Dinamômetro de Rolos (TCC base) (1)

Prévia do material em texto

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
Curso de Graduação em Engenharia Mecânica 
 
 
 
Leonardo Nery Corrêa 
Mozart Mesquita da Costa Neto 
Weverton Marques dos Santos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DE TORQUE E POTÊNCIA DE UM MOTOR EM UM 
DINAMÔMETRO DE ROLOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Contagem 
2019 
 
Leonardo Nery Corrêa 
Mozart Mesquita da Costa Neto 
Weverton Marques dos Santos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DE TORQUE E POTÊNCIA DE UM MOTOR EM UM 
DINAMÔMETRO DE ROLOS 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado ao Curso de Engenharia 
Mecânica da Pontifícia Universidade Católica 
de Minas Gerais, como requisito parcial para 
obtenção do título de Bacharel em 
Engenharia Mecânica. 
 
Orientador: Luis Carlos Monteiro Sales 
 
 
 
 
 
 
 
Contagem 
2019 
 
 
Leonardo Nery Corrêa 
Mozart Mesquita da Costa Neto 
Weverton Marques dos Santos 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DE TORQUE E POTÊNCIA DE UM MOTOR EM UM 
DINAMÔMETRO DE ROLOS 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado 
ao Curso de Engenharia Mecânica da Pontifícia 
Universidade Católica de Minas Gerais, como 
requisito parcial para obtenção do título de 
Bacharel em Engenharia Mecânica. 
 
 
 
Prof. Dr. Luis Carlos Monteiro Sales – PUC Minas (Orientador) 
 
 
Prof. Marcio Geraldo Magela Martins – PUC Minas (Banca Examinadora) 
 
 
Prof. Vicente Daniel Vaz da Silva – PUC Minas (Banca Examinadora) 
 
 
 
 
 
 
Contagem, junho de 2019. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Às nossas mães, pelo incentivo e carinho e 
aos amigos da PUC. 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
A todos que contribuíram para a realização desse trabalho, fica expressa aqui 
a nossa gratidão, especialmente: 
Ao Professor Dr. Luís Carlos Monteiro Sales, pela dedicação ao lecionar e 
ensinar-nos sobre tantos assuntos e exemplos de aplicação da Engenharia em 
nossas vidas. 
Aos amigos que encontramos em todos os períodos, pelas trocas de 
experiências e pelas noites de estudos sem as quais não teríamos chegado até aqui. 
Aos bibliotecários pela ajuda incondicional. 
A todos que, de alguma forma, contribuíram para esta construção. 
 
 
RESUMO 
 
Com o intuito de se obter resultados confiáveis da dinâmica de um motor nas 
condições mais próximas de vias de movimentação, o dinamômetro de rolos é capaz 
de medir a potência nas rodas, considerando várias perdas mecânicas do processo. 
Através de sistemas de coleta, o sistema dinamométrico inicia as medições de 
rotações por unidade de tempo assim como a carga e a força com os quais os rolos 
são movidos. Interligados a um software, os dados coletados são tratados 
estatisticamente a fim de obter resultados dinâmicos do motor testado. O presente 
trabalho consiste na elaboração dos procedimentos para se testar motores através 
da utilização de dinamômetro de rolos. 
 
Palavras-chave: Dinamômetro, Dinamômetro de rolos, Dinâmica Veicular, análise 
de motores. 
 
 
ABSTRACT 
 
In order to obtain reliable results of the dynamics of an engine under the conditions 
closest to drive routes, the roller dynamometer is able to measure the power to the 
wheels, considering various mechanical losses in the process. Through collection 
systems, chassis dynamometer system starts measuring of revolutions per unit of 
time as well as the load and the force with which the rollers are moved. Linked to a 
software, the data collected are treated statistically in order to obtain dynamic engine 
tested results. The present work consists in elaboration of procedures to test engines 
through the use of the roller dynamometer. 
 
Keywords: Roller Dynamometer, Dynamometer, Vehicle dynamics, motor analysis. 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
FIGURA 01 - DESENHO ESQUEMÁTICO DO FUNCIONAMENTO DE UM MOTOR ....................... 18 
FIGURA 02 - PROCESSO DE EXPANSÃO DE VOLUME A PRESSÃO CONSTANTE ..................... 19 
FIGURA 03 - COMPRESSÃO COM AUMENTO DE PRESSÃO E TEMPERATURA DO VOLUME DE 
CONTROLE AVALIADO ............................................................................................ 20 
FIGURA 04 - PROCESSO DE EXPANSÃO ADIABÁTICO (SEM TROCA DE CALOR ATRAVÉS DA 
FRONTEIRA).......................................................................................................... 21 
FIGURA 05 - PROCESSO QUE OCORRE A DESCARGA DOS RESÍDUOS DA COMBUSTÃO ......... 22 
FIGURA 06 - REPRESENTAÇÃO TEÓRICA DO CICLO DIESEL .............................................. 23 
FIGURA 07 - ESQUEMA DE PROCESSAMENTO DO PETRÓLEO ............................................ 30 
FIGURA 08 - ESQUEMA DE DEFINIÇÃO DO GÁS PELA CONDIÇÃO DE OBTENÇÃO ................... 33 
FIGURA 09 - ESQUEMA DO PROCESSO DE DESTILAÇÃO DA CANA DE AÇÚCAR ..................... 34 
FIGURA 10 - ESQUEMA DE REFINO DO DIESEL E SEUS PRODUTOS ..................................... 38 
FIGURA 11 – DINAMÔMETRO HIDRÁULICO ...................................................................... 39 
FIGURA 12 – DINAMÔMETRO DE ROLOS ......................................................................... 40 
FIGURA 13 – DINAMÔMETRO DE ROLOS ......................................................................... 43 
FIGURA 14 – DINAMÔMETRO DE ROLOS – VISTA ISOMÉTRICA .......................................... 46 
FIGURA 15 – DINAMÔMETRO DE ROLOS – VISTA FRONTAL .............................................. 49 
FIGURA 16 – DINAMÔMETRO DE ROLOS – SOFTWARE DO EQUIPAMENTO .......................... 50 
FIGURA 17 – FLUXOGRAMA DE PREPARO DO ENSAIO ....................................................... 51 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1.1 - Temperaturas de autoignição de alguns combustíveis ......................... 27 
Tabela 1.2 - Taxa de compressão de alguns combustíveis ...................................... 29 
Tabela 2.1 - Composição do Gás Natural ................................................................. 31 
TABELA 3.1 - FIAT GRAND SIENA 1.4 ........................................................................ 43 
TABELA 3.2 - FIAT GRAND SIENA 1.4 ........................................................................ 44 
TABELA 3.3 – ESPECIFICAÇÕES GERAIS DO DINAMÔMETRO ............................................. 45 
TABELA 3.4 – ESPECIFICAÇÕES GERAIS DO DINAMÔMETRO ............................................. 46 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas 
CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente 
COP21 – Conferência das nações unidades sobre as mudanças climáticas 
NBR – Normas Brasileiras 
IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis 
ISO – International organization for standardization 
PMI – Ponto morto inferior 
PMS – Ponto morto superior 
PROCONVE – Programa de Controle de Emissões Veiculares 
PRONAR – Programa nacional de controle de qualidade do ar 
PUC-MG – Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................13 
1.1 JUSTIFICATIVA ................................................................................................................................... 14 
1.2 OBJETIVO ......................................................................................................................................... 15 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................................................17 
2.1 MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA ...................................................................................................... 17 
2.2 PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DOS MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA .................................................... 18 
2.2.1 Processo deadmissão ........................................................................................................... 18 
2.2.2 Processo de compressão ....................................................................................................... 19 
2.2.3 Processo de expansão ........................................................................................................... 20 
2.2.4 Processo de descarga ............................................................................................................ 21 
2.2.5 Motores de ciclo OTTO. ......................................................................................................... 22 
2.2.6 Motores de ciclo DIESEL. ....................................................................................................... 23 
2.3 PRESSÃO MÉDIA EFETIVA .................................................................................................................... 24 
2.4 DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA DO MOTOR .............................................................................................. 24 
2.5 DETERMINAÇÃO DO TORQUE ................................................................................................................ 25 
2.6 CONSUMO ESPECÍFICO ........................................................................................................................ 25 
2.7 EFICIÊNCIA MECÂNICA DOS MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA .................................................................. 26 
2.8 COMBUSTÍVEL UTILIZADO .................................................................................................................... 27 
2.8.1 Gasolina ................................................................................................................................ 29 
2.8.2 Gás Natural ........................................................................................................................... 30 
2.8.3 Etanol .................................................................................................................................... 33 
2.8.4 Diesel ..................................................................................................................................... 35 
2.8.5 Pureza ................................................................................................................................... 35 
2.8.6 Contagem de Partículas ........................................................................................................ 36 
2.8.7 Densidade ............................................................................................................................. 36 
2.8.8 Viscosidade ........................................................................................................................... 36 
2.8.9 Número de Cetano ................................................................................................................ 37 
2.8.10 Ponto de fulgor ................................................................................................................... 37 
2.9 TESTES DE MOTORES ........................................................................................................................... 38 
2.10 DINAMÔMETRO DE BANCADA ............................................................................................................. 39 
2.11 DINAMÔMETRO DE ROLOS ................................................................................................................. 39 
3 METODOLOGIA ...............................................................................................................................42 
3.1 APARATO EXPERIMENTAL .................................................................................................................... 42 
3.1.1 Motor Fiat Tetrafuel .............................................................................................................. 42 
3.1.2 Dinamômetro de rolo ............................................................................................................ 46 
3.1.3 Ventilador ............................................................................................................................. 48 
3.1.4 Software ................................................................................................................................ 49 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ........................................................................................................ 51 
5. RESULTADOS ............................................................................................................................58 
6. CONCLUSÃO .............................................................................................................................61 
REFERENCIAS .....................................................................................................................................63 
ANEXOS .............................................................................................................................................65 
 
