Título: ESTUDO EXPERIMENTAL DO DESEMPENHO DE UM MOTOR MONOCILÍNDRICO COM PRÉ-CÂMARA UTILIZANDO COMBUSTÍVEIS GASOSOS
Título alternativo: EXPERIMENTAL STUDY OF THE PERFORMANCE OF A SINGLE-CYLINDER ENGINE WITH PRE-CHAMBER USING GASEOUS FUELS
Autoria de: Gabriel Faria Soares
Orientação de: Carlos Eduardo Castilla Alvarez
Presidente da banca: Carlos Eduardo Castilla Alvarez
Primeiro membro da banca: Dimas Jose Rua Orozco
Segundo membro da banca: Bruna Oliveira Passos e Silva Siqueira
Palavras-chaves: Biogás, Pré-câmaras, Biocombustíveis, Motor de combustão interna, Aumento de eficiência
Data da defesa: 18/06/2026
Semestre letivo da defesa: 2026-1
Data da versão final: 29/06/2026
Data da publicação: 29/06/2026
Referência: Soares, G. F. ESTUDO EXPERIMENTAL DO DESEMPENHO DE UM MOTOR MONOCILÍNDRICO COM PRÉ-CÂMARA UTILIZANDO COMBUSTÍVEIS GASOSOS. 2026. 34 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
Resumo: Atualmente, a diversificação da malha energética, em conjunto com a utilização de combustíveis renováveis e menos poluentes em motores de combustão interna, impulsiona diferentes pesquisas nacionais e internacionais. Neste cenário, o aproveitamento de resíduos para a produção de biocombustíveis toma um papel cada vez mais relevante como uma fonte de energia limpa e economicamente viável. Nesse contexto, o biogás surge como uma das alternativas mais sustentáveis, apresentando tecnologia em estágio avançado de escalonamento industrial no entanto, o baixo PCI e a dificuldade de queimar misturas estequiométricas associadas a este tipo de combustível ocasionam um aumento do consumo específico de combustível e uma redução da potência gerada pelo motor quando comparado com os combustíveis fósseis. Por este motivo, este projeto objetivou melhorar a combustão do biogás em motores de combustão interna, estudando a influência de um novo sistema de ignição por pré-câmaras na combustão e nos parâmetros de desempenho do motor. Para realizar este estudo, diferentes testes experimentais sobre um motor monocilíndrico foram realizados, utilizando biogás em um motor de combustão interna adaptado com este novo sistema de ignição. Os resultados obtidos indicaram que a utilização do sistema de pré-câmaras promoveu reduções significativas nas emissões de poluentes, com diminuição de até 60 nas emissões de hidrocarbonetos (HC), 95 nas emissões de monóxido de carbono (CO) e cerca de 3 nas emissões de dióxido de carbono (CO??). Além disso, foi observada uma redução de até 19 no avanço de ignição necessário para o funcionamento do motor. Por outro lado, verificou-se também uma redução de até 20 no torque do motor em determinadas condições de operação. Com a realização deste projeto, foi possível demonstrar o potencial do sistema de ignição por pré-câmaras para melhorar o controle das emissões em motores de combustão interna que utilizam biogás, gerando uma forma de aumentar a eficiência da atividade agroindustrial no estado de Minas Gerais e estendendo, com isto, a fronteira do conhecimento da combustão dos biocombustíveis, produzindo artigos científicos, trabalhos técnicos, um protótipo e uma metodologia de calibração, além da preparação e aprendizado de todos os envolvidos no projeto.
Abstract: Currently, the diversification of the energy matrix, together with the use of renewable and less polluting fuels in internal combustion engines, drives the different national and international research efforts. In this scenario, the use of waste for the production of biofuels takes on an increasingly relevant role as a source of clean and economically viable energy. In this context, biogas emerges as one of the most sustainable alternatives, presenting technology at an advanced stage of industrial scale-up however, the low LHV and the difficulty of burning stoichiometric mixtures associated with this type of fuel lead to an increase in specific fuel consumption and a reduction in the power generated by the engine when compared to fossil fuels. For this reason, this project aimed to improve the combustion of biogas in internal combustion engines by studying the influence of a new pre-chamber ignition system on combustion and engine performance parameters. To carry out this study, different experimental tests were conducted on a single-cylinder engine, using biogas in an internal combustion engine adapted with this new ignition system. The results obtained indicated that the use of the pre-chamber system promoted significant reductions in pollutant emissions, with decreases of up to 60 in hydrocarbon (HC) emissions, 95 in carbon monoxide (CO) emissions, and about 3 in carbon dioxide (CO??) emissions. In addition, a reduction of up to 19 in the ignition advance required for engine operation was observed. On the other hand, a reduction of up to 20 in engine torque was also observed under certain operating conditions. With the completion of this project, it was possible to demonstrate the potential of the pre-chamber ignition system to improve emission control in internal combustion engines that use biogas, providing a way to increase the efficiency of agro-industrial activity in the state of Minas Gerais and thereby extending the frontier of knowledge in biofuel combustion, producing scientific articles, technical papers, a prototype, and a calibration methodology, in addition to the training and learning of all those involved in the project.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Gabriel Faria Soares e Universidade Federal de Lavras
Baixar arquivo