BRPI0709239A2

BRPI0709239A2 - análise de caracterìsticas de combustão de combustìvel

Info

Publication number: BRPI0709239A2
Application number: BRPI0709239-3A
Authority: BR
Inventors: Jeffrey Jacob Bizub
Original assignee: Dresser Inc
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2011-06-28
Also published as: PT2002257T; TR201818962T4; CA2644818C; EP2002257A1; CA2644818A1; CN101416053B; SI2002257T1; RU2474818C2; BRPI0709239B1; US20070239345A1; CN101416053A; EP2002257B1; ES2709430T3; RU2008142538A; PL2002257T3; HUE043137T2; CY1121469T1; WO2007126618A1; LT2002257T; US7529616B2

Abstract

ANáLISE DE CARACTERìSTICAS DE COMBUSTãO DE COMBUSTìVEL. Um método para determinar a operabilidade de um combustível em um motor, o referido método compreendendo: identificar valores para pelo menos três características de combustão de um combustível testado selecionadas a partir do grupo que consiste no retardo de ignição, máxima variação de pressão, máxima variação de temperatura, taxa de área de liberação de calor, período de combustão e instante no qual ocorreu a máxima pressão; utilizar os valores identificados para estimar a adequação do combustível testado para operação em uma configuração de motor.

Description

ANÁLISE DE CARACTERÍSTICAS DE COMBUSTÃO DE COMBUSTÍVEL

Campo Técnico

Este documento refere-se à determinação e análise decaracterísticas de combustão de diversos combustíveis.

Fundamentos

Algumas características de combustão de umcombustível podem ser medidas para prever o desempenho docombustível em um motor específico. Por exemplo,combustíveis que podem ser utilizados em motores de igniçãode compressão de carga homogênea (HCCI), que incluem algunsmotores a diesel, são freqüentemente analisados paradeterminar características conhecidas como o númerocetânico e o índice de octana. Tais características forampreviamente empregadas em uma tentativa de auxiliar umprojetista de motores a determinar a mistura de combustíveladequada para uso em um motor HCCI específico.

O índice de octana pode ser uma indicação de umaresistência do combustível para detonação. Por exemplo, umcombustível que possui um índice de octana elevadoresistirá à auto-ignição mais do que outro combustível quepossua um índice de octana menor. A auto-igniçãodescontrolada de um combustível em um motor é indesejávelporque conduz a um fenômeno conhecido como batida de motor.Uma batida potente é normalmente acompanhada por aumentorápido de pressão e vibração que podem danificar o motor.

O número cetânico pode ser uma indicação da propensãode um combustível à auto-ignição. Como tal, o númerocetânico pode afetar uma capacidade do motor em pegar frio,pode afetar as emissões do motor, e pode afetar aeficiência de combustão do motor. Por exemplo, em um motora diesel típico, o combustível sofre ignição por ar quente(por exemplo, aquecido por compressão) . 0 combustível énormalmente injetado para dentro deste ar quenteimediatamente antes do pistão alcançar a posição centralsuperior e, em muitos projetos, a ignição deve começar logoque o pistão alcança esta posição. Se o combustível nãosofre ignição quando o pistão está na posição centralsuperior, a carga inteira de combustível pode tornar-secompletamente misturada com ar, provocando deste modo umaumento de pressão no vaso quando o combustível finalmentesofre ignição. Conseqüentemente, um motor a diesel queopera com um combustível que possui um número cetânico maisbaixo do que recomendado pode ter dificuldades na partida,pode ser normalmente mais barulhento, pode operarturbulentamente, e pode possuir emissões mais elevadas.

Uma vez que o índice de octana e o número cetânico deum combustível específico podem indicar característicasopostas, é normalmente o caso de que um número cetânicomais elevado resulte em um índice de octana mais baixo, evice versa. Tradicionalmente, um projetista de motor erasolicitado a testar diversas misturas de combustível paradeterminar números cetânico ou índices de octanaindividuais e para subseqüentemente selecionar umcombustível que possuísse um compromisso desejável donúmero cetânico e do índice de octana para uso em um motorespecífico. Em alguns casos, estas características (númerocetânico ou índice de octana) por si mesmas não são umindicador adequado do desempenho do combustível em motoresespecíficos, incluindo alguns motores HCCI que utilizammisturas de combustíveis de octano e cetano.Sumário

Algumas modalidades de um sistema para determinarcaracterísticas de combustão podem ser capazes deautomaticamente determinar e exibir diversascaracterísticas de combustão em um gráfico de eixosgeométricos múltiplos. Em tais modalidades, um teste decombustão único na câmara de combustão controlada dosistema pode munir um usuário com análise automática eexibição de três, quatro, cinco, seis, ou maiscaracterísticas de combustão. Por exemplo, o sistema podeser capaz de analisar e exibir automaticamente diversascaracterísticas de combustão que incluem retardo deignição, máxima pressão de combustão, máxima temperatura decombustão, taxa de liberação de calor, período decombustão, e instante em que ocorreu a máxima pressão.Nestas circunstâncias, um usuário pode visualizar umgráfico único ou outro relatório exibido para prontamentereunir informações capazes relacionadas a característicasde combustão do combustível específico.

