Use of water in Diesel oil emulsions as a fuel to reduce pollutant emissions in Diesel internal combustion engines

Resumo: Nas últimas décadas as normas de emissões de poluentes vêem tornando-se cada vez mais exigentes, assim como a competição acirrada de produtos, implicando em desenvolvimento de tecnologias para melhoria das emissões de poluentes, que atendam as rígidas normas de emissões de poluentes que estão por vir, como Euro V e Euro VI, porém, com sistemas de uma complexidade e custo que atendam a realidade de mercado. Dentro deste escopo, neste trabalho, foram ensaiados seis diferentes tipos de combustível foram estudados: Diesel Comum Metropolitano, Diesel Euro IV, Diesel Comum Metropolitano apenas com surfactante sem água, e três outras formulações de emulsões chamadas 1, A e B respectivamente, porém com o mesmo conteúdo de água em massa - 22% - no entanto com surfactantes diferentes e patenteados com o objetivo de melhorar a densidade e viscosidade para funcionamento em motor de combustão interna ciclo Diesel. Os resultados de emissões foram obtidos com uma única estratégia de calibração inalterada utilizando o ciclo estacionário de 13 pontos conforme NBR15634 (2008), em um motor de alta rotação 3.0L, o qual possui calibração que atende os requisitos Euro III Heavy Duty. As emissões de NOx e Material Particulado pesado foram reduzidas em relação ao Diesel convencional em 22% e 42%, respectivamente utilizando a emulsão B, enquanto oconsumo de específico de combustível aumentou em média 8%. Baseado nestes resultados, alguns mecanismos de redução de emissões de NOx e material particulado são propostos, e estes, podem ser os responsáveis pela redução de poluentes observadas com a utilização destas emulsões de água em óleo Diesel como combustíveisAbstract: In the last decades the emission of pollutants are becoming more stringent, also the fierce competition of products, resulting in development of technologies to improve emissions of pollutants that meets the fore coming stringent pollutant emission standards, as Euro V and Euro VI, but with systems of complexity and cost that match market reality. In this work six different kinds of fuels were studied: Diesel Standard Metropolitano, Diesel Euro IV, Diesel StandardMetropolitano only with surfactant without water, and three other formulations of emulsions called 1, A and B respectively, but with the same water content by weight - 22% - but with different patented surfactants, these ones with the aim of improving the density and viscosity for operation in internal combustion Diesel engines. The emission results were obtained with a single dataset strategy unchanged using the stationary cycle for 13 points as NBR15634 (2008) standardrequirements in a high-speed engine 3.0L, which dataset meets the requirements of Euro III Heavy Duty emission standard. The NOx and particulate matter emissions were reduced compared to conventional Diesel by 22% and 42% respectively using emulsion B, while the best specific fuel consumption increased on average 8%. Based on these results, some mechanisms for reducing emissions of NOx and particulate matter are proposed, which may be responsible for the reduction of pollutants observed with the use of these emulsions as fuel