Publicado em 26 Oct 2021

A análise dos gases e do material particulado emitidos por motores a diesel

Redação

As emissões de escapamento são substâncias emitidas para a atmosfera, provenientes de qualquer abertura do sistema de escapamento, a jusante da válvula de escapamento. O material particulado (MP) é qualquer material coletado nos filtros do sistema de amostragem do material particulado, após a diluição do gás de escapamento bruto do motor com ar limpo e filtrado. O material particulado é composto, genericamente, de carbono elementar, hidrocarbonetos condensados, sulfatos, água associada e partículas metálicas. As partículas do cano de escapamento de motores a diesel formam um sistema de aerossol muito complexo e, apesar de uma quantidade considerável de existir muita pesquisa, ainda não existe um entendimento completo do material particulado de exaustão (MP), suas propriedades físicas e químicas e seus efeitos na saúde humana e no meio ambiente. O material particulado é responsável pela fumaça preta tradicionalmente associada aos veículos movidos a diesel. A pesquisa médica existente sugere que o MP é uma das principais emissões nocivas produzidas pelos motores a diesel e está sujeito aos regulamentos de emissão de diesel em todo o mundo. O interesse nas emissões de partículas de motores é relativamente recente e surge principalmente da mudança generalizada nos motores a gasolina para a tecnologia de injeção de combustível que injeta combustível diretamente no cilindro - injeção direta de gasolina. Embora as emissões de partículas de motores a gasolina tenham sido menos estudadas do que as dos motores a diesel, muitos dos efeitos nocivos do MP do motor a diesel também estão associados ao MP a gasolina. Ao contrário das emissões gasosas, o MP não é uma espécie química bem definida, pois a definição de material particulado é de fato determinada por seu método de amostragem (ou seja, é definido operacionalmente), cuja especificação detalhada é uma parte importante de todos os regulamentos de emissão de diesel. A amostragem de MP envolve a coleta de uma amostra de gás de exaustão que foi diluída com o ar e filtrada por meio de filtros de amostragem. A massa das emissões de particulados é determinada com base no peso do MP coletado no filtro de amostragem. É bastante óbvio que quaisquer alterações no procedimento, por exemplo, usando um tipo diferente de filtro de amostragem ou parâmetros de diluição diferentes, podem produzir resultados diferentes. A normalização dos métodos de amostragem é de extrema importância para que os resultados de diferentes laboratórios sejam comparáveis. Essas normas foram desenvolvidas para a medição da massa de MP na área de regulamentações de saúde pública, ou seja, são normas de emissão para motores a diesel e veículos em todo o mundo. Existe um método de análise e fixa o procedimento para a determinação de gases de escapamento, como hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NO) e material particulado do gás de escapamento emitido por motores do ciclo diesel, utilizados em veículo rodoviário automotor, ensaiados conforme o ciclo de 13 pontos em banco dinamométrico.

Da Redação – 

O motor diesel é de combustão interna que gera trabalho mecânico a partir da energia quimicamente ligada do combustível por meio da combustão. Para fazer isso, um ciclo de quatro tempos é normalmente usado, onde o ar fresco é aspirado (ciclo 1) e comprimido na câmara de combustão (ciclo 2). O combustível é injetado próximo ao final da compressão e a mistura não homogênea de combustível/ar se autoinflama em alta temperatura de compressão.

Devido à expansão do gás na câmara de combustão, o pistão é movido e a saída é gerada (ciclo 3). Finalmente, a mistura queimada é descarregada (ciclo 4). A saída de carga do motor é determinada pela massa de combustível injetada, por meio da qual a proporção de mistura de combustível e ar na câmara de combustão muda (qualidade da mistura).

Além dos produtos da combustão completa (dióxido de carbono (CO2) e água (H2O)), esse tipo de combustão também gera alguns poluentes indesejáveis, principalmente o monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos não queimados (HC), óxidos de nitrogênio (NOx) e partículas (MP). As modificações internas do motor possibilitaram minimizar as ...

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