12 
 
13 
1 INTRODUÇÃO 
 
O desenvolvimento tecnológico é uma premissa básica para a sobrevivência 
de uma nação ou povo que tem como tendência o crescimento populacional, 
produtivo, habitacional, consumível e de formas de gerenciamento dessa gama de 
variáveis que trabalham com uma proporcionalidade de forma direta. 
Relatos históricos mostram formas primitivas e pouco eficientes que foram 
utilizados para melhorar a qualidade de vida de nossos ancestrais, alguns dos 
exemplos vistos com frequência nas literaturas são os antigos moinhos de madeira, 
carros de boi para arar o solo, os primeiros automóveis confeccionados em madeira, 
as primeiras embarcações, tear manual, entre outros. 
Os motores são os mecanismos que fornecem potência para os sistemas 
atuais tornando-os mais eficientes. “O primeiro motor de combustão interna de 
quatro tempos foi inventado e construído em 1876, o motor definido como ciclo 
Otto”. (PEREIRA, 2017, p.31) 
Ao longo dos anos vem-se acompanhando a evolução dos motores de 
combustão interna de forma minuciosa, uma vez que, ainda não há tecnologia no 
campo de materiais de construção mecânica que nos permita trabalhar com altas 
temperaturas em cada ciclo o que aumentaria significativamente o rendimento global 
que se espera, nos dias atuais há no mercado motores no ciclo Otto por exemplo 
que não superam 30% de rendimento (NENO, 2009), sendo essa uma faixa 
considerável em relação a tecnologia que desenvolvemos até os dias atuais. O autor 
ressalta que energia e perdida está relacionada com: “perdas mecânicas 
consequente dos atritos, energia dos gases que escaparam na explosão e as trocas 
de calores”. 
O estudo de motores nos dias atuais, tem como principal objetivo alcançar 
sistemas com rendimento cada vez maior. Esses resultados não são apenas para 
obter sistemas mais econômicos e sim o grande interesse mundial em diminuir a 
emissão de poluentes na atmosfera. 
Quando se avalia um motor de combustão interna alguns parâmetros como 
conteúdo energético do combustível, número de cilindros, se existe sobre 
alimentação, número de válvulas, se o motor é de quatro ou dois tempos são dados 
importantes na determinação da potência que o motor irá fornecer para um sistema 
realizar algum trabalho útil com a queima de algum combustível pré selecionado, 
14 
como será a curva de torque em função da rotação para avaliação dos pares 
ordenados no gráfico que permitirão que o motor trabalhe numa faixa otimizada ou 
plena para os três parâmetros citados que iremos utilizar com frequência como base 
desse artigo. 
A potência que um motor fornece a um sistema ela é relacionada diretamente 
com o fluxo de calor que acontece da queima de combustível associado a 
quantidade desse calor que pode ser convertido em trabalho mecânico, fazer essaavaliação de forma corriqueira não é tão simples, pois em várias das oficinas que se 
tem acesso facilitado não possuem um maquinário ou ferramental que propicie a 
avaliação rápida e precisa do motor sem que haja necessidade de remoção do 
mesmo do sistema ao qual está acoplado. 
O seguimento automobilístico será uma das áreas de aplicação de motores 
de combustão interna que permitirá analise de alguns parâmetros de desempenho 
do motor com a utilização de um equipamento um tanto conveniente que permite 
uma análise rápida e sem a retirada do bloco do motor da carroceria do automóvel 
que é o dinamômetro de rolos, o seu princípio de funcionamento é simplificado e 
permite avaliações de torque, potência transmitida, potência gerada, rotação entre 
outros parâmetros que serão listados com o decorrer do artigo. 
 
1.1 Justificativa 
 
O Mercado atual demanda motores cada vez mais eficientes, econômicos, 
velozes e com baixa emissão de poluentes. Faz necessário buscar conhecimentos 
mais aprofundados em diversas características desse sistema gerador de potência. 
Com intuito de analisar a situação atual e possibilitar melhorias para os motores em 
relação à potência (tanto na roda quanto no eixo do motor), testes de durabilidade, 
consumo de combustível, procedimentos de pesquisa, desenvolvimento do veículo, 
simulações de condições específicas e estudo relacionados a emissões de 
poluentes e da melhoria da eficiência energética. 
Nos anos 80 o crescimento da frota brasileira de veículos automotores foi 
consideravelmente alto, elevando a emissão de poluentes na atmosfera, para 
contornar esse dano a resolução CONAMA nº 18 criou o Programa de Controle de 
Poluição do Ar por Veículos Automotores – PROCONVE, coordenado pelo IBAMA, 
definindo os primeiros limites de emissão para veículos leves e contribuir para o 
15 
atendimento aos Padrões de Qualidade do Ar instituídos pelo PRONAR. Logo no 
início do programa houve uma redução de 50% nas emissões desse poluente, em 
1989 foi aumentado a exigência de redução passando para 12g/Km de CO, em 2013 
esses valores foram restringidos drasticamente para 1,3 g/Km de CO totalizando 
uma redução de 80% (PROCONVE, NOV. 2013). 
A visão do ser humano diante do impacto ambiental dessas máquinas sobre o 
meio ambiente tem sido cada vez mais rigoroso quanto à emissão de poluentes. Em 
2015 foi realizado uma conferência internacional denominada de COP21, onde 
participaram chefes de estado de 197 países com o intuito de reduzir a emissão de 
gases do efeito estufa através da diminuição ou eliminação da queima de 
combustíveis fósseis como petróleo e carvão, adotando fontes renováveis como 
solar, eólica, hidráulica, elétrica e biocombustíveis. 
As exigências legislativas e o apelo ambiental a respeito das emissões de 
poluentes na atmosfera vêm motivando cada vez mais o estudo de motores de 
combustão interna a fim de alcançar sistemas com maior rendimento acarretando a 
diminuição do consumo energético. 
Devido a vontade de se adaptar ao mercado internacional automobilístico e 
graduar engenheiros cada vez mais especializados nos assuntos de eficiência de 
motores e redução da emissão de poluentes, a Pontifícia Universidade Católica de 
Minas Gerais (PUC-MG) em Contagem adquiriu um dinamômetro de rolos, para o 
qual seria destinado os estudos aprofundados de motores que vão desde curvas de 
potência até simulações de corridas e estudo de emissão de poluentes. Este estudo 
terá a vantagem de ser feito sem a necessidade de remover o motor do veículo. 
 
1.2 Objetivo 
 
O objetivo deste trabalho é elaborar procedimento de medição de parâmetros 
de motor, de forma que o mesmo possa ser avaliado instalado no veículo em 
condições próximas às condições reais. O objetivo será alcançado através do 
registro, estudo e manipulação de parâmetros, tais como: torque, potência e 
consumo específico. Os dados gerados no dinamômetro de rolo serão utilizados 
também para comparação com os dados disponibilizados pelo fabricante do motor. 
Os objetivos específicos são: 
a) Estudar normas para determinação do desempenho de motores. 
16 
b) Estudar os ciclos térmicos e funcionamento dos motores de combustão 
interna. 
c) Instrumentar um veículo. 
d) Medir a potência nas rodas e do motor em tempo real, tanto em 
movimento de aceleração quanto de desaceleração. 
e) Elaborar relatório padrão para apresentar resultados de desempenho do 
motor de combustão interna. 
f) Elaborar curvas de torque e potência através do uso do dinamômetro de 
rolos. 
 
17 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
Segundo a fabricante DYNOTRON MOTRONIX, o dinamômetro de rolos 
automotivo é um equipamento específico de testes, criado para realizar avaliações 
em veículos, a fim de obter dados de sua dinâmica, tais como potência, torque, 
consumo, simulação de subidas e descidas, simulação de forças aerodinâmicas e 
inércia do sistema. 
O funcionamento do dinamômetro de maneira básica, consiste em posicionar 
um veículo com suas rodas de tração sobre os rolos, e acelerar o veículo sobre 
determinada marcha. A aceleração permite obter torque e potência que o motor gera 
sobre o rolo, gerando um gráfico de potência e do torque em função da rotação do 
motor ou a velocidade do veículo. 
Segundo Heywood (1988), o torque realizado por um motor de combustão 
interna depende unicamente do tamanho e quantidade dos pistões que o motor 
possui, da relação de compressão e do combustível utilizado para queima. Já a 
potência varia exclusivamente com a rotação. 
Neste capítulo, serão abordados os tópicos que servirão de base teórica e 
experimental para a execução deste trabalho. 
 
