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Instituto de Energia e Ambiente da USP
antigo Instituto de Eletrotécnica e Energia
Divisões Científicas:
• Energia e Ambiente • Tecnologia de Sistemas Elétricos • Petróleo, Gás natural e Bioenergia
Programas de pós graduação:
• Energia • Ciência Ambiental
SERVIÇO TÉCNICO DE CONVERSÃO, TRANSFORMAÇÃO E ACUMULAÇÃO DE ENERGIA
Áreas de competência “análise da performance energética e funcionamento das
diversas máquinas” - Motores elétricos - Transformadores - Conversores eletrônicos estáticos (inversores de frequência) - Veículos de transporte rodoviário .
Motores Elétricos - de indução trifásicos (industriais) - de indução monofásicos (pequena potência) - de corrente contínua (industriais, eletro portáteis, diversos) - síncronos (geradores de pequeno porte) - motores de tração (corrente contínua, corrente alternada com conversores) Equipamentos Auxiliares para a Indústria Automotiva - acionadores eletromecânicos - dispositivos auxiliares
O IEE integra a Rede Brasileira de Laboratórios de Ensaios (RBLE) e a Rede Brasileira de Laboratórios de Calibração (RBC). Participante do PBE (Programa Brasileiro de Etiquetagem) em motores elétricos trifásicos, transformadores de distribuição, componentes fotovoltaicos, reatores e lâmpadas. .
O QUE TEMOS NO LABORATÓRIO DE VEÍCULOS
• Dinamômetro de rolos duplos com carga simulada por freio eletromagnético em adição ao peso dos rolos;
• Sistema de aquisição de dados com 8 canais;
• programa de medição e controle de carga, programa de ciclos de condução (NBR6601, NBR7024) e análise de gases;
• Sistema simples de condicionamento da amostra de gases (desumidificador, filtros, condicionador);
• Analisador de gases compacto: medição instantânea por analisador infravermelho para CO, CO2, HC e por processo eletroquímico para O2, NOx e análise de Lambda e Air-Fuel-Ratio (AFR);
• Opacímetro de fluxo parcial (motores diesel).
POSSIBILIDADES DE USO DO LABORATÓRIO PARA VEÍCULOS
• Estudos comparativos nas conversões de combustíveis;
• simular o comportamento do carro nas ruas a partir de dados como peso total, coeficiente de arrasto aerodinâmico e área frontal do veículo;
• utilizar as curvas de torque e potência obtidas por medição como base para estudo de desempenho do conjunto motor-câmbio-rodas;
• Pesquisas de diagnostico de veículos em condições estáticas e dinâmicas como para desgaste e envelhecimento de componente
• Medição de gases no veiculo e eficiência do conversor catalítico;
• Diagnostico completo do sistema de injeção de combustível do veículo em conjunto com o Scanner/OBD.
Limitações do laboratório para atendimento aos requisitos das normas NBR6601 e NBR 7024:
- Dinamômetro
- Sistema de coleta dos gases
- Analisadores de gases
Capacitação do laboratório está na aparelhagem, instrumental para a parte elétrica, experiência e conhecimento dos encarregados em planejar, executar e concluir ensaios de pesquisa e desenvolvimento.
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TEMOS NBR 6601 comentário
Dinamômetro de rolos duplos com
carga simulada por freio eletro-
magnético em adição ao peso dos
rolos.
-diâmetro dos rolos 318mm,
-peso total do equipamento 1100 kg,
-velocidade máxima 300 km/h,
-potência máxima 300kW,
-precisão ±2%;
Sistema de condicionamento da
amostra de gases:
-desumidificador,
-filtros,
-bomba de condensado
Dinamômetro de chassi: com unidade de
absorção de potência para simular condições
de carga da via, possuir também conjunto de
volantes de inércia e/ou meios para simular a
inércia do veículo.
-a inércia equivalente do sistema deve
corresponder ao peso do veículo com
tolerância de ±5% , não superior a 57 kg;
-para dinamômetro de rolos duplos o diâmetro
mínimo é 219 mm.
Amostrador de volume constante (AVC) que
permita a medição das massas reais, elimine a
condensação de água, não aumente a pressão
estática no tubo de descarga, ser provido de
balões para coleta de amostras do gás de
escapamento.
Pode ser utilizado sistema de amostragem de
venturi crítico com sensores de pressão e
temperatura, medição do volume amostrado.
Não se pode
acertar a
inércia do
dinamômetro
O
condicionador
não faz coleta
e amostragem
dos gases (tem
passagem livre
e medição
instantânea)
Analisador de gases compacto:
medição instantânea por analisador
infravermelho para CO, CO2, HC e por
processo eletroquímico para O2, NOx.
Características técnicas:
Gás exatidão escala
CO 3% leitura 0-15%
CO2 3% leitura 0-20%
HC 3% leitura 0-20000ppm
O2 5% leitura 0-25%
NOx 4% leitura 0-50000ppm
Lambda 0-9,99
AFR 0-99,99
Necessita de troca periódica dos
sensores NOx e oxigênio.
Sistema analítico composto por:
-um detector por ionização de chama (DIC) para
HC;
-um detector por ionização de chama com
conversor catalítico seletivo ou coluna
cromatográfica em fase gasosa para metano;
-três analisadores por absorção de infravermelho
não dispersivo (IND) para CO e CO2;
-um analisador por luminescência química (LQ)
para NOx.
O DIC deve presentar resposta para O2; menor
ou igual a 2% da indicação máxima da escala.
O analisador de CO é considerado livre da
influencia do CO2 quando fornecer resposta
inferior a 1% da escala. A resposta para medição
do CO2 deve ser inferior a 1% da escala.
No ponto zero os analisadores devem apresentar
estabilidade igual ou menor que 3% da escala
num período de 24 horas.
O analisador
de gás não
corresponde
ao
normalizado
Outras atividades em curso no IEE, relacionadas a veículos automotores:
- Análise das influencias na rede pública e comportamento elétrico dos postos de abastecimento de carros elétricos.
- Usina de biodiesel
.
Oportunidades de pesquisa
PERSPECTIVAS PARA PESQUISA
Incerteza no resultado dos ensaios, novas metodologias de acionamento, geração de motores elétricos “híbridos” são alguns temas atuais para motores;
A qualidade da energia elétrica nos transformadores tem sido um assunto comentado no IEE e pode ser muito produtivo para P&D;
Pesquisa simples mas não menos importante é o estudo do comportamento dos nobreaks (ou qualquer conversor estático) sob transitórios de energia;
Há um campo muito grande no desenvolvimento de tecnologia de motorização e comando para carros 100% elétricos, também há espaço para pesquisa sobre os carros híbridos;
Análise de combustíveis alternativos ainda desperta interesse por inovações.
