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Tipo do documento: Dissertação
Title: Estudo de propriedades físico-químicas do etanol Hidratado com adição de biodiesel para uso em motores De combustão interna ciclo otto
Other Titles: Study of physico-chemical properties in hydrous ethanol with addition of biodiesel for use in internal combustion engines Otto cycle
Autor: Vanzella, Edson 
Primeiro orientador: Bariccatti, Reinaldo Aparecido
Primeiro coorientador: Gomes, Luis Fernando Souza
Primeiro membro da banca: Alves, Helton José
Segundo membro da banca: Araújo, Carlos Henrique Coimbra
Resumo: A influência da adição de biodiesel ao etanol hidratado para utilização em motores de combustão interna (ciclo Otto), de veículos e de aeronaves, como o utilizado no avião agrícola Ipanema, é o que objetivou esse estudo. A Empresa Brasileira de Aeronáutica Embraer, em parceria com a Indústria Aeronáutica Neiva, fabricantes do avião agrícola Ipanema, converteu o motor desta aeronave, originalmente abastecido com gasolina de aviação (Avgas), para etanol em 2005. O sucesso da conversão do combustível fóssil para o biocombustível é comprovado e relatado por operadores da aeronave em todo o Brasil, com vantagens ambientais, econômicas, de infraestrutura e rendimento. No entanto, algumas características físicas e químicas do etanol, como sua baixa lubricidade, baixo ponto de fulgor, sua natureza higroscópica e baixa viscosidade, podem trazer danos a componentes do sistema de combustível da aeronave, bem como a partes do motor. O biodiesel possui características que são úteis ao motor ciclo Otto, pois seus componentes orgânicos associados a sua maior condutividade elétrica, proporcionam uma capacidade de lubrificação elevada quando este é adicionado ao etanol. O ponto de fulgor do biodiesel é alto, e assim, minimiza os riscos de inflamabilidade decorrentes do transporte, armazenamento e abastecimento do etanol. Por ser menos corrosivo que o álcool combustível, o biodiesel quando misturado ao etanol também atenua as condições de desgaste e corrosão em peças e partes do motor. Para diagnosticar os teores ideais para formação da mistura, foram realizadas 8 diferentes composições (4 com biodiesel de soja e 4 com biodiesel de mamona), variando-se o percentual de biodiesel em 1%, 3%, 5% e 10% (m/m) em etanol hidratado. As respostas foram verificadas em termos do poder calorífico, da viscosidade, do ponto de fulgor, da densidade, da condutividade elétrica e da turbidez para cada blenda. O poder calorífico e a viscosidade foram influenciados pelas grandes cadeias carbônicas do biodiesel, sendo que o maior acréscimo no poder calorífico ocorreu na blenda com 10% de biodiesel de soja (+ 8,70%). A viscosidade da blenda com 10% de biodiesel de mamona aumentou 23,8% e para as blendas com 5% de biodiesel de mamona e 10% de biodiesel de soja aumentou 15%. O ponto de fulgor para as blendas com 10% de biodiesel de soja e de mamona aumentou aproximadamente 1 °C, melhorando a condição de segurança no manuseio do combustível. A densidade extrapolou o limite máximo da especificação em 1,42% para a blenda com 10% de biodiesel de mamona. Este parâmetro é dependente da quantidade de água presente no etanol, que neste estudo se apresentou no limite máximo, assim, fazendo com que a densidade das blendas ultrapassasse o limite. A condutividade elétrica e a turbidez diagnosticaram misturas homogêneas, sem separação de fases e com acréscimo no poder de lubrificação do combustível
Abstract: The influence of the addition of biodiesel on hydrous ethanol for use at the internal combustion engines (Otto cycle), of vehicles and of aircrafts, as the utilized in the crop duster Ipanema, is that aimed to this study. The Brazilian Aeronautics Company - Embraer, in partnership with Aircraft Industry Neiva, Ipanema agricultural aircraft manufacturers, converted the engine of this aircraft, originally stocked with aviation gasoline (Avgas) for ethanol in 2005. The success of the conversion of the fossil fuel for the biofuel is proven and reported by aircraft operators throughout Brazil, with advantages environmental, economic, of infrastructure and yield. However, some physical and chemical properties of ethanol as the low lubricity, low flash point, its hygroscopic nature and low viscosity, may bring damage to components of the aircraft fuel system, as well as parts of the engine. Biodiesel possesses features that are useful to the Otto cycle engine, because its organic components associated with your higher electrical conductivity, provide high lubricity when it is added to the ethanol. Biodiesel flash point is high, and thus minimizes flammability risks from transport, storage and supply of ethanol. Because it is less corrosive than ethanol, biodiesel when mixed with ethanol also reduces the conditions of wear and corrosion on parts and engine parts. For diagnosing the ideals levels to the mixture formation were performed eight different compositions (four with soybean biodiesel and four with castor bean biodiesel) varying the percentage of biodiesel at 1%, 3%, 5% and 10% (m/m) in hydrous ethanol. Responses were observed in terms of calorific value, viscosity, flash point, density, electrical conductivity and turbidity for each blend. The calorific value and viscosity were influenced by the major carbon chains of biodiesel, with the largest increase in calorific value occurred in the blend with 10% soybean biodiesel (+ 8.70%). The viscosity of the blend with 10% castor bean biodiesel increased 23.8% and for the blends with 5% castor bean biodiesel and 10% soy biodiesel increased 15%. The flash point for the blends with 10% of soy biodiesel and of castor increased approximately 1 ° C, improving the security conditions in the fuel handling. The density extrapolated the ceiling of specified 1.42% for the blend with 10% castor biodiesel. This parameter is dependent on the amount of water present in the ethanol, which in this study if presented in the maximum, thus doing the density of blends exceed the limit. The electrical conductivity and the turbidity diagnosed homogeneous mixtures, without phase separation and increase in fuel lubricity.
Keywords: combustível aeronáutico
biocombustíveis
mistura etanolbiodiesel
aeronautical fuel
biofuels
ethanol-biodiesel blend
CNPq areas: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
Idioma: por
País: BR
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Parana
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Agroenergia
Program: Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Energia na Agricultura
Citation: VANZELLA, Edson. Study of physico-chemical properties in hydrous ethanol with addition of biodiesel for use in internal combustion engines Otto cycle. 2015. 66 f. Dissertação (Mestrado em Agroenergia) - Universidade Estadual do Oeste do Parana, Cascavel, 2015.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unioeste.br:8080/tede/handle/tede/753
Issue Date: 3-Mar-2015
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura (CVL)

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