2.1 Motores de combustão interna 
 
Comumente denominadas como máquinas térmicas, os motores são 
dispositivos que permitem transformar calor em trabalho através de diferentes 
maneiras, sendo a mais comum para o ramo automotivo à queima de combustível. 
Com desenvolvimentos iniciados em 1824 por Sadi Carnot, os primeiros 
motores operavam com uma volta completa da árvore de manivela para realizar os 
quatros processos básicos do ciclo, este tipo de motor foi denominado motor de dois 
tempos. 
Durante o mesmo período, outros cientistas conhecidos como Nikolaus Otto e 
Eugen Langen no período de 1833 a 1895 desenvolviam em separado o motor com 
a melhor taxa de sucesso até então conhecido. Em 1876, foi apresentado o motor de 
quatro tempos, com os ganhos da redução de 1/3 do peso do motor e 1/16 o curso 
do pistão, com um aumento da eficiência para 14%. 
18 
Em 1893, Rudolf Diesel, inventou o tipo de motor que hoje leva seu nome: 
motor diesel. As diferenças básicas entre seu motor e o de OTTO é a forma de 
misturar o ar com o combustível e a ignição do motor, sendo o motor a diesel com 
uma ignição por compressão e no OTTO por centelha elétrica. 
 
2.2 Princípios de funcionamento dos motores de combustão interna 
 
Para que haja uma combustão perfeita, é necessário dosar três diferentes 
elementos fundamentais, comumente chamados de triângulo de fogo: o ar, o calor e 
o combustível. A combustão ou queima é um processo químico que exige a 
presença desses três componentes que, ao se combinarem na proporção adequada 
dentro do motor, promovem a explosão. (TILLMAN, 2013) 
Conforme representado na Figura 01, é possível verificar o funcionamento do 
motor de quatro tempos idealizado por Nikolaus Otto. Modelo com o qual o 
funcionamento é vastamente aplicado nos motores com fins automobilísticos. 
 
Figura 01 - Desenho esquemático do funcionamento de um motor 
 
Fonte: Website da fabricante FPT Industrial – Powertrain Technologies 
 
2.2.1 Processo de admissão 
 
Com o pistão no ponto morto superior (PMS) é aberta a válvula de admissão, 
sendo a válvula de escape fica fechada. A mistura gasosa é regulada pelo sistema 
19 
de alimentação, que pode ser por carburador ou injeção electrónica, que permite 
respostasmais rápidas por parte do motor. O êmbolo é impulsionado para baixo 
pelo veio de manivelas, move-se então até ao ponto morto inferior (PMI). A esta 1ª 
fase dá-se o nome de admissão, cujo processo é representado na Figura 02. 
(Motores de combustão interna Universidade do Porto, 2009). 
 
Figura 02 - Processo de expansão de volume a pressão constante 
 
Fonte: Motores de combustão interna Universidade do Porto, 2009 
 
2.2.2 Processo de compressão 
 
A válvula de admissão fecha-se, ficando o cilindro cheio com a mistura 
gasosa, que é agora comprimida pelo pistão, impulsionado no seu sentido 
ascendente em direção à cabeça do motor pelo veio de manivelas até atingir de 
novo o PMS. Durante este movimento as duas válvulas se encontrão fechadas. A 
esta 2ª fase dá-se o nome de compressão, cujo processo é representado na Figura 
03. (Motores de combustão interna Universidade do Porto, 2009). 
 
20 
Figura 03 - Compressão com aumento de pressão e temperatura do volume de 
controle avaliado 
 
Fonte: Motores de combustão interna Universidade do Porto, 2009 
 
2.2.3 Processo de expansão 
 
Quando o pistão atingiu o PMS, a mistura gasosa que se encontrava 
comprimida na câmara de combustão é inflamada devido a uma faísca produzida 
pela vela e explode. O posterior aumento de pressão destes gases empurra o 
êmbolo até ao PMI, impulsionando desta maneira o veio de manivelas e produzindo 
a força rotativa necessária ao movimento do eixo do motor, conforme representado 
na Figura 04. Este processo também é comumente chamado de explosão. (Motores 
de combustão interna Universidade do Porto, 2009). 
 
21 
Figura 04 - Processo de expansão adiabático (sem troca de calor através da 
fronteira). 
 
Fonte: Motores de combustão interna Universidade do Porto, 2009 
 
2.2.4 Processo de descarga 
 
O cilindro, cheio de gases queimados, faz com que o êmbolo tome o seu movimento 
ascendente e que a válvula de escape abra, permitindo que saiam para a atmosfera todos 
os gases comprimidos pelo êmbolo, havendo depois o posterior fecho da válvula de escape. 
A esta 4ª fase dá-se o nome de escape, processo representado na Figura 05. (Motores de 
combustão interna Universidade do Porto, 2009). 
 
22 
Figura 05 - Processo que ocorre a descarga dos resíduos da combustão 
 
Fonte: Motores de combustão interna Universidade do Porto, 2009 
 
2.2.5 Motores de ciclo OTTO. 
 
O engenheiro Alemão Nikolaus August Otto em conjunto com sua equipe 
idealizou o motor atmosférico de quatro fases que no seu princípio de funcionamento 
tem a admissão de mistura ar/combustível para dentro da câmara de combustão e a 
mesma expande adiabaticamente (sem troca de calor através da fronteira do volume 
de controle avaliado), após essa admissão e expansão a mistura é comprimida e a 
pressão e temperatura dentro da câmara de combustão aumentam através da 
combustão que tem sua ignição por intermédio da centelha elétrica fornecida pela 
vela, o começo da ignição gera uma pressão e temperatura máxima que perdura por 
frações milesimais de segundos, com o início da ignição ocorre também a formação 
da frente de chama que é caracterizado pelas ondas de pressão ou ondas de 
choque que impulsionam o pistão para baixo até que atinja o ponto morto inferior 
fazendo que o movimento linear do pistão possa ser convertido em movimento 
rotativo na árvore de manivela e pôr fim a válvula de descarga é aberta e o pistão 
desloca até o ponto morto superior e os resíduos da combustão são eliminados na 
descarga.(DIAS, 2009). 
 
 
23 
2.2.6 Motores de ciclo DIESEL. 
 
O segmento de aplicação de motores de combustão interna também é 
utilizado em motores que operam com o ciclo diesel e uma gama de pessoas 
sempre idealizam a aplicação deste ciclo a máquinas de grande porte como 
caminhões, máquinas agrícolas e geradores de energia, mas esse ciclo também é 
aplicado a automóveis compactos que fazem transportes de pessoas diariamente. O 
ciclo diesel tem na sua concepção quatro processos que ocorrem sequencialmente, 
conforme representado na Figura 06. Os quatro processos correspondem a 
admissão do ar na câmara de combustão em conjunto com o diesel injetado 
diretamente dentro da câmara e em conjunto com a admissão se tem a expansão 
adiabática da mistura, após essa etapa a mistura é comprimida e com o aumento da 
temperatura acontece a combustão voluntária da mistura gerando vários pontos que 
propagam frentes de chama de forma arbitrária e nessa propagação ocorre a 
expansão da mistura confinada de forma adiabática, quando a mistura pressurizada 
entra em combustão instantânea a mesma não gera frente de chama como no ciclo 
Otto onde a ignição do ciclo é determinada pela centelha proveniente da vela, a 
combustão que ocorre dentro da câmara gera pontos distintos de frentes de chama 
que são variados dentro do volume de combustível admitido e uma característica de 
combustíveis direcionados para esse ciclo é a pré-disposição a combustão 
instantânea e por fim ocorre a descarga dos resíduos da combustão. 
Figura 06 - Representação Teórica do ciclo Diesel 
 
Fonte: Motores de combustão interna Universidade do Porto, 2009 
24 
2.3 Pressão Média Efetiva 
 
Segundo Heywood, embora o torque seja uma medida conveniente para 
determinar a capacidade de um motor, existe medida de desempenho de motor mais 
útil obtida através da divisão do trabalho por ciclo pelo volume do cilindro deslocado 
por ciclo. Tal parâmetro é denominado de pressão média efetiva (mean effective 
pressure – mep) que é dado pela equação número 1: 
 
𝒎𝒆𝒑 =
𝑷×𝒏𝑹×𝟏𝟎³
𝑽𝒅×𝑵
 (1) 
 
Onde: 
𝑚𝑒𝑝 = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑒𝑚 𝑘𝑃𝑎; 
𝑃 = 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎, 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑎 𝑒𝑚 𝑘𝑊; 
𝑛𝑅 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑎çõ𝑒𝑠 𝑑𝑎 𝑚𝑎𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑐𝑢𝑟𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎, 𝑎𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙; 
𝑉𝑑 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑙𝑜𝑐𝑎𝑑𝑜, 𝑑𝑚³; 
𝑁 = 𝑟𝑜𝑡𝑎çã𝑜 𝑑𝑜 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟, rev/s. 
 
2.4 Determinação da potência do motor 
 
A equação de número 2, é utilizada para determinar a potência de um motor: 
 
𝑃 = 2 × 𝜋 × N × T × 10−3 (2) 
 
Onde: 
𝑃 = 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎, 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑎 𝑒𝑚 𝑘𝑊; 
𝑁 = 𝑅𝑜𝑡𝑎çã𝑜 𝑑𝑜 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟, 𝑟𝑒𝑣/𝑠; 
𝑇 = 𝑇𝑜𝑟𝑞𝑢𝑒, 𝑁 𝑥 𝑚; 
Além da potência nominal, é de extrema funcionalidade determinar também a 
potência específica, que é a potência por unidade da área do pistão (HEYWOOD, 
1988), que pode ser calculada através da equação 3: 
 
𝑃
𝐴𝑝
 = 
η𝑓× η𝑣×𝑁×𝐿×𝑄𝐻𝑉×𝜌𝑎,𝑖×(
𝐹
𝐴⁄ )
2
 (3) 
25 
 
Onde: 
𝑃
𝐴𝑝 
= Potência específica, kW/m²; 
η𝑓 = Eficiência de conversão do combustível,percentual (adimensional); 
η𝑣 = Eficiência volumétrica,percentual (adimensional); 
𝑁 = 𝑅𝑜𝑡𝑎çã𝑜, 𝑟𝑝𝑚; 
𝐿 = 𝐶𝑢𝑟𝑠𝑜 𝑑𝑜 𝑝𝑖𝑠𝑡ã𝑜,𝑚; 
𝑄𝐻𝑉 = 𝑃𝑜𝑑𝑒𝑟 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡í𝑣𝑒𝑙, 𝑘𝑐𝑎𝑙/kg; 
𝜌𝑎,𝑖 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑎𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎, 𝑘𝑔/m³; 
𝐹
𝐴⁄ = 𝑅𝑒𝑙𝑎çã𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡í𝑣𝑒𝑙/ ar, adimensional. 
 
