICAÇÕES DE BIOCOMBUSTÍVEIS LÍQUIDO EM MOTORES ESTACIONÁRIO
• D. Chiaramonti G. Tondi (2002)
• Bioetanol Bio-crude-oil Óleo vegetal Biodiesel
Alta viscosidade,Baixo poder calorífico, Nº de cetana baixo
Óleos vegetais podem ser utilizados em motores, de duas maneiras:
1. Adaptando o combustível (transesterificando o óleo vegetal em éster, i.e. biodiesel )2. Adaptando o motor (de modo a usar óleo puro ou misturas)
Propriedades típicas dos óleos vegetais que dificultam sua utilização em motores
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO DE GIRASSOL COMO COMBUSTÍVEL EM TRATOR AGRÍCOLA
Apoio:
Órgão Executor: INSTITUTO AGRONÔMICO/C.E.A.
Coordenador: José Valdemar Gonzalez Maziero
Equipe Técnica: PqC Ila Maria CorrêaPqC Maria Regina HúngaroPqC Afonso Peche FilhoT. Apoio Olavo Freitas CairesT. Apoio Leandro Spinassi
Colaboradores:
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO DE GIRASSOL COMO COMBUSTÍVEL EM TRATOR AGRÍCOLA
• Comparar o desempenho de motor agrícola, emlaboratório dinamométrico, utilizando alternadamente:Óleo Diesel; Óleo Bruto de Girassol; Biodiesel de Girassol.
• Analisar as emissões de gases utilizando B100
Objetivos:
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO DE GIRASSOL COMO COMBUSTÍVEL EM TRATOR AGRÍCOLA
Metodologia
Motor 1 (MWM 229-3)2 horas à potência máxima - Diesel2 horas à potência máxima - Óleo bruto200 horas – Dinamômetro (metodologia EMA) – Óleo bruto
Motor 2 (MWM 229-3)2 horas à potência máxima - Diesel2 horas à potência máxima - B52 horas à potência máxima - B102 horas à potência máxima - B100200 horas – Dinamômetro (metodologia EMA) – B100
Motor 3 (MWM 4.07TCA)Desempenho – I.P.T.- Diesel x B100 ( NBR ISO 1585)Emissões – I.P.T. – Diesel x B100 (ABNT MB 1616, NBR 14489)
UTILIZAÇÃO DE ÓLEO DE GIRASSOL COMO COMBUSTÍVEL EM TRATOR AGRÍCOLA
DIESEL x O.B.G x MISTURAS(2 horas na potência máxima)
46
47
48
49
50
51
52
53
COMBUSTÍVEIS
POTÊ
NC
IA
MOTOR 1
MOTOR 2
B5
- 2,0%B10
B20
- 2,9% B100- 4,0%
Diesel
O.B.G
-7,6%
Diesel
- 2,2%
EXEMPLOS DE ALGUMAS CARACTERÍSTICAS DE DIFERENTES TIPOS DE ÓLEO
2,0-4,34,235,036,836,8285Viscosid. A 37,8ºC
0,84970,89120,92350,9118Nd0,9578Densidade a 25ºC
4047-513338-4036-39ndNúmero de Cetano
03-6,6311310Ponto de Névoa (°C)
1095095529433894694218913P. Caloríf kcal/kg
Dieselm.e.o.ggirassoldendêsojamamona
Tipo de ÓleoCaracterísticas
DIESEL x O.B.G x MISTURAS(2 horas na potência máxima)
11,8
12
12,2
12,4
12,6
12,8
13
Combustíveis
Con
sum
o H
orár
io (
l/h)
M o to r1M o to r2Diesel Diesel
OBG- 6,6%
B5- 1,1%
B10- 0,6%
B20- 0,5%
B100+ 1,5%
DIESEL x O.B.G x MISTURAS(2 horas na potência máxima)
200
205
210
215
220
225
230
235
Combustíveis
Con
sum
o es
pecí
fico
(g/c
v.h)
Motor1Motor2
B5+ 0,93%
B10+ 2,23%
B50+ 3,60%
B100+ 9,20%
OGB+ 9,20%
DIESEL DIESEL
PERDA DE POTÊNCIA NO ENSAIO DE LONGA DURAÇÃO UTILIZANDO O.B.G.
