Comparision of system control techniques to increase the efficiency of a passage heater used in embedded fuel heating systems for flexfuel vehicles

Orientador: Yuzo IanoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Os veículos FlexFuel tem se mostrado uma alternativa economicamente viável há muitos anos. O condutor ao escolher o etanol de cana de açúcar para abastecer esse veículo está reduzindo a pegada de carbono em 90% em comparação à gasolina. Isso deixa claro que essa alternativa deve ser usada para atingimento de metas de redução de gases de efeito estufa no setor de transportes, como exemplo as metas da COP21 onde cada país deve apresentar o seu próprio plano de combate ao aquecimento global. Os veículos a combustão interna que usam então combustíveis renováveis podem ser mais eficientes na redução de gases de efeito estufa do que os veículos elétricos, dependendo do cenário de uso e fabricação. Novas tecnologias tem surgido para tornar os motores de combustão interna cada vez mais eficientes do ponto de vista energético e com menores níveis de emissões de gases poluentes. Dentre essas tecnologias com foco no uso do etanol brasileiro como combustível renovável, temos o sistema de aquecimento de combustível se destacado, pois aumenta a eficiência da queima do combustível e diminui os gases de escapamento. Esse estudo se propõe a criar um modelo matemático similar aos sistemas de aquecimento de combustível encontrados em publicações do setor para então aplicar em diferentes técnicas de controle de sistemas combinadas para comparação dos resultados de melhoria de eficiência do controle de temperatura. Não há na literatura esse tipo de comparação para os sistemas de aquecimento de combustível nem tampouco um modelo matemático, sendo assim essa a contribuição principal desse trabalho.Abstract: FlexFuel vehicles have proven to be an economically viable alternative for many years. The driver, when choosing sugar cane ethanol to supply this vehicle, is reducing his carbon footprint by 90% compared to gasoline. This makes it clear that this alternative should be used to achieve goals for reducing greenhouse gas emissions in the transport sector, as an example the goals of COP21 where each country must present its own plan to combat global warming. Internal combustion vehicles that then use renewable fuels may be more efficient in reducing greenhouse gases than electric vehicles, depending on the usage and manufacturing scenario. New technologies have emerged to make internal combustion engines more and more energy efficient and with lower levels of pollutant gas emissions. Among these technologies focusing on the use of Brazilian ethanol as a renewable fuel, we have the fuel heating system that stands out, as it increases the efficiency of the fuel burning and reduces the exhaust gases. This study proposes to create a mathematical model similar to the fuel heating systems found in industry publications to then apply in different combined system control techniques to compare the results of improving the efficiency of temperature control. There is no such comparison in the literature for fuel heating systems or a mathematical model, so this is the main contribution of this work.MestradoTelecomunicações e TelemáticaMestre em Engenharia Elétric