2.5 Determinação do torque 
 
 Nos motores de combustão interna a expansão dos gases gera uma força 
que faz com que a biela gere torque, que transmite o movimento ao eixo 
virabrequim. O torque do motor pode ser determinado pela equação 4: 
 
𝑇 =
𝑃
2 × 𝜋 × 𝑁 × 10−3
 (4) 
 
No qual: 
𝑇 = 𝑇𝑜𝑟𝑞𝑢𝑒 𝑑𝑜 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟, 𝑁 𝑥 𝑚; 
𝑃 = 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟, 𝑘𝑊; 
𝑁 = 𝑅𝑜𝑡𝑎çã𝑜 𝑑𝑜 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟, 𝑟𝑒𝑣/𝑠; 
 
2.6 Consumo Específico 
 
Quando se fala em testes de motores de combustão interna, o parâmetro 
mais utilizado é o consumo específico de combustível (specific fuel consumption – 
sfc), que é a taxa de fluxo de combustível por unidade de potência de saída 
(HEYWOOD, 1988). Este parâmetro é calculado através da equação 5: 
𝑠𝑓𝑐 = 
𝑚𝑓
𝑃
̇
 (5) 
26 
 
𝑠𝑓𝑐 = 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡í𝑣𝑒𝑙, 𝑘𝑔/𝑘𝑊ℎ;(𝑚𝑓)
̇ = 𝑇𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜, 𝑘𝑔/ℎ; 
𝑃 = 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑎í𝑑𝑎, 𝑘𝑊 
 
Contudo, para calcular a taxa de massa por unidade de tempo, utiliza-se o 
conceito de vazão mássica segundo Fox, Pritchard e Macdonald (2010), que é 
expressado através da equação 6: 
 
�̇� = 𝜌 × �⃗� × 𝐴 × = 
𝜌 × 𝑉
𝑡
 (6) 
 
�̇� = 𝑣𝑎𝑧ã𝑜 𝑚á𝑠𝑠𝑖𝑐𝑎, 𝑘𝑔/𝑠 ; 
𝜌 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒, 𝑘𝑔/𝑚³; 
�⃗� = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑎 𝑣𝑎𝑧ã𝑜,𝑚/𝑠; 
𝐴 = Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑎 𝑠𝑒çã𝑜,𝑚2; 
 
 
2.7 Eficiência mecânica dos motores de combustão interna 
 
Segundo Heywood (1988), é complexo estabelecer uma parte do trabalho do 
motor devido aos atritos. No entanto, uma opção muito empregada é a instalação do 
motor em um dinamômetro ativo (operando sem a ignição do motor) e o registro da 
potência necessária que o dinamômetro precisa aplicar para sobrelevar todas as 
forças de atrito. Durante os ensaios é fundamental reproduzir as condições mais 
próximas do real em que o motor estaria trabalhando normalmente num teste, como 
o ângulo da borboleta, rotação do motor, condições do ambiente e as temperaturas 
do óleo e da água do motor. 
A relação entre potência medida no dinamômetro e a potência indicada é 
chamada de eficiência mecânica, equação 7 (HEYWOOD, 1988): 
 
η𝑚 =
𝑊𝑑
𝑊𝑑+𝑊𝑎𝑡
= 1 − 
𝑊𝑎𝑡
𝑊𝑑+𝑊𝑎𝑡
 (7) 
 
𝑊𝑑 = 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑛𝑜 𝑑𝑖𝑛𝑎𝑚ô𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 (𝑘𝑊); 
27 
𝑊𝑎𝑡 = 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑣𝑖𝑑𝑎 𝑎𝑜𝑠 𝑎𝑡𝑟𝑖𝑡𝑜𝑠 (𝑘𝑊). 
η𝑚 = 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚𝑒𝑐â𝑛𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑜 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟; 
Unicamente em motores mais modernos, pode-se encontrar valores de 90% 
de eficiência mecânica em rotações entre 1800 rpm a 2400 rpm com a borboleta 
totalmente aberta, diminuindo para valores de 75% em rotações maiores, 
aproximando da faixa de potência máxima do motor. De acordo com a variação do 
ângulo da borboleta de motores ciclo Otto, os valores da eficiência mecânica 
diminuem, sendo possível chegar eventualmente à zero, quando a borboleta 
totalmente fechada (Heywood,1988). 
 
2.8 Combustível Utilizado 
 
Segundo Brunetti (2012), o combustível interfere na forma que o calor 
proveniente da queima será aproveitado no aquecimento da mistura dentro da 
câmara de combustão que irá aumentar a temperatura da mistura alterando a 
pressão e impulsionando o pistão até o ponto morto inferior, a diferença entre a 
utilização de um combustível ou outro é diretamente condicionada pelo conteúdo 
energético presente em cada combustível, e como potência está diretamente 
relacionado com taxa de calor gerado ou taxa com a qual trabalho é produzido essa 
mesma potência fica condicionada ao conteúdo energético do combustível , ao 
rendimento global do sistema e vazão mássica de combustível. O conteúdo 
energético pode ser mensurado em um combustível em análise por intermédio da 
quantidade de energia que pode ser convertida em trabalho útil por massa de 
combustível utilizado para gerar o trabalho necessário e a unidade dessa variável é 
o kJ/kg. 
A partir dos combustíveis utilizados pode-se demonstrar na tabela 1.1 e tabela 
1.2 algumas taxas possíveis de compressão e temperaturas para o início das 
mesmas. 
 
Tabela 1.1 - Temperaturas de autoignição de alguns combustíveis 
 
Fonte: Brunetti, Motores de combustão interna, 2012 
28 
 
29 
Tabela 1.2 - Taxa de compressão de alguns combustíveis 
 
Fonte: Brunetti, Motores de combustão interna, 2012 
 
2.8.1 Gasolina 
 
De acordo com (Fábio Vieira, Universidade do Vale do Paraíba, 2016) a 
gasolina é obtida através do refino do petróleo, que utiliza processos como a 
destilação na sua produção. O destaque da gasolina é a mistura de vários 
hidrocarbonetos entre 5 a 10 átomos de carbono, sendo eles os parafínicos, 
olefinas, aromáticos e naftênicos, com faixa de ebulição entre 30ºC e 220ºC, esta 
gasolina é considerada do tipo A, sendo que a gasolina que utilizamos é descrita 
como tipo C, condicionada a uma mistura da gasolina do tipo A em adição ao etanol 
anidro na porcentagem expressa pela lei federal de 27% que entrou em vigor em 
março de 2015. Duas das principais etapas do refino do petróleo até a obtenção da 
gasolina são: dessalgação e a destilação. 
O petróleo primeiramente deve passar por um processo de dessalgação, para 
retirada de sal que se encontram no petróleo na forma de cristais ou dissolvido, que 
podem causar vários problemas para o processamento do petróleo, tais como 
incrustações, corrosão nas torres de destilação e nos trocadores de calor. O 
processo consiste na aplicação de um campo elétrico com alta intensidade, em torno 
de 2 kW/cm, resultando na desestabilização da emulsão, petróleo e água que foi 
misturada antes da dessalgação, e separado a mesma em duas fases: petróleo 
dessalgado e salmoura. 
Após esta etapa o petróleo dessalgado é pré-aquecido em torno de 300°C a 
400°Ce segue para uma coluna de destilação atmosférica, onde a maior parte da 
carga se vaporiza e se fraciona em diversos estágios, entre 30 a 50, cada qual com 
uma temperatura de condensação. Os produtos de saída são constituídos por: 
- Nafta, gasolina e componentes leves, com faixa de temperatura de ebulição 
menor que 180ºC; 
- Querosene, com faixa de temperatura de ebulição entre 180 a 240ºC; 
30 
- Gasóleo leve, com faixa de temperatura de ebulição entre 240 a 300ºC; 
- Gasóleo pesado, com faixa de temperatura de ebulição entre 300 a 360ºC; 
- Resíduo de fundo, com faixa de temperatura de ebulição maior que 360ºC; 
- Gás de refino, sendo metano e etano. 
 
