Skip navigation

Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33859
Tipo: TCC
Título: Análise de gasolina adulterada por etanol através do método vibracional e FFT
Autor(es): Santos, Marcos Ramon Bezerra dos
Primeiro Orientador: Lima Filho, Abel Cavalcante
Resumo: O crescente cenário da produção de automóveis impulsiona a busca por soluções que minimizem os impactos do uso de motores de combustão interna no meio ambiente. Nesse contexto, a Agência Nacional de Petróleo Gás e Biocombustíveis (ANP) promove a regulamentação e fiscalização do percentual de etanol na gasolina, buscando manter os níveis de emissões de gases nocivos à natureza dentro dos limites estipulados por lei. Entretanto, não são raros os casos de adulteração da composição do combustível utilizando meios imperceptíveis a olho nu, gerando aumento da margem de lucro para o vendedor. Além disso, a adulteração do combustível pode provocar uma perda de performance e danos severos à integridade estrutural do motor, resultando em um alto custo de reparo das peças afetadas. Os automóveis não possuem um dispositivo que possa indicar se o combustível em utilização está adulterado ou não, sendo esse diagnóstico atualmente realizado pela ANP em testes laboratoriais. Diante dessa circunstância, surge a necessidade de um método de diagnóstico em tempo real e não invasivo capaz de determinar se o combustível atende às resoluções da ANP. O presente trabalho busca estudar a correlação entre o modo de vibração do motor em operação e o percentual de etanol na mistura. Assim, foram realizados testes experimentais utilizando dez amostras com diferentes composições a partir dos quais foi possível coletar o sinal de vibração do motor. Esse sinal foi então processado e utilizado para cálculo de três métricas estatísticas: kurtosis, root mean square (RMS) e shape factor, que, posteriormente, foram usadas para o cálculo do coeficiente de correlação com o percentual de etanol, obtendo respectivamente os seguintes resultados: 0.6054, 0.7082 e 0.7967, indicando que a métrica shape factor pode ser potencialmente mais eficaz no diagnóstico de adulteração do combustível em comparação com as demais métricas estatísticas. Além disso, foi realizado o cálculo da transformada rápida de Fourier (FFT) de cada sinal, onde observou-se, para todas as amostras, um pico de frequências por volta de 1088 Hz que possui uma correlação de 0.9922 com o percentual de etanol na mistura. Indicando uma possível nova metodologia para diagnose do combustível adulterado.
Abstract: The increasing scenario of automobile production drives the search for solutions that minimize the impacts of internal combustion engines on the environment. In this context, the National Agency of Petroleum, Natural Gas, and Biofuels (ANP) promotes the regulation and monitoring of the ethanol percentage in gasoline, aiming to maintain emissions levels of harmful gases into nature within limits established by law. However, cases of fuel composition adulteration using imperceptible means to the naked eye are not uncommon, leading to increased profit margins for sellers. Additionally, fuel adulteration can cause performance loss and severe damage to the structural integrity of the engine, resulting in high repair costs for affected parts. Automobiles lack a device that can indicate whether the fuel being used is adulterated or not, with this diagnosis being currently performed by the ANP through laboratory tests. Given this circumstance, there is a need for a real-time, non-invasive diagnostic method capable of determining whether the fuel meets ANP resolutions. This study aims to investigate the correlation between the vibration mode of the operating engine and the percentage of ethanol in the blend. Experimental tests were conducted using ten samples with different compositions, from which the engine vibration signal was collected. This signal was then processed and used to calculate three statistical metrics: kurtosis, root mean square (RMS), and shape factor, which were subsequently used to calculate the correlation coefficient with the ethanol percentage, yielding the following results: 0.6054, 0.7082, and 0.7967, respectively. These results indicate that the shape factor metric may potentially be more effective in diagnosing fuel adulteration compared to the other statistical metrics. Additionally, the Fast Fourier Transform (FFT) was computed for each signal, revealing a peak frequency around 1088 Hz for all samples, correlating at 0.9922 with the ethanol percentage in the blend. Indicating a possible new methodology for adulterated fuel diagnosis.
Palavras-chave: Motor de combustão interna
Transformada rápida de Fourier
Vibrações mecânicas
Processamento de sinais
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Mecânica
Tipo de Acesso: Acesso aberto
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33859
Data do documento: 3-Abr-2024
Aparece nas coleções:TCC - Engenharia Mecânica

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
TCC_Marcos_2016022209.pdf11,43 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.