Em algumas modalidades, um método para determinar aoperabilidade de um combustível em um motor pode incluiridentificar valores para pelo menos três características decombustão de um combustível testado. As pelo menos trêscaracterísticas pode ser selecionadas a partir do grupo queconsiste em retardo de ignição, máxima variação de pressão,máxima variação de temperatura, taxa de área de liberaçãode calor, período de combustão, e instante em que ocorreu amáxima pressão. O método pode também incluir utilizar osvalores identificados para estimar a adequação docombustível testado para operação em uma configuração demotor.

Em certas modalidades, um método para estimarcaracterísticas de combustão de um combustível, podeincluir determinar valores para pelo menos trêscaracterísticas de combustão de um combustível. As pelomenos três características podem ser selecionadas a partirdo grupo que consiste em retardo de ignição, máximavariação de pressão, máxima variação de temperatura, taxade área de liberação de calor, período de combustão, einstante em que ocorreu a máxima pressão. O método podetambém incluir associar os valores determinados com ocombustível.

Em algumas modalidades, um método para estimar umacaracterística de combustão de um combustível pode incluirdeterminar um valor para pelo menos uma característica decombustão de um combustível selecionado a partir do grupoque consiste de taxa de área de liberação de calor eperíodo de combustão. O método pode também incluir associaro valor determinado ao combustível.

Em modalidades específicas, um método implementadopor computador de relatar características de combustão deum combustível pode incluir receber dados indicativos depressão e temperatura em uma câmara de combustão em umataxa de amostra predeterminada durante combustão de umcombustível na câmara de combustão. 0 método pode tambémincluir determinar valores para diversas características decombustão associadas com o combustível que sofreu combustãona câmara de combustão. As diversas características decombustão podem ser pelo menos três das característicasselecionadas a partir do grupo que consiste em: retardo deignição, máxima variação de pressão, máxima variação detemperatura, taxa de área de liberação de calor, período decombustão, e instante em que ocorreu a máxima pressão. 0método pode ainda incluir gerar um relatório de saídaindicativo de valores determinados ou em escala das pelomenos três características de combustão. 0 relatório desaída pode incluir os valores determinados ou em escala daspelo menos três características de combustão exibidas em umgráfico de eixos geométricos múltiplos, e o gráfico deeixos geométricos múltiplos pode possuir um eixo geométricopara cada uma das pelo menos três características decombustão.

Em algumas modalidades, um método para identificarcaracterísticas de combustão de um combustível pode incluiriniciar um sistema de computador para determinar valorespara diversas características de combustão associadas com oprimeiro combustível que sofreu combustão na câmara decombustão. As diversas características de combustão podemser pelo menos três das características selecionadas apartir do grupo que consiste em: retardo de ignição, máximavariação de pressão, máxima variação de temperatura, taxade área de liberação de calor, período de combustão, einstante em que ocorreu a máxima pressão. 0 método podetambém incluir fazer com que o primeiro combustível sejainjetado dentro de uma câmara de combustão de modo que oprimeiro combustível entre em combustão. A câmara decombustão pode incluir um ou mais sensores que sãoeletricamente acoplados ao sistema de computador. 0 métodopode ainda incluir visualizar um relatório de saída geradopelo sistema de computador indicativo de valoresdeterminados ou em escala das pelo menos trêscaracterísticas de combustão. 0 relatório de saída podeincluir um gráfico de eixos geométricos múltiplos quepossui um eixo geométrico para cada uma das pelo menos trêscaracterísticas.