Figura 07 - Esquema de processamento do petróleo 
 
Fonte: Petrobrás 
 
2.8.2 Gás Natural 
 
Registros antigos mostram que o gás natural foi descoberto no Irã entre os 
anos de 6000 e 2000 AC e que na Pérsia, utilizavam o combustível para manter 
aceso o “fogo eterno”, símbolo de adoração das seitas locais. Em 900 AC o gás 
natural (GN) já era conhecido na China e somente em 211 AC que o país começou a 
extrair a matéria-prima com o objetivo de secar pedras de sal. Os chineses usavam 
as varas de bambus para retirar o GN dos poços com profundidade de 
aproximadamente 1000 metros (PORTAL GÁS NATURAL). 
Já na Europa, o gás natural só foi descoberto por volta de 1659, não 
despertando interesse nos consumidores já que o gás resultante do carvão 
31 
carbonizado “town gas” tinha uma grande aceitação, sendo o primeiro combustível 
usado na iluminação de casas e ruas em 1790. Nos Estados Unidos, o primeiro 
gasoduto para fins comerciais entrou em operação na cidade de Fredonia, em Nova 
York, no ano de 1821, fornecendo energia para a população na iluminação pública e 
na preparação de alimentos. 
O gás natural só passou a ser mais utilizado em larga escala na Europa no 
final do século XIX, quando da invenção do queimador de Bunsen (por Robert 
Bunsen) em 1885 que misturava o ar com o gás natural de um gasoduto à prova de 
vazamentos em 1890. Apesar de tudo, nessa época a técnica era desconhecida e os 
gasodutos só tinham alguns quilômetros, impedindo que o transporte de gás em 
grandes volumes fosse a longas distâncias. Essas dificuldades impediram que o GN 
participasse do desenvolvimento industrial dominado pelo carvão e óleo. 
Segundo Barbosa (1997), o gás natural é uma mistura de diversos gases 
sendo o seu principal componente o metano (CH4) em concentrações que variam de 
85% a 98% em volume. O gás natural possui outros hidrocarbonetos em menor 
proporção como etano, propano (C3H8) e butano (C4H10). Podem ser encontradas 
também pequenas proporções de gases inertes como hidrogênio, nitrogênio e 
dióxido de carbono, compostos de carbono, compostos de enxofre e CNTP- 
Condições Normais de temperatura e Pressão. 
 A tabela abaixo foi publicada no site da Gasnet (2007) e mostra a 
composição típica do gás natural em várias regiões do mundo, inclusive no Brasil. 
 
32Tabela 2.1 Composição do Gás Natural 
 
Fonte: GASNET 
 
O gás metano possui uma estrutura molecular bem simples e estável em 
comparação com a gasolina e o óleo diesel. Isto significa que essa estabilidade 
estrutural cria maior dificuldade de oxidação, baixa reatividade fotoquímica e alto 
índice de octanas, necessitando de altas energias de ignição para realizar a 
combustão. A baixa reatividade fotoquímica, por sua vez. Expressa a dificuldade de 
degradação das moléculas de metano, pela ação da luz solar. 
O gás natural pode ser encontrado em rochas porosas no subsolo terrestre ou 
marítimo associado ao petróleo ou não. Ele é o resultado da decomposição de 
materiais orgânicos oriundos da ação de microrganismos, essa degradação se dá 
fora do contato do ar, a grandes temperaturas e sob fortes pressões. Na perfuração 
de um poço quando o gás natural é extraído junto do petróleo ele é chamado de gás 
33 
associado ao passo que quando é extraído com quantidades mínimas de petróleo é 
descrito como gás natural desassociado. 
 
Figura 08 - Esquema de definição do gás pela condição de obtenção 
 
Fonte: Petrobras, 2005 
 
2.8.3 Etanol 
 
De acordo com (Fábio Vieira, Universidade do Vale do Paraíba, 2016) o 
programa do Pró-Álcool-Programa Nacional de Álcool- surgiu em 1975, financiado 
pelo governo Brasileiro para substituir a gasolina, derivado do petróleo, devido à 
crise mundial do petróleo em 1973. O combustível, processado através da 
fermentação da cana-de-açúcar, era mais barato e menos poluente. Com base na 
inexistência de carro movido a álcool, o cidadão interessado em utilizar o novo 
combustível tinha que fazer modificações nos motores, devido à diferença no poder 
calorífico e corrosão. 
No Brasil, é utilizada como matéria prima a cana-de-açúcar para o processo 
de transformação do açúcar para etanol, que passa por vários processos de 
operações unitárias, sendo duas delas extremamente importantes: fermentação e 
destilação. 
Após o processo de preparação da cana-de-açúcar até o mosto, é feita a 
transferência do mesmo para as dornas de fermentação, onde é adicionado o 
levedo: é iniciada uma série de reações catalisadas por enzimas específicas. Os 
monossacarídeos contidos no mosto são metabolizados em piruvato, posteriormente 
34 
é transformado e acetaldeído através da descarboxilação, com finalização em etanol 
e gás carbônico. 
 
Figura 09 - Esquema do processo de destilação da cana-de-açúcar 
 
Fonte: E-tec Brasil 
Para o processo de destilação o produto ainda precisa ser decantado e 
centrifugado para a remoção de levedura. Este produto é processado e destilado 
para a retirada de impurezas, como resíduos de células, açucares não fermentados 
e sais minerais. 
Para a obtenção do álcool absoluto, o mesmo deve passar por um processo 
de desidratação, de comum utilização de arrastadores, dentre outros o benzol. O 
benzol forma uma mistura azeotrópica ternária, com o ponto de ebulição abaixo de 
álcool anidro, sendo possível obter concentração em torno de 99% GL. Também são 
utilizadas peneiras moleculares, para a obtenção do álcool absoluto, sendo utilizado, 
por exemplo, o zeólito. 
 
 
35 
2.8.4 Diesel 
 
De acordo com (Varella e Santos, Noções básicas de motores diesel, junho 
2010) os combustíveis utilizados em motor diesel são o óleo diesel, biodiesel e 
álcool. Contudo o óleo diesel é ainda o combustível mais utilizado em motores 
diesel. O óleo diesel é um derivado da destilação do petróleo bruto constituído 
basicamente por hidrocarbonetos. O óleo diesel é um composto formado 
principalmente por átomos de carbono, hidrogênio e em baixas concentrações por 
enxofre, nitrogênio e oxigênio. É um produto pouco inflamável, medianamente 
tóxico, pouco volátil, límpido, isento de material em suspensão e com odor forte e 
característico. 
Desde 1994, a Petrobras produz dois tipos de óleo diesel rodoviário: 
metropolitano e interior. O metropolitano, com menor teor de enxofre, é consumido 
em regiões que necessitam de um óleo com menor emissão de material particulado 
e que produza ganho ambiental. O diesel interior é consumido nas demais regiões 
do País. Dentro desses dois tipos existem ainda os seguintes subtipos: óleo diesel 
aditivado e óleo diesel Inverno. O Diesel rodoviário metropolitano comercializado 
atualmente possui, desde maio de 2006, um teor de enxofre de no máximo 0,05% 
(500 ppm), visando reduzir ainda mais as emissões de material particulado. No 
primeiro semestre de 2005 a Petrobras passou a fornecer o Óleo Diesel D 500 nas 
regiões metropolitanas dos estados do Rio de Janeiro, São Paulo e Minas Gerais 
(Petrobras, 2010) 
A qualidade do óleo diesel e especificada em função de diversas 
características do combustível. As principais são: pureza, densidade, viscosidade, 
número de cetano e ponto de fulgor. 
 
2.8.5 Pureza 
 
A pureza é uma medida do teor de água e sedimentos presentes no óleo 
diesel. Essas impurezas normalmente são provenientes do transporte e 
armazenamento inadequados do combustível. A presença desses contaminantes, 
em teor maior que o permitido, causa desgaste excessivo do motor. A água causa 
corrosão dos bicos injetores, combustão imperfeita e promove a formação de 
partículas de ferrugem. Os sólidos em suspensão causam danos ao sistema de 
36 
alimentação de combustível, principalmente bomba e bicos injetores. O teste de 
pureza é feito em laboratórios credenciados pela Agência Nacional do Petróleo 
(ANP). Consiste em se centrifugar 50 ml de diesel misturado em tubo de ensaio com 
quantidade igual de um solvente (tolueno). No final, lê-se a camada de água e de 
sedimentos presentes na parte inferior do tubo e a seguir calcula-se a percentagem 
em relação à amostra tomada. Os limites máximos previstos pela ANP para 
presença de água e sedimentos no óleo diesel é de 0,05% em volume, isto é, para 
cada 50 ml de diesel o máximo permitido de água e sedimentos é 0,025 ml. 
 
2.8.6 Contagem de Partículas 
 
Pesquisa e quantifica a presença de contaminantes no óleo diesel. Detecta 
tanto partículas metálicas como não metálicas inclusive sujeiras de fontes externas 
como, por exemplo, sílica. Um contador de partículas emite raio de luz a laser, 
quantificando e registrando os tamanhos dos contaminantes. O resultado segue a 
norma ISO 4406 que classifica partículas em maior que cinco e maior que 15 micra. 
 
 
 
2.8.7 Densidade 
 
É a relação entre massa e volume de óleo diesel a temperatura de 20° C, 
expressa em g/cm3. Variações na densidade têm influência na massa de 
combustível injetado, visto que a bomba injetora controla a injeção em função da 
variação do volume. Os limites especificados pela ANP são: 820-880 kg/m³ para 
diesel “B-interior” e 820 a 865 kg/m³ para diesel “D-metropolitano” (PITANGUY, 
2004). 
 
2.8.8 Viscosidade 
 
A viscosidade do óleo diesel é determinada em condições cinemáticas seu 
resultado é expresso em centésimos de Stokes (centiStokes). A viscosidade é 
medida em função da resistência ao escoamento do óleo diesel em orifício padrão. A 
viscosidade tem influência na lubrificação da bomba e bicos injetores. Valores baixos 
37 
de viscosidade resultam em desgaste excessivo e vazamentos nestas partes do 
sistema de alimentação. Valores altos resultam em maior esforço da bomba injetora 
e atomização inadequada do combustível pelos bicos injetores. 
 
