Estudo experimental das características macroestruturais de jatos de óleo vegetal de soja in natura aquecido obtidos por meio de um bico injetor de diesel

Abstract

Um dos principais problemas que se tem encontrado ao tentar substituir óleo diesel por óleo vegetal in natura (OV) em motores de combustão interna não adaptados é a dificuldade de se conseguir uma boa atomização do jato de combustível injetado na câmara de combustão do motor, o que é essencial para uma boa qualidade de combustão. Com o objetivo de investigar se o preaquecimento de óleo vegetal de soja (OVS) o torna adequado para injeção em motores diesel estacionários não adaptados, este trabalho experimental, através da captação de imagens por uma câmera de alta velocidade do jato de injeção de combustível, analisa como os parâmetros macroestruturais do jato de OVS se comportam em três diferentes temperaturas do óleo: 25, 80 e 120ºC. Dos três parâmetros do jato analisados, dois deles, o ângulo de abertura do jato e a distância de quebra do jato, tiveram significativa melhoria em altas temperaturas em comparação à temperatura ambiente. Os jatos chegaram a apresentar regime de atomização a 120ºC, no sistema de injeção utilizado. Concluiu-se que o preaquecimento do OVS a essa temperatura é capaz de viabilizar o seu uso em motores diesel estacionários comuns, no que diz respeito à injeção do combustível.

One of the main problems that have been found in attempting to substitute diesel oil for straight vegetable oil (SVO) in non-adapted internal combustion engines is the difficulty of achieving a good fuel jet atomization inside the combustion chamber, which is vital for good-quality combustion. Aiming to investigate whether preheating of soybean SVO can make this fuel adequate for injection into non-adapted diesel stationary engines, this experimental work analyses, by image recording of fuel injection jet using a high-speed camera, how the macrostructural parameters of soybean SVO jets are affected by temperature variation, with tests run at 25, 80 and 120ºC. Two of the three analyzed jet parameters – jet spread angle and breakdown length – showed significant improvements at higher temperatures compared to room temperature. Fuel jets have even reached the atomization regime at 120ºC in the injection system used. It was concluded that preheating soybean SVO to this temperature could enable its use in common diesel stationary engines, at least in terms of injection performance.