Estas e outras modalidades podem propiciar uma oumais das vantagens que se seguem. Primeiro, diversascaracterísticas de combustão podem ser determinadas apartir de um único teste de combustão. Por exemplo, umúnico teste de combustão pode produzir valores para cincoou seis características de combustão, que podem serassociadas com o combustível testado para propiciarinformações úteis para um projetista de motores ou produtorde combustível. Segundo, as diversas características decombustão podem ser exibidas em um gráfico de eixosgeométricos múltiplos de modo que um usuário possaprontamente reunir informações relacionadas a umcombustível específico ao visualizar um gráfico individual.Por exemplo, se o sistema analisa seis características decombustão (por exemplo, retardo de ignição, máxima variaçãode pressão, máxima variação de temperatura, taxa de área deliberação de calor, período de combustão, e instante em queocorreu a máxima pressão), um gráfico de seis eixosgeométricos pode ser exibido de modo que cada eixogeométrico represente uma escala de valores para umacaracterística de combustão associada. Sendo assim, ousuário que visualiza o gráfico de seis eixos geométricospode prontamente reunir informações úteis sobre ocombustível testado a partir da visualização do gráficoindividual associado com o combustível testado, salvandodeste modo tempo normalmente consumido ao testar e analisarcaracterísticas de combustível.

Terceiro, o gráfico de eixos geométricos múltiplos ououtro relatório exibido para comunicar diversascaracterísticas de combustão de um combustível testado podeser utilizado como um fator de forma de combustível paraprontamente analisar e comparar diversas misturas decombustível. Por exemplo, se o teste de um novo projeto demotor revela que uma primeira mistura de combustívelpropicia desempenho de motor satisfatório em umatemperatura fria enquanto uma segunda mistura propiciadesempenho satisfatório em uma temperatura quente, oprojetista de motores pode comparar de forma eficaz (porexemplo, lado-a-lado ou sobrepostos) os gráficos de eixosgeométricos múltiplos associados com as primeira e segundamisturas de combustível para identificar ou categorizar umafaixa de características de combustão desejáveis. Nesteexemplo, o projetista de motores pode alterar o projeto demotor (por exemplo, ajustar a razão de compressão, aposição de pistão, ou similar) de modo que uma das primeirae segunda misturas de combustível tenha desempenhosatisfatório em ambas as temperaturas fria e quente. Alémdisso, ou em alternativa, um usuário pode desenvolver umaterceira mistura de combustível que tenha desempenhosatisfatório em ambas as temperaturas fria e quente, e taldesenvolvimento pode ser baseado (pelo menos em parte) noconhecimento adquirido a partir da comparação quantitativaou qualitativa dos gráficos de eixos geométricos múltiplosassociados com as primeira e segunda misturas decombustível. Em algumas modalidades, o fator de forma decombustível pode ser pelo menos parcialmente definido peloformato do gráfico de eixos geométricos múltiplos. Emoutras modalidades, o fator de forma de combustível podeser pelo menos parcialmente definido por um valor de áreado formato do gráfico de eixos geométricos múltiplos demodo que combustíveis diferentes possam ser distinguidospelos valores de área diferentes em ordenadas específicos.

Quarto, dados provenientes do gráfico de eixosgeométricos múltiplos podem ser inseridos em um sistema desimulação de motor (por exemplo, implementado em um sistemade computador ou similar) para propiciar resposta paracertos critérios das características de combustão docombustível. Conseqüentemente, os dados provenientes dográfico de eixos geométricos múltiplos podem facilitar oprojeto de um motor de combustão ou o projeto de umcombustível customizado em um motor conhecido ao permitirque um projetista prontamente simule um ou maiscombustíveis no sistema de simulação de motor.

Os detalhes de uma ou mais modalidades da invençãosão estabelecidos adiante nos desenhos em anexo e nadescrição abaixo. Outras características, objetivos, evantagens da invenção tornar-se-ão evidentes a partir dadescrição e desenhos, e a partir das reivindicações.

Descrição Os Desenhos

A FIG. 1 é um esquema de um sistema de mediçãoanalítica de acordo com algumas modalidades da invenção.

A FIG. 2 é uma vista frontal de um visor decomputador do sistema da FIG. 1.

A FIG. 3A é um fluxograma que mostra um método paradeterminar características de combustão de um combustívelde acordo com algumas modalidades.

A FIG. 3B é um fluxograma que mostra um método pararelatar características de combustão de um combustível deacordo com algumas modalidades.

A FIG. 4 é um exemplo de uma tabela de relatório parauma característica de retardo de ignição medida de acordocom algumas modalidades.

A FIG. 5 é um exemplo de um gráfico de eixosgeométricos múltiplos que mostra valores para acaracterística de retardo de ignição da FIG. 4.

A FIG. 6 é um exemplo de uma tabela de relatório parauma característica de máxima variação de pressão medida deacordo com algumas modalidades.

A FIG. 7 é um exemplo de um gráfico de eixosgeométricos múltiplos que mostra valores para acaracterística de máxima variação de pressão da FIG. 6.

