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Jul 29, 2023

Pesquisa de motores diesel levando a melhor eficiência e padrões de emissões nas estradas

Greg Shaver, da Motion Design INSIDER Purdue University, não acredita que deva haver uma compensação entre proteger o ar que respiramos e alcançar melhor eficiência do motor de veículos grandes no

Motion Design INSIDER

Greg Shaver, da Purdue University, não acredita que deva haver uma compensação entre proteger o ar que respiramos e alcançar melhor eficiência do motor de veículos grandes na estrada.

Shaver, professor de engenharia mecânica e diretor dos Laboratórios Ray W. Herrick de Purdue, faz parte de um esforço nacional que pesquisa a redução de dióxido de carbono, óxido de nitrogênio e emissões de partículas microscópicas, e melhora a eficiência dos motores diesel na estrada hoje.

Os motores a diesel estão presentes em tudo, desde grandes picapes e veículos de entrega até caminhões semirreboques. Quase todas as semifinais, disse Shaver, funcionam com motores a diesel.

“Há dois anos, havia essa expectativa de que seria necessário trocar o óxido de nitrogênio e as partículas pelo dióxido de carbono, porque o trabalho para tornar o motor diesel mais limpo também tornaria o motor menos eficiente, resultando em mais dióxido de carbono”, disse Shaver. “Mas o que mostramos em nosso trabalho na Purdue – por meio do apoio e da colaboração com o Departamento de Energia dos EUA e os líderes da indústria Cummins Inc. e Eaton – é que existe tecnologia avançada que pode ser usada para melhorar esses importantes motores e sistemas de pós-tratamento.”

A pesquisa de Shaver permitiu a eficiência do motor diesel e o controle de emissões por meio da atuação de válvula variável, ou VVA. Os veículos pesados ​​muitas vezes ficam parados ou movem-se lentamente, criando maiores emissões de poluição atmosférica.

O VVA da Shaver permite aumentar a eficiência dos motores diesel, também chamados de motores de ignição por compressão, utilizando a desativação do cilindro e outros métodos durante a marcha lenta do motor, operação com carga baixa e condições de cruzeiro em rodovias. O VVA também permite o aquecimento mais rápido dos catalisadores para uma redução eficaz dos óxidos de nitrogênio e das emissões de partículas microscópicas do motor.

A pesquisa de motores diesel em Purdue resultou recentemente em importante atenção por parte da Agência de Proteção Ambiental dos EUA. Em dezembro, a EPA finalizou novos e rigorosos requisitos de emissões de escapamento para caminhões, com base em parte na pesquisa feita por Shaver e sua equipe no Herrick Labs.

“Afetar a finalização de regulamentações ambientais mais rigorosas para motores e veículos pesados ​​é provavelmente o maior tipo de impacto que alguém com meu foco de pesquisa pode ter”, disse Shaver.

Shaver disse que os regulamentos de emissões de escapamento da EPA entrarão em vigor em 2027.

“É nesse momento que os motores precisam começar a atender a esses requisitos, o que parece muito distante, mas na verdade não está”, disse ele. “Há muito a fazer para que esses motores funcionem de maneira robusta, atendam a esses requisitos e demonstrem-nos.”

É a segunda vez que o trabalho de Shaver é incluído nas decisões sobre diretrizes para caminhões. Seu trabalho foi citado em uma regulamentação histórica aprovada na Califórnia para caminhões pesados ​​​​em estrada em 2020, com foco na redução das emissões de óxido de nitrogênio no escapamento.

A pesquisa de Shaver no Herrick Labs remonta a 2006 e faz parte de colaborações contínuas com o Departamento de Energia dos EUA e líderes da indústria, incluindo Cummins Inc., Caterpillar, Deere, Allison e Eaton. Esses esforços concentram-se em motores a gás natural, hidrogênio e diesel de alta eficiência fora e em estrada – incluindo aqueles incorporados como parte de um trem de força elétrico híbrido.

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