2.8.9 Número de Cetano 
 
O número de cetano mede a qualidade de ignição do diesel e tem influência 
direta na partida do motor e no seu funcionamento sob carga. Fisicamente, o 
número de cetano se relaciona diretamente com o retardo da ignição do motor de 
modo que, quanto menor o número de cetano maior será o retardo da ignição. 
Consequentemente, maior será a quantidade de combustível que permanecerá na 
câmara sem queimar no tempo certo (PINHEIRO, 1998). 
 
2.8.10 Ponto de fulgor 
 
O ponto de fulgor indicaa facilidade do diesel inflamar, varia em função do 
teor de hidrocarbonetos leves existentes no diesel. Atualmente, o ponto de fulgor é 
especificado apenas para o diesel tipo D, produzido especialmente para motores 
marítimos. 
A figura abaixo pode exemplificar os produtos obtidos do refino do petróleo e 
suas aplicações mais corriqueiras. 
 
38 
 
Figura 10 - Esquema de refino do diesel e seus produtos 
 
Fonte: CNT Brasília 
 
2.9 Testes de motores 
 
O teste de motor ou teste de performance é aplicado de acordo com as 
especificações do fabricante, o que inclui passos para aquecimento, amaciamento, e 
execução de curva de desempenho. Durante o teste, problemas com vazamentos, 
perda de potência, injetores ou no turbo, podem ser identificados. 
O objetivo final dos testes é obter informações sobre características do motor 
como: potência, rotação, torque, temperaturas e pressões críticas, consumo, blow-
by, e fatores de correção padrão SAE. 
 
39 
2.10 Dinamômetro de bancada 
 
O funcionamento do dinamômetro hidráulico depende de um fluxo de água 
interrupto afim de absorver a energia mecânica e fazer as trocas de calor do 
processo. 
 O dispositivo possui um conjunto de rotor e estator, ambos aletados. Através 
da ação centrifuga da água que entra pelo centro da câmara e axial ao eixo do rotor 
a qual é acelerada e lançada para saída da câmara. O fluxo desse fluido no interior 
da carcaça gera um torque que é absorvido por uma célula de carga onde é possível 
mensurar o valor de torque sofrido pelo sistema. (PEREIRA, 1999.) 
 
Figura 11 – Dinamômetro Hidráulico 
 
Fonte: Adaptado de Rapozo, 2008 
 
2.11 Dinamômetro de rolos 
 
O Dinamômetro de rolo foi um equipamento desenvolvido para testes e 
análises de motores automotivos, com a finalidade de conseguir obter dados de sua 
dinâmica, tais como potência, torque, consumo, simulação de subidas e descidas, 
adequação de inércia do sistema, simulação de forças aerodinâmicas, ajuste de 
resistência à rolagem e anulação de perdas, e todos os parâmetros relevantes à 
dinâmica do veículo. (Fabricante de dinamômetros - Dynotron) 
40 
Este dispositivo executa os testes simulando a situação real de um veículo em 
seu deslocamento pelas ruas e estradas. Essa simulação faz com que os testes com 
o dinamômetro de rolo diferem dos de bancadas convencionais. Tanto em 
aerodinâmica devido ao ar parado em relação ao veículo, quanto em relação à 
resistência à rolagem, devido à curvatura, espaçamento e número de rolos, tais 
diferenças de carregamentos podem vir a ser compensadas como forma de torque 
adicional. Esta abordagem prática permite aumentar a segurança do operador, 
eliminando riscos associados à circulação em estrada dos veículos a serem 
testados. (Fabricante de dinamômetros - Servitec) 
O teste é feito com as rodas de tração sobre os rolos, em seguida acelera-se 
o motor totalmente em determinada marcha, sendo a terceira marcha a mais 
utilizada, assim transmite o torque e a potência que o motor entrega ao rolo. 
(Fabricante de dinamômetros – Dynotron) 
 
Figura 12 – Dinamômetro de Rolos 
 
Foto: Cláudio Teixeira/AE 
 
O Dinamômetro possui ligado ao eixo do rolo um gerador, que gera energia 
elétrica a partir da energia mecânica que foi transferida para o rolo, essa tensão será 
convertida em valores de torque pelo Software. Juntamente com o gerador estão os 
41 
sensores que são responsáveis pela contagem de rotação (RPM) do sistema. Tendo 
acesso ao valor de torque e da rotação o valor da potência e calculado pelo 
programa. 
A avaliação do veículo é feita através da análise dos gráficos gerada pelo 
dispositivo. São geradas curvas de potência e torque em função da rotação 
transmitida do motor para os rolos. 
 
42 
3 METODOLOGIA 
 
O presente capítulo tem como objetivo apresentar os dispositivos e 
equipamentos a serem utilizados nos testes de motor, e demonstrar a disposição 
dos mesmos no laboratório da PUC-Minas Contagem. Serão detalhados também os 
procedimentos para obtenção dos resultados. 
A metodologia será realizada com base na norma NBR ISO 1585 (1996). Tal 
norma define os métodos de ensaio de motores de combustão interna a fim de obter 
dados como: potência, torque e consumo energético em função da rotação (Análise 
de gráfico). 
 
3.1 Aparato Experimental 
 
O aparato consiste primeiramente do motor tetrafuel 1.4, montado no veículo 
Grand Siena 1.4 EVO TETRAFUEL. Serão utilizados também um dinamômetro de 
rolo, que interligado com o software Dynotron versão 2.8 que esboçara curvas de 
desempenho (Torque e potência em função da rotação). Todos os testes 
respeitando a norma NBR ISO 1585 (1996). 
 
3.1.1 Motor Fiat Tetrafuel 
 
O carro e motor utilizados nos testes será o FIAT GRAND SIENA 1.4 EVO 
TETRAFUEL, ano 2011. Hoje utilizado no laboratório de sistemas térmicos da 
Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais em Contagem. 
 
43 
Figura 13 – Dinamômetro de Rolos 
 
Fonte: MOTOR MAGAZINE, 2013 
 
O motor Tetrafuel foi desenvolvido pela Fiat e permite que o mesmo utilize 
diferentes combustíveis como fonte energética. O uso do termo “tetra” é discutível, 
tendo em vista que o sistema utiliza de três combustíveis distintos (gasolina, Álcool e 
Gnv) e a mistura da gasolina e do álcool em qualquer quantidade como nos carros 
Flex. O gerenciamento é feito por um único sistema eletrônico (Desenvolvido pela 
Magneti Marelli) que seleciona o combustível apropriado nas diversas condições que 
o veículo sofre durante o trajeto. 
A tabela abaixo fornece as características técnicas do veículo e motor 
informados pelo fabricante: 
 
 
44 
Tabela 3.1 - FIAT GRAND SIENA 1.4 
 
Fonte: Catálogos FIAT. 
 
45 
Tabela 3.2 - FIAT GRAND SIENA 1.4 
 
Fonte: Catálogos FIAT. 
 
46 
Tabela 3.3 – Especificações gerais do Dinamometro 
 
Fonte: Fabricante Dynotron. 
 
3.1.2 Dinamômetro de rolo 
 
O dinamômetro adquirido pela PUC MINAS foi fornecido pelo fabricante 
Dynotron o modelo Dyno 4x2 para embutir com quatro rolos. Um dispositivo 
compacto (Dimensões na tabela 3.4)) ideal para oficinas e laboratórios. Podendo 
integrar uma unidade de diagnóstico ou uma linha de testes de veículos. 
Figura 14 – Dinamômetro de Rolos – Vista Isométrica 
 
Fonte: Fabricante Dynotron. 
47 
 
Esse sistema permite realizar testes em veículos com alto desempenho, como 
mostra os dados da tabela 3.4 isso devido ao uso de componentes com alta 
tecnologia e rolamentos de alto desempenho. 
 
 
Fonte: Fabricante Dynotron. 
 
O dinamômetro funciona a partir do cálculo da aceleração transferida do 
veículo para a massa do volante do dispositivo. Ele tem como principais objetivo a 
medição de potência, torque, velocidade e regime de rotações do motor. 
Também é possível a análise de precisão do velocímetro de bordo. E por 
possui um sistema de freio de correntes parasitas (freio eletromagnético) é possível 
coletar dados que serão processados pelo software, e analisar as informações 
abaixo: 
• Testes de durabilidade e desenvolvimento de peças; 
• Procedimentos de regeneração de filtros de partículas; 
• Testes de consumo de combustível; 
• Procedimentos de pesquisa e desenvolvimento no veículo; 
• Verificações do funcionamento do equipamento e controle de qualidade; 
• Simulação de corridas e circuitos; 
• Simulação de arrasto aerodinâmico (com freio eletromagnético); 
Tabela 3.4 – Especificações gerais do Dinamômetro 
48 
• Teste de desempenho e ajustes; 
• Teste de aceleração e desaceleração automática (com freio 
eletromagnético); 
• Circuito para emissão de poluentes; 
• Potência na roda; 
• Potência no motor; 
• Potência em tempo real na tela (com freio eletromagnético + célula de 
torque); 
• Potência em desaceleração (potência real no motor); 
• Travamento por RPM e por velocidade (para mapeamentos em tempo real) 
(com freio eletromagnético). 
• Aceleraçãoautomática do veículo, um sistema programável autônomo de 
aceleração. 
• Frenagem automática, um sistema programável autônomo de frenagem 
(com freio eletromagnético). 
Esse dispositivo foi projetado mecanicamente para suportar grandes cargas, 
com limite de peso de 2.500 kg por eixo, e são equipados com um sistema 
pneumático de bloqueio dos rolos. 
Os dados de medição são coletados e padronizados através de uma estação 
meteorológica e barométrica integrada de acordo com as seguintes normas: DIN 
70020, ISO 1585, SAE J1349, JIS D1001. 
 