A FIG. 8 é um exemplo de uma tabela de relatório parauma característica de máxima variação temperatura medida deacordo com algumas modalidades.

A FIG. 9 é um exemplo de um gráfico de eixosgeométricos múltiplos que mostra valores para acaracterística de máxima variação de temperatura da FIG. 8.

A FIG. 10 é um exemplo de uma tabela de relatóriopara uma taxa de característica de área de liberação decalor medida de acordo com algumas modalidades.

A FIG. 11 é um exemplo de um gráfico de eixosgeométricos múltiplos que mostra valores para a taxa decaracterística de área de liberação de calor da FIG. 10.

A FIG. 12 é um exemplo de uma tabela de relatóriopara uma característica de período de combustão medida deacordo com algumas modalidades.

A FIG. 13 é um exemplo de um gráfico de eixosgeométricos múltiplos que mostra valores para acaracterística de período de combustão da FIG. 12.

A FIG. 14 é um exemplo de uma tabela de relatóriopara a característica de instante em que ocorreu a máximapressão medida de acordo com algumas modalidades.

A FIG. 15 é um exemplo de um gráfico de eixosgeométricos múltiplos que mostra valores para acaracterística de instante em que ocorreu a máxima pressãoda FIG. 14.

A FIG. 16 é um exemplo de um gráfico de eixosgeométricos múltiplos que pode ser utilizado como um fatorde forma de combustível de acordo com algumas modalidades.

Símbolos de referência similares nos diversosdesenhos indicam elementos similares.

Descrição Detalhada De Modalidades Ilustrativas

Em relação à FIG. 1, um sistema de medição analítica100 pode incluir uma câmara de combustão 102 e um sistemade injeção de combustível 104. Nesta modalidade, a câmarade combustão 102 pode compreender uma câmara de combustãode volume constante que recebe um espécime de combustível apartir do sistema de injeção 104. Outras modalidades podemincluir uma câmara de combustão de volume variável. 0sistema pode também incluir diversos sensores deinstrumento 108, 110, 112, 114, 116, 117, 118, 120 e 122que são configurados para comunicar-se com um sistema decontrole 124. Além disso, o sistema pode incluir um sistemade esfriamento 106 e um ou mais fornecimentos de pressão degás comprimido 126 e 128.O sistema de medição analítica 100 pode ser utilizadopara determinar diversas características de combustão de umcombustível testado, tal como o retardo de ignição (ID) ,máxima variação de pressão (MPD), máxima variação detemperatura (MDT) , taxa de área de liberação de calor(ROHRA) , período de combustão (CP) , e instante em queocorreu a máxima pressão (TAMPD), ou similar. Nestamodalidade, as características de combustão podem serdeterminadas pelo sistema de medição analítica 100 queutiliza dados provenientes de um ou mais sensores 108, 110,112, 114, 116, 117, 118, 120, e 122 que medem pressões,temperaturas, ou outros parâmetros quando um espécime decombustível combustado na câmara de combustão 102. Emalgumas modalidades, a câmara de combustão 102 pode ser utilizada para simular as condições de um processo decombustão de um motor HCCI, tal como um motor a diesel realou prototípico. A saída de dados dos sensores 108, 110,112, 114, 116, 117, 118, 120 e 122 pode ser recebida pelosistema de controle 124 para determinação (por exemplo,medição direta pelo sensor, algoritmo computacional,cálculo estatístico, conversão ou derivação matemática,outras técnicas determinativas, ou uma combinação destes)das características de combustão.

A câmara de combustão 102 pode incluir um blococilíndrico 130 que possui um volume substancialmenteconstante. Nesta modalidade, por exemplo, o volumesubstancialmente constante do bloco cilíndrico pode ser0,60 ± 0,03 L. Além disso, a câmara de combustão 102 podeincluir diversos elementos de aquecimento externo 132, umescudo de calor 134, uma válvula de admissão 13 6, e umaválvula de exaustão 138. Uma abertura 140 em uma primeiraextremidade da câmara de combustão 102 pode acomodar ainserção de um conjunto de bocais injetores de combustível142, e diversas aberturas 144 em uma segunda extremidade dacâmara de combustão 102 podem acomodar a inserção do tubode ar de admissão 146, o tubo de ar de exaustão 148, ediversos sensores 110, 114, e 116.

