Evaluation of the reliability of diesel engine with the addition of gas injection systems in combustion chamber.

Visando a redução de poluentes emitidos pelos motores de combustão interna com ignição por compressão, que operam conforme o ciclo diesel, foram desenvolvidos nos últimos anos dispositivos para a operação destes motores com novos combustíveis, que além da redução de poluentes barateariam o custo de operação, devido à oportunidade de utilização de alguns combustíveis com boa disponibilidade. No presente estudo analisa-se a operação do motor diesel utilizando gás natural como combustível. Neste caso utiliza-se o óleo diesel apenas como combustível piloto, que será responsável pela ignição do segundo combustível, o gás natural. Em diversas publicações constata-se o ganho ambiental e econômico desta aplicação, porém nada é comentado em relação à alteração de índices de confiabilidade e surgimento de novos modos de falha. Neste trabalho verifica-se através de ferramentas de análise de confiabilidade, tais como a análise do tipo FMEA e Árvore de falhas, quais os principais modos de falha que serão inseridos no motor de combustão interna do tipo diesel quando este passa a operar como bi-combustível, com gás natural. Para tanto, necessita-se subdividir o motor diesel em subsistemas mostrando sua estruturação em árvores funcionais e integrando o kit diesel gás neste sistema. A partir da análise de confiabilidade verifica-se a probabilidade de ocorrência de novos modos de falha, que necessitarão da elaboração de novos planos de manutenção ou mesmo alterações no projeto do subsistema de injeção de gás natural.In order to reduce pollutants emissions from internal combustion engines with compression bend ignition, designed to operate as the Diesel cycle, it has been developed in recent years devices for the addition of new fuels, which in addition to reducing pollutants could lower the cost of operation, due to the possibility of use of some fuels with good availability. In this case it is used only the diesel oil as the pilot flame, which is responsible for the ignition of the second fuel, the natural gas. Many publications discuss the environmental and the economic gain with the use of natural gas as fuel application, however nothing is said about the change of reliability indexes and the appearance of new failure modes in the engine. In this study through system reliability analysis tools such as Faillure Mode Effects and Analisys and Fault tree analysis it is analysed, which are the main failure modes that are inserted into the internal combustion engine when it comes to operate as dual fuel. For that analyses it is necessary to split the engine into subsystems showing its functional trees and integrating diesel gas kit in this system. New failure modes appear with greater severity than the existing in the traditional diesel engine system, leading to new design and maintenance practices. The end user, according to his need, will have one more parameter to choose whether to adopt a Diesel Gas system