3.1.3 Ventilador 
 
O ventilador, tem particular importância, uma vez que evita o aumento da 
temperatura do ar admitido e o superaquecimento do motor, situações que 
resultariam em adulteração dos valores de potência do veículo testado. O ventilador 
pode ser ligado a um inversor que liga a velocidade do ar à do veículo em teste, para 
simular melhor as condições de circulação em estrada. 
 
49 
Figura 15 – Dinamômetro de Rolos – Vista Frontal 
 
Fonte: Catálogo fabricante Dynotron 
3.1.4 Software 
 
O software a ser utilizado e o Dynotron, versão 2.28, desenvolvido pela DMT 
eletrônica. Este sistema é compatível a todos os dinamômetros fornecidos pela 
empresa Dynotron. Ele recebe os dados transferidos do motor para o dinamômetro, 
copila e gera os gráficos a serem analisados. 
A parte elétrica e eletrônica de gestão do funcionamento do dinamômetro está 
reunida em um quadro elétrico, enquanto que a gestão e o controle do software são 
feitos através de computador. Os dados adquiridos durante as fases de teste podem 
ser complementados pelos parâmetros adicionais fornecidos por dispositivos como o 
sistema de aquisição de dados digital e o kit de medição do valor lambda da banda 
larga de dois canais separados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
50 
Figura 16 – Dinamômetro de Rolos – Software do equipamento 
 
Fonte: Manual do equipamento. 
 
51 
4. Procedimento experimental 
 
Ao se realizar ensaios em quaisquer equipamentos mecânicos é necessário 
avaliar itens importantes para que o mesmo possa ser realizado com segurança e 
que forneça dados reais sobre o objeto de estudo selecionado. Há uma gama de 
itens que são necessários para o experimento como: aparato experimental, técnico 
habilitado para gerir o ensaio, base científica para interpretar os dados que serão 
coletados e os requisitos de segurança para àqueles que participam do experimento 
e para o equipamento. 
Todo dado empírico necessita de um tratamento por meio de softwares afim 
de gerar gráficos e/ou curvas para o melhor entendimento do fenômeno estudado e 
fundamentado nessas premissas que o ensaio para avaliação da potência e torque 
no motor no dinamômetro de rolos será regido para que haja segurança para todos 
os envolvidos e validade para os dados a serem obtidos. 
Para o procedimento ser iniciado com segurança a sequência de processos 
será definida conforme o check list abaixo que será dividido em tópicos que visam a 
segurança do operador, equipamento e veículo. 
 
Itens de segurança para o operador 
 
- Equipamentos de proteção Individual, protetor auricular, devido à exposição 
de altos ruídos durante a execução do teste (em caso de testes prolongados). 
 
- Equipamentos de proteção Coletiva (EPC) como grades de contenção para 
possíveis objetos que possam vir a ser arremessados. 
 
- Extintores e itens de primeiros socorros no caso de algum acidente durante 
o ensaio. 
 
- Travamento do veículo utilizando das cintas de fixação e dispositivo de 
travamento para o volante. 
 
- Mecanismo de absorção de impacto em caso de o veículo ser fixado de 
forma incorreta pelas cintas e vier a soltar e adotar a trajetória dos operadores. 
52 
 
- Disposição das pessoas no laboratório de forma a ficarem fora de alcance 
de possíveis corpos que possam ser arremessados devido a alguma falha no 
ensaio. 
 
- Sistema para exaustão dos gases provenientes da queima do combustível. 
 
 
Itens de segurança para o equipamento 
 
- Verificar objetos que possam ficar na superfície dos rolos como: chaves, 
parafusos, porcas e quaisquer outros objetos que possam danificar o equipamento 
ou serem arremessados quando o ensaio for iniciado. 
 
- Verificar o sistema de ventilação do dinamômetro afim de evitar 
superaquecimento do equipamento. 
 
- Evitar que o mesmo seja molhado para evitar oxidação prematura dos 
componentes como rolamentos e eixos. 
 
 Itens de segurança para o veículo 
 
- Fixação correta com as cintas em forma de cruzada sem estar em contato 
com partes quentes do carro. 
 
- Ventilação forçada para resfriar o motor durante o ensaio. 
 
- Verificar a presença de fluidos como: óleos, combustível e água na 
superfície dos rolos. 
 
- Verificar a condição dos pneus que devem estar no prazo de validade, isento 
de rasgos e remoldagem, devem estar calibrados e isento de manchas. 
 
53 
- Se houver calotas as mesmas devem ser removidas ou ser bem fixadas e 
conferidas. 
 
- Usar cintas com capacidade para 3 toneladas afim de aumentar a segurança 
do ensaio. 
54 
Figura 18 – Checklist para teste no dinamômetro 
Fonte: Elaborado pelos autores. 
 
Teste do veículo 
Veículo: ___________________ Veículo: ___________________
Motor: ___________________ Motor: ___________________
Combustível: ___________________ Combustível: ___________________
Data: ___________________ Data: ___________________
Status Observação
Pag 2/2
Observações Gerais do Teste
Dados do veículo
Teste de Motores sobre o Dinamômetro de Rolos
6) Usar cintas com capacidade para 3 toneladas afim de 
aumentar a segurança do ensaio.
Pag 1/2
3) Verificar a presença de fluidos como: óleos, combustível e 
água na superfície dos rolos.
4) Verificar a condição dos pneus que devem estar no prazo de 
validade, isento de rasgos e remoldagem, devem estar calibrados 
e isento de manchas.
2) Verificar o sistema de ventilação do dinamômetro afim de evitar 
superaquecimento do equipamento.
3) Evitar que o mesmo seja molhado para evitar oxidação 
prematura dos componentes como rolamentos e eixos.
6) Sistema para exaustão dos gases provenientes da queima do 
combustível.
1) Equipamentos de proteção Coletiva (EPC) como grades de 
contenção para possíveis objetos que possam vir a ser 
arremessados.
2) Extintores e itens de primeiros socorros no caso de algum 
acidente durante o ensaio.
3) Travamento do veículo utilizando das cintas de fixação e 
dispositivo de travamento para o volante.
4) Mecanismo de absorção de impacto em caso de o veículo ser 
fixado de forma incorreta pelas cintas e vier a soltar e adotar a 
trajetória dos operadores.
5) Disposição das pessoas no laboratório de forma a ficarem fora 
de alcance de possíveis corpos que possam ser arremessados 
devido a alguma falha no ensaio.
5) Se houver calotas as mesmas devem ser removidas ou ser 
bem fixadas e conferidas.
Itens Itens de segurança para o veículo
2) Ventilação forçada para resfriar o motor durante o ensaio.
1) Fixação correta com as cintas em forma de cruzada sem estar 
em contato com partes quentes do carro.
Itens de segurança para o operador
Itens de segurança para o equipamento 
1) Verificar objetos que possam ficar na superfície dos rolos 
como: chaves, parafusos, porcas e quaisquer outros objetos que 
possam danificar o equipamento ou serem arremessados quando 
o ensaio for iniciado.
Teste de Motores sobre o Dinamômetro de Rolos
55 
 
Após assegurar que o procedimento será executado com segurança para o 
operador, veículo, equipamento e demais pessoas no local, o manual da fabricante 
descreve as seguintes operações básicas para utilização do equipamento: 
- Ligar o conjunto eletrônico e o computador, executando o software da 
Dynotron e acessando a tela de ensaios; 
- Posicionar o veículo sobre odinamômetro e prender adequadamente com 
as cintas nas catracas 
- Preencher corretamente os dados do ensaio (veículo, proprietário, motor, 
entre outras informações que podem variar dependendo do objetivo do uso); 
 
Figura 17 – Siena 1.4 sobre o dinamômetro de rolos 
 
Fonte: Elaborado pelos autores. 
Parametrizando o software com o veículo: 
- Aquecer o motor; 
- Acelerar o veículo até a terceira marcha (ou até a marcha escolhida, sendo a 
terceira a mais usual) e segurar a rotação em 3000 rpm. 
56 
- Quando a rotação do carro e a rotação evidenciada no software estiverem 
aproximadamente iguais, acionar o botão e pressiona-lo por 5 segundos para 
parametrizar o veículo e o equipamento. 
- Soltar o acelerador e esperar o veículo parar. 
 
Iniciando o teste para obtenção de curvas de torque e potência: 
 
- Acelere até a rotação de 3000 rpm (ou até a rotação escolhida para 
parametrizar o veículo com o software) e pressione o botão. 
- Acelerar o veículo à máxima rotação. 
- Soltar o acelerador e deixar a rotação mostrada no software descer até o 
ponto parametrizado. 
- Acione o botão novamente (quando o carro sair de giro) para terminar o 
ensaio. 
O dinamômetro de rolos utiliza de medidas da aceleração e velocidade do 
rolo, no qual o momento de inércia do sistema é conhecido, para determinar torque e 
potência através da física. 
Ao ligar o software, alguns segundos após iniciar o Dynotron apresenta uma 
tela, logo em seguida o programa tenta estabelecer comunicação com o conjunto 
eletrônico do sistema, em caso dessa comunicação ser negativa, deve ser verificado 
se os cabos estão devidamente ligados e conectados. 
Segundo manual da fabricante, o sistema de transmissão e caixa de marchas 
representam perdas ao sistema, sendo assim, a potência aferida pelo dinamômetro 
na roda é referente à potência do motor menos as perdas de transmissão. 
Já o torque é medido diretamente aferido no local da roda onde aplica-se o 
torque no rolo, portanto as perdas são quase desprezíveis. 
 