Nesta modalidade, uma extremidade do tubo de ar deadmissão 146 pode estar em comunicação de fluido com umadas aberturas 144 da parte inferior da câmara de combustão102, e a extremidade oposta do tubo de ar de admissão 146pode estar em comunicação de fluido com o fornecimento dear de carga 128. O tubo de ar de admissão 146 pode fornecero fornecimento de ar de carga à câmara de combustão 102antes do evento de combustão (descrito em maior detalheabaixo). A entrada de ar de admissão na câmara de combustão102 pode ser controlada pela válvula de admissão 136, queem algumas modalidades, pode ser eletronicamente acionada,pode medir o ar de admissão, ou ambos. Além disso, o tubode ar de admissão 146 pode incluir uma válvula de segurança150 que age como uma proteção no caso de uma falha daválvula de entrada 136. O fornecimento de gás comprimidoproveniente do fornecimento de ar de carga 128 pode serregulado por um regulador. Em um caso, o regulador é umregulador de dois estágios capaz de controlar a pressão doar de admissão para uma pressão mínima de, por exemplo,aproximadamente 2,40 MPa. Contudo, outros reguladores deestágios múltiplos ou únicos, bem como pressões mínimasmaiores ou inferiores, estão dentro do âmbito da invenção.

Ainda em relação à FIG. 1, uma extremidade do tubo dear de exaustão 14 8 pode estar em comunicação de fluido comuma das aberturas 144 na parte inferior da câmara decombustão 102, e a extremidade oposta do tubo de ar deexaustão 14 8 pode estar em comunicação de fluido com umsistema de ventilação de exaustão 152. O tubo de ar deexaustão 14 8 pode descarregar os subprodutos do processo decombustão provenientes da câmara de combustão 102. Adescarga dos subprodutos do processo de combustãoproveniente da câmara de combustão 102 pode ser controladapela válvula de exaustão 138, que em algumas modalidades,pode ser eletronicamente acionada. O tubo de ar de exaustão148 pode conter um filtro no tubo 154 que filtraparcialmente os subprodutos do processo de combustão.

O sistema de injeção de combustível 104 pode incluiruma bomba de injeção de combustível 156, um acionador debomba injetora 158 , o conjunto de bocais injetores decombustível anteriormente descrito 142, e um reservatóriode amostra de combustível 160. Em tais circunstâncias, osistema de injeção de combustível 104 pode ser controladopara entregar um espécime de combustível do reservatório160 para a câmara de combustão (por exemplo, através doconjunto de bocais 142).

O conjunto de bocais injetores de combustível 142pode incluir um bocal injetor de combustível 162, tal comoum bocal de um orifício padrão ou um bocal de orifíciosmúltiplos padrão. O bocal injetor de combustível 162 podeincorporar uma extensão de agulha carregada por mola 164que inclui um parafuso e porca de trava 166 para ajustar obocal injetor de combustível 162 abrindo à pressãoestabelecida. Além disso, o conjunto de bocais injetores decombustível 142 pode incluir uma passagem de sangria decombustível 168 que permite a comunicação de fluido com umaou mais válvulas de escape externas 170 (para sangrarcombustível do conjunto de bocais injetores de combustível142). As válvulas de escape externas 170 podem estar emcomunicação de fluido com o dreno do resto de amostra 172através de um tubo de dreno 174. 0 conjunto de bocaisinjetores de combustível 142 pode incluir um sensor demovimento de bocal de injeção 122 montado próxima à partesuperior da extensão de agulha carregada por mola 164 . 0sensor de movimento de bocal de injeção 122 pode serutilizado para determinar quando a extensão de agulhacarregada por mola 164 levanta, permitindo deste modo que osistema de controle 124 determine o início, o final, e aduração de um período de injeção de combustível.

o conjunto de bocais injetores de combustível 142pode ser acoplado à bomba de injeção de combustível 156. Abomba de injeção de combustível 156 pode fornecercombustível ao conjunto de bocais injetores de combustível142 através de uma passagem interna de fornecimento decombustível 175. Em algumas modalidades, o sistema deinjeção de combustível 104 do sistema de medição analítico100 pode ser pneumaticamente acionado. Para estefinalidade, a bomba de injeção de combustível 156 pode seracoplada ao acionador de bomba injetora 158, que pode estarem comunicação de fluido com o fornecimento de arpneumático 12 6 através de um tubo de fornecimento de arpneumático 176. 0 fornecimento de ar comprimido provenientedo fornecimento de ar pneumático 12 6 para o acionador debomba injetora 15 8 pode ser regulado por um medidor dechave de regulador 112. Nesta modalidade, o medidor dechave de regulador 112 pode ser um regulador de doisestágios capaz de controlar a pressão a jusante para umapressão mínima de, por exemplo, aproximadamente 0,75 MPa. Ouso de reguladores únicos ou estágios múltiplos, bem comopressões mínimas maiores ou menores, está dentro do âmbitoda invenção. Como tal, o fornecimento de ar comprimidoproveniente do fornecimento de ar pneumático 126 para oacionador de bomba injetora 158 (controlado por uma válvulaacionadora 178) provoca a ação mecânica do acionador debomba injetora 158 na bomba de injeção de combustível 156.