40
42
44
46
48
50
52
Potê
ncia
(cv)
DieselOBG
0 9 18 27 35 45 54 63
Horas de Ensaio
- 7,6%- 1,1 % - 1,2%
- 3,4% - 4,3% - 5,0%
- 6,2%
- 10,1
MANUTENÇÃO DA POTÊNCIA NO ENSAIO DELONGA DURAÇÃO UTILIZANDO B100
49,5
50,5
51,5
52,5
0,0 12 24 36 48 60 72 84 96
Horas em Teste
Potê
ncia
(cv)
B 100
DIESEL
RESULTADO DA ANÁLISE DO ÓLEO LUBRIFICANTEDO MOTOR QUE OPEROU COM O.B.G.
53,60,10Chumbo0,101,9Silício9,30,10Ferro0,30,10Cromo4,02,2Cobre
0,100,02Alumínio2,498,31T. B. N.5,200,05Ind. Precipitação9,0%-Diluição0,100,27Água (%)976,885,70Visc.cSt 403,1-% de Fuligem
63 horascom OGB
50 horas de amaciamento
com dieselitens
FORMAÇÃO DE CARVÃO NA CABEÇA DO PISTÃOPELA UTILIZAÇÃO DO O.B.G
DETERIORAÇÃO DO ÓLEO LUBRIFICANTECOM UTILIZAÇÃO DO O.B.G.
FORMAÇÃO DE CARVÃO NO BICO INJETORCOM A UTILIZAÇÃO DO O.B.G.
DETERIORAÇÃO DO ÓLEO LUBRIFICANTECOM UTILIZAÇÃO DO O.B.G.
DETERIORAÇÃO DO ÓLEO LUBRIFICANTECOM UTILIZAÇÃO DO O.B.G.
UTILIZAÇÃO DE BIODIESEL DE ÓLEO DE GIRASSOL (B100) COMO COMBUSTÍVEL
EM MOTOR DIESEL TURBO ALIMENTADO
Motor MWM 407TCA
0
20
40
60
80
100
800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000
Rotação do motor, rpm
Potê
ncia
cor
rigid
a, k
W
Diesel EEOG
UTILIZAÇÃO DE BIODIESEL DE ÓLEO DE GIRASSOL (B100) COMO COMBUSTÍVEL
EM MOTOR DIESEL TURBO ALIMENTADO
Motor MWM 407TCA
200
250
300
350
400
800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000
Rotação do motor, rpm
Con
sum
o es
pecí
fico,
g/k
W.h
D iesel EEOG
EMISSÕES : DIESEL x EEOG
600
615
630
645
CO2
g/kw
.h
0
0,1
0,2
0,3
HC
g/kw
.h
5,1
5,2
5,3
5,4
5,5
5,6
NOx
g/kw
.h
0
0,15
0,3
0,45
0,6
0,75
0,9
CO
g/kw
.h
0
0,1
0,2
0,3
MP
g/kw
.h
-4,8%
Diesel
EEOG
Diesel
EEOG
- 31 % Diesel
EEOG
- 41 %
Diesel EEOG
5,7 %
Diesel
EEOG
- 32,2 %
CONCLUSÕES
Uso de Óleo vegetal “in natura”
Perda de potência em relação ao uso do diesel ( poder calorífico, viscosidade e nº de cetana)Acúmulo de carvão no bico injetor, cabeçote e pistõesDeterioração do óleo lubrificante
Uso do biodiesel
Nenhuma anormalidade, mesmo operando com B100Perda de potência, esperada, em função do menor poder caloríficoEmissões, altamente favorável ao biodiesel
Necessidade de ensaios mais longo, utilizando misturas
Muito Obrigado
José Valdemar Gonzalez [email protected]/IACCaixa Postal 26, Jundiaí – SPCEP 13201-970