 
57 
Figura 18 – Fluxograma de preparo do Ensaio 
 
Fonte – Elaborado pelos Autores 
 
 
 
58 
5. RESULTADOS 
 
Com os estudos abordados nesse trabalho, foram realizados testes em 
motores de combustão interna, conforme determina a norma NBR ISO 1585/1996 
para parametrização de testes em motores. Com o motor operando em plena carga, 
variando-se a rotação de 3000 até a máxima aceleração, é possível determinar o 
torque e a potência e o do motor de combustão interna. 
Após obtenção dos dados através do dinamômetro de rolos e do sistema 
eletrônico ligado ao sistema, é possível comparar com os dados de torque e 
potência do motor mensurados com os fornecidos pela fabricante na ficha técnica do 
veículo. As medições feitas pelo dinamômetro de rolos são realizadas na roda do 
veículo, e por isso dependem de fatores externos como o atrito e condição dos 
pneus, do peso do carro e também do método de amarração do veículo. Devido à 
essas perdas, a potência medida na roda será sempre menor do que a potência 
medida no motor. 
 
4.1 Potência do Motor de Combustão interna em função da rotação 
 
A figura 19 apresenta um gráfico com os valores da potência registrados nos 
testes efetuados com o motor de combustão interna que foram aplicados pelo 
dinamômetro de rolos em função da rotação das rodas do veículo. O teste foi 
realizado durante o movimento de aceleração do veículo nas entre as rotações 3000 
rpm e 6000 rpm. 
O sistema permite avaliar Potência na roda, e através a Norma SAE J 1349 
(2004) é aplicado um fator de correção que nos permite a que o teste apresente 
valores muito próximos à condição real. 
 
 
 
 
 
 
 
 
59 
 
 
 
 
 
Figura 19 – Gráfico de Potência (cv) x Rotação (rpm) elaborado através de dados 
fornecidos pelo software do Dinamômetro 
Fonte – Elaborado pelos Autores no Software Dynotron 
 
Analogamente ao gráfico de potência na roda em relação à rotação, é 
possível também apresentar um gráfico com os valores de potência no motor que 
está representado na Figura 20. Nota-se que os valores são sempre menores na 
roda, pois consideram as perdas mencionadas anteriormente nesse trabalho. 
 
60 
Figura 20 – Gráfico de Potência no Motor (cv) x Rotação (rpm) elaborado através de 
dados fornecidos pelo software do Dinamômetro 
 
 
Fonte – Elaborado pelos Autores 
 
Ao final do teste o software apresenta uma tela onde mostra o valor de 
potência máxima mensurada na roda, e também a potência máxima exercida pelo 
motor naquele procedimento. Essas potências podem ser observadas na Figura 21. 
 
4.2 Torque do Motor de Combustão interna em função da rotação 
 
A figura 21 apresenta um gráfico com os valores de torque registrados nos 
testes efetuados com o motor de combustão interna que foram aplicados pelo 
dinamômetro de rolos em função da rotação das rodas do veículo. O teste foi 
realizado durante o movimento de aceleração do veículo nas entre as rotações 3000 
rpm e 6000 rpm. 
 
61 
Figura 21 – Gráfico de Torque no Motor (kgf*m) x Rotação (rpm) 
 
Fonte - Elaborado pelos Autores 
 
 
4.3 Comparação dos obtidos na prática com os valores fornecidos pela 
fabricante. 
Os testes apresentaram valores que representam muito próximo aos valores 
fornecidos pela fabricante do veículo. Os dados apresentaram uma potência máxima 
de 83,1 cv enquanto no manual da fabricante do veículo aponta 85 cv. Assim como a 
potência, a fabricante fornece também os valores de torque na roda, que segundo 
fabricante possuem um torque máximo de 14,4kgf e os dados medidos chegaram 
em 14,2. Assim como o torque, a potência fornecida pela fabricante é de 85cv, 
enquanto as medições apresentaram potência de 83,0 cv. 
 
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
3
0
3
1
3
1
6
4
3
3
3
3
3
4
5
3
3
6
8
0
3
8
2
8
3
9
3
3
4
0
3
5
4
1
9
9
4
2
9
4
4
3
8
5
4
4
8
0
4
5
6
3
4
6
4
8
4
7
5
9
4
8
3
8
4
9
4
1
5
0
2
0
5
1
1
1
5
1
8
1
5
2
9
0
5
3
5
6
5
4
1
9
5
4
8
1
5
5
4
2
5
6
0
0
5
6
5
8
5
7
3
3
5
7
8
8
5
8
4
2
5
8
9
5
Torque no Motor 
TO
R
Q
U
E 
N
O
 M
O
TO
R
 (
K
gf
*m
) 
ROTAÇÃO (RPM) 
62 
 
6 CONCLUSÃO 
 
 
Foi possível desenvolver, a partir da pesquisa realizada para construção 
desse trabalho, um método a ser utilizado para futuras medições de torque e 
potência que forem realizadas no dinamômetro de rolos da PUC-Minas unidade de 
Contagem e como obter curvas de torque e potência através de um teste conforme a 
Norma NBR ISO 1585 (1996) para comparar com as fornecidas pela fabricante do 
MCI. 
Com o dispositivo testado e em funcionamento, é possível que sejam 
realizados testes nos motores com o veículo sobre os rolos, simulando um teste em 
condições de estrada, comparando os parâmetros medidos, sugerindo melhorias e 
verificando reais ganhos ou perdas em teses desenvolvidas para este fim. 
 
6.1 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS 
 
Considerando a utilização dessa pesquisa para busca de novos avanços, são 
sugeridas algumas opções de melhorias para trabalhos futuros, como segue: 
i) Estudo e análise de emissões de gases com o veículo em operação; 
ii) Estudo de consumo médio do veículo variando a rotação; 
iii) Estudo de diferença nas curvas de torque e potência com a utilização 
de outros combustíveis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
63 
 
 
REFERENCIAS 
 
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR ISO 1585: Veículos 
rodoviários – Código de ensaio de motores – Potência Líquida efetiva. 1996. 26p. 
BOSCH, Robert. Manual de Tecnologia Automotiva. 25. ed. Alemanha: Edgard 
Blücher, 2005. 1231 p. 
BRUNETTI, F. Motores de Combustão Interna. Vol 1. 3⁰ ed. São Paulo: Blucher, 
2012. 
FOX, Robert W.; PRITCHARD, Philip J.; MCDONALD, Alan T. Introdução à 
Mecânica dos Fluidos. 7. ed. [s.i]: Ltc, 2009. 710 p. Tradução de Introduction to 
Fluid Mechanics, Seventh Edition. 
FUELTECH (Brasil).FT400: Manual de Instalação e Operação. 2013. Acesso em: 12 
de abril de 2019 
HEYWOOD, J.B. Internal Combustion Engine Fundamentals. New York: Mcgraw-
hill, 1988. 917 p. 
HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 7. ed. São Paulo: Pearson, 2010. 
637p. 
MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N.; BOETTNER, Daise D.; BAILEY, 
Margaret B. Princípios de Termodinâmica para Engenharia. 7. ed. [s.i]: Ltc, 2013. 
MOTOR MAGAZINE (São Paulo). Fiat Siena 1.4 Tetrafuel: mais uma inovação nos 
30 anos da Fiat no Brasil. 2013. Disponível em: 
<http://www.motormagazine.com.br/lermais_materias.php?cd_materias=16>. Acesso 
em: 18 de maio de 2019. 
OBERT, E. F. Motores de Combustão Interna. Editora Globo, Porto Alegre, 1971. 
Pavani, Rodrigo H. ANÁLISE DAS VANTAGENS E DESVANTAGENS NO USO DO 
GÁS NATURAL EM VEÍCULOS DE PASSEIO. Monografia de pós-graduação. 
Silva, Fabio V. Estudo Comparativo da Queima de Gasolina e Etanol em 
Motores de Combustão Interna. Relatório apresentado como Trabalho de 
Conclusão de Curso (Universidade do Vale do Paraíba, 2016) 
CNT SEST SENAT. Os impactos da má qualidade do óleo diesel brasileiro. – 
Brasília : CNT, 2012. 
64 
Dias, Jorge Luiz G. Ciclo de Otto: Aplicação teórica e utilidade prática. Teste de 
mestrado Universidade Federal do Rio de Janeiro 
Fernandes, Fernando S.; Silva, Daniel F. Análise de combustível em um motor 
diesel 4T utilizando óleo diesel, biodiesel e mistura diesel/biodiesel. 
Varella, Carlos Alberto A.; Santos, Gilmar S. Noções básicas de motores Diesel. 
Artigo acadêmico da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. 
 
65 
ANEXOS 
 
Figura 18 – Software do Dinamômetro 
 
 
 
 
66 
Figura 19 - Simulação laboratório para estudo de motores 
 
 
 
Figura 20 - Simulação laboratório para estudo de motores