Em outras modalidades, o sistema de injeção de combustívelpode ser acionado utilizando sistemas completa ouparcialmente hidráulicos ou elétricos.

Ainda em relação à FIG. 1, o reservatório de amostrade combustível 160 pode possuir um volume substancialmentefixo, por exemplo, aproximadamente 100 mL. O reservatório160 pode compreender um corpo de reservatório 180 e umaparte superior de reservatório 182 que pode ser fixada deforma removível através de uma conexão rosqueada, depressão, ou de cavilha. O reservatório 160 pode estar emcomunicação de fluido com o fornecimento de ar pneumático1216 através de um tubo de fornecimento de ar pneumático184. O fornecimento de ar comprimido proveniente dofornecimento de ar pneumático 126 para o reservatório 160pode ser regulado por válvula de reservatório 186. Oreservatório 160 pode estar em comunicação de fluido com abomba injetora de combustível 156 através de tubo defornecimento de combustível 187.

O sistema de esfriamento 106 pode compreender umsistema de esfriamento de circulação de malha fechada paracontrolar a temperatura do bocal injetor de combustível162. 0 sistema de esfriamento 106 pode incluir umpermutador de calor auxiliar 188 com uma bomba decirculação embutida e válvulas de controle de fluxo paracontrolar o fluxo de esfriamento. O esfriamento pode fluirentre o permutador de calor auxiliar 188 e o bocal injetorde combustível 162 através de tubo de fornecimento deesfriamento 190 e tubo de retorno de esfriamento 192. 0fluido de esfriamento pode compreender água, um anti-congelador à base de glicol, uma mistura de água e um anti-congelador à base de etileno glicol (por exemplo, razão de50:50 em volume), ou similar.

Conforme mostrado na FIG. 1, o sistema de mediçãoanalítico 100 pode incluir diversos sensores 108, 110, 112,114, 116, 118, 120, e 122. Nesta modalidade, pelo menosalguns dos sensores 108, 110, 112, 114, 116, 117, 118, 120e 122 podem ser utilizados para medir um parâmetro tal comopressão, temperatura, ou outra condição dentro do sistemade medição analítico 100. Por exemplo, os sensores podemincluir um sensor de pressão estática 108, um sensordinâmico de pressão 110, medidor de pressão de injeção 112,um sensor de temperatura de parede interna 114, um sensorde temperatura de ar de carga 116, um sensor de temperaturae injeção de combustível 117, um sensor de temperatura debocal injetor 118, um sensor de sistema de esfriamento 120e um sensor de movimento de bocal injetor 122.

O sensor de pressão estática 108 pode ser umtransdutor de pressão que é instalado para detectar apressão estática dentro da câmara de combustão 102 antes eapós cada ciclo de combustão. 0 sensor dinâmico de pressão110 pode também ser um transdutor de pressão. 0 sensordinâmico de pressão 110 pode ser configurado para detectara pressão dentro da câmara de combustão em uma taxa deamostra predeterminada durante cada ciclo de combustão. Porexemplo, a taxa de amostra do sensor dinâmico de pressão110 pode ser 0,2 ms ou inferior, pode ser 0,1 ms ouinferior, e pode ser aproximadamente 0,05 ms, e os eventosde amostra podem ocorrer por uma duração de aproximadamente100 ms. Em algumas modalidades, o sensor dinâmico depressão 110 pode incluir um sensor de temperatura integradopara detectar de forma contemporânea a temperatura dentroda câmara de combustão 102.

O medidor de pressão de injeção 112 pode ser umregulador de pressão calibrado instalado entre ofornecimento de ar pneumático 126 e o acionador de bomba deinjeção de combustível 158. Nesta modalidade o medidorregulador de pressão de injeção 112 é configurado paramonitorar e regular a pressão do ar no tubo de fornecimentode ar pneumático 176.

O sensor de temperatura de parede interna 114 podeser um termopar, tal como um termopar tipo K comrevestimento de aço inoxidável, que pode ser preso àsuperfície interna do bloco cilíndrico 130. 0 sensor detemperatura de parede interna 114 pode ser configurado paramonitorar a temperatura da superfície interna do blococilíndrico 130.

