Análise de uma alternativa para o acionamento da bomba de água de um sistema de arrefecimento automotivo através de simulação computacional

Abstract

O presente trabalho apresenta um modelo numérico do sistema de arrefecimento de um veículo de porte médio trabalhando com etanol. O levantamento dos parâmetros necessários para a simulação é discutido em detalhes. Foi utilizado um software específico para a simulação de sistemas de veiculares. O modelo foi validado através da comparação com dados experimentais obtidos com um veículo real. A validação foi feita várias condições de utilização, entre elas: subida de serra; velocidae máxima; velocidade constante em estrada, marcha-lenta; ciclo padrão de consumo urbano e ciclo padrão de consumo rodoviário. A comparação dos resultados numéricos com os resultados experimentais mostrou que o modelo numérico descreve adequadamente o comportamento do sistema real, permitindo a avaliação de diferentes alternativas de projeto para o sistema de arrefecimento. O presente trabalho sugere o uso de uma bomba de água com acionamento através de um motor elétrico, como alternativa ao acionamento mecânico. Esta proposta visa melhor estabilização da temperatura de trabalho do motor e por consequência reduzir consumo de combustível e emissões de poluentes do veículo..

The present work presents a numerical model for the cooling system of a midsize vehicle, running with ethanol. The determination of the paramenters needed for the simulations is discussed in details. One software specific for vehicular cooling systems was used for the simulations. The model was validated by comparing its results with experimental data obtained with a real vehicle. The validation was performed for varous conditions of use, including: climb mountains, maximum speed, constant speed on the road, idle; urban consumption cycle and road consumption cycle. The comparison of numerical results with experimental results has shown that the numerical model adequately describes the behavior of the real system, allowing the evaluation of different design alternatives for the cooling system. The present work suggests the use of a water pump driven by an electric motor, as one alternative to the mechanically driven pump. This alternative is capable of achieving better temperature stabilization of the motor and thus reducing the fuel consumption and pollutant emissions of the vehicle.