O sensor de temperatura de ar de carga 116 podetambém ser um termopar, tal como um termopar tipo K comrevestimento de aço inoxidável, que pode ser inserido noespaço interno da câmara de combustão 102. O sensor detemperatura de ar de carga 116 pode ser configurado paramonitorar a temperatura dentro da câmara de combustão 102antes, durante, e após o processo de combustão.

Nesta modalidade, o sensor de temperatura de injeçãode combustível 117 pode ser um termômetro de resistência deplatina com um revestimento de aço inoxidável, que pode serinserido na bomba de injeção de combustível 156. Em taiscircunstâncias, o sensor de temperatura de injetor decombustível 117 pode ser capaz de detectar a temperatura dabomba de injeção de combustível 156. Além disso, nestamodalidade, o sensor de temperatura de bocal injetor 118pode ser um termômetro de resistência de platina com umrevestimento de aço inoxidável, que pode ser inserido noconjunto de bocais injetores de combustível 142 paradetectar a temperatura do bocal injetor de combustível 162.

O sensor de temperatura de esfriamento 12 0 pode ser umsensor externo que pode ser utilizado para detectar atemperatura do esfriamento no permutador de calor auxiliar188. O sensor de movimento de bocal injetor 122 pode serconfigurado para propiciar um espaçamento adequado entre asuperfície sensível e a extremidade da extensão de agulhacarregada por mola 164. Tal configuração permite que osensor 122 detecte o início de injeção de combustível e otérmino de injeção de combustível, e estes dados podem serutilizados pelo sistema de controle 124 para calcular aduração do período de injeção de combustível.

Os sensores 108, 110, 112, 114, 116, 117, 118, 120, e122 podem fazer interface com o sistema de controle 124através de um cartão controlador 194 ou similar. Nestamodalidade, o cartão controlador 194 pode compreender umcircuito controlador e pode ser conectado através de umcabo 196, tal como um cabo USB, a um sistema de computador198. De forma alternativa, o cartão controlador 194 podeser diretamente instalado no sistema de computador 198. Emalgumas modalidades o computador 198 pode compreender umsistema de computador pessoal que possui um invólucro decomputador 200 e um dispositivo de exibição 202. 0invólucro de computador 200 pode compreender uma interfacede entrada/saída 204, um processador 206, e memória decomputador 208 (por exemplo, um meio legível por computadortal como dispositivos de memória semicondutores,dispositivos de memória flash, discos magnéticos queincluem discos rígidos internos ou discos removíveis, oudiscos magneto-óticos) de modo a propiciar controleautomatizado de componentes de análise de combustãoespecífica. Por exemplo, o processador 206 pode serconfigurado para executar um código de software decomputador armazenado na memória 2 08 de modo que, quandoexecutado, o código de software de computador possa receberdados dos sensores, processar tais dados, e gerar umrelatório de saída 210 que exibe diversas característicasde combustão no dispositivo de exibição 202. 0 relatório desaída 210 pode ser salvo na memória do computador 208 bemcomo exibido no dispositivo de exibição 202.

Em relação à FIG. 2, o sistema de computador 198 podemunir um usuário com um relatório de saída 210 que exibe deforma contemporânea valores para diversas característicasde combustão. Nesta modalidade, o relatório de saída 210compreende um gráfico de eixos geométricos múltiplos 212que mostra valores para seis características de combustão:ID, MDP, MDP, ROHRA, CP, e TAMPD. Por exemplo, o valor paraa característica de combustão de ID (retardo de ignição)pode ser representado no eixo geométrico ID 214. Da mesmaforma, o valor para a característica de combustão MDP(máxima variação de pressão) pode ser representado no eixogeométrico MDP 216, o valor para a característica decombustão MDT (máxima variação de temperatura) pode serrepresentado no eixo geométrico MDT 218, o valor para acaracterística de combustão ROHRA (taxa de área deliberação de calor) pode ser representado no eixogeométrico ROHRA 220, o valor para a característica decombustão CP (período de combustão) pode ser representadono eixo geométrico CP 222, e o valor para a característicade combustão TAMPD (instante em que ocorreu a máximapressão) pode ser representado no eixo geométrico TAMPD224 . o gráfico de eixos geométricos múltiplos 212 podeincluir uma linha (por exemplo, uma linha pontilhada nestamodalidade mostrada na FIG. 2) que conecta os pontos devalor de cada eixo geométrico, propiciando deste modo umformato que pode ser diferente para cada combustíveltestado dependendo das características de combustão doscombustíveis. O gráfico de eixos geométricos múltiplos 212pode servir como um fator de forma de combustível que podeser utilizado para descrever de forma quantitativa equalitativa as características de combustão de um ou maiscombustíveis.

Deve ser entendido que o gráfico de eixos geométricosmúltiplos 212 pode mostrar outros valores para um número decaracterísticas de combustão que não as seiscaracterísticas. Por exemplo, em algumas modalidades, ográfico de eixos geométricos múltiplos 212 pode mostrar umconjunto de três características de combustão (por exemplo,conjuntos de três tais como ID, ROHRA, e TAMPD; ID, MDP, eCP; ou similar). Em outro exemplo, o gráfico de eixosgeométricos múltiplos 212 pode mostrar duas, três, quatro,cinco ou mais características de combustão. Em taiscircunstâncias, o gráfico de eixos geométricos múltiplospode compreender um eixo geométrico para cada uma dascaracterísticas de combustão selecionadas. 0 sistema 100 eo sistema de controle 124 (FIG. 1) podem ser configuradospara determinar pelo menos as características de combustãoselecionadas. Além disso, deve ser entendido que o gráficode eixos geométricos múltiplos 212 ou outra porção dorelatório de saída 210 pode adicional ou alternativamentemostrar outros valores para características de combustão doque as características ID, MDP, MDP, ROHRA, CP, e TAMPDpreviamente descritas. Por exemplo, em algumas modalidades,o gráfico de eixos geométricos múltiplos 212 pode mostrarvalores para características de combustão tais como númerocetânico, índice de octana, conteúdo aromático, ou similaralém de um ou mais valores de características de ID, MDP,MDP, ROHRA, CP, e TAMPD. Se desejado, o sistema 100 e osistema de controle 124 (FIG. 1) podem ser configuradospara determinar estas características de combustãoalternativas.

Em algumas modalidades, o relatório de saída 210exibido no dispositivo de exibição 202 pode mostrar umgráfico de traçado de pressão 226 que é indicativo dosdados provenientes do sensor dinâmico de pressão 110 nacâmara de combustão 102 antes e durante um evento decombustão. O gráfico de traçado de pressão 226 pode serutilizado para visualizar graficamente o retardo de ignição228 do evento de combustão. Nesta modalidade o retardo deignição 228 pode ser definido como o instante aproximado doinício de injeção 230 até o início de combustão 232 (oinício de combustão 232 pode ser determinado a partir deuma alteração detectada em pressão durante pressão estáticade câmara de combustão 234 na câmara de combustão 102criada pelo início de um evento de combustão). Além disso,o gráfico de traçado de pressão 226 pode ser utilizado paravisualizar graficamente a máxima pressão e combustão 236criada pelo ciclo de combustão. Deve ser entendido que alémde ou em alternativa a exibir o gráfico de traçado depressão 226, o relatório de saída 210 pode exibir umgráfico de traçado de temperatura (por exemplo, indicativodos dados provenientes do sensor de temperatura do ar decarga 116 antes e durante o evento de combustão) , umgráfico de traçado de pressão derivativa (por exemplo,obtido dos dados provenientes do sensor dinâmico de pressão110 antes e durante o evento de combustão), ou similar.

Ainda em relação à FIG. 2, relatório de saída 210exibido no dispositivo de exibição 202 pode também mostraruma área de exibição numérica 23 8 que exibe os valores dascaracterísticas de combustão (por exemplo, ID, MDP, MDP,ROHRA, CP, e TAMPD) determinadas pelo sistema de mediçãoanalítica 100. Ao selecionar um combustível previamentetestado (por exemplo, Combustível A, Combustível B,Combustível C, ou Combustível D) a partir de um menudescendente 240, as características de combustão decombustíveis diferentes podem ser exibidas de formaalternativa na área de exibição numérica 238 e no gráficode eixos geométricos múltiplos 212.

As características de combustão previamentedeterminadas de um ou mais combustíveis podem ser exibidasseparadamente ou de forma contemporânea no gráfico de eixosgeométricos múltiplos 212 utilizando uma caixa de exibiçãode combustível 242. Um ou mais combustíveis podem serselecionados na caixa de exibição de combustível 242 (porexemplo, por um usuário clicando os nomes de combustívelcom um mouse ou outro dispositivo de entrada) . Aoselecionar um botão para carregar 244, o computador 198carrega o(s) relatório(s) de saída selecionado(s) damemória 208. Além disso, ao selecionar um botão decomparação 246, o computador 198 gera um relatório de saída210 que é exibido no dispositivo de exibição 202. 0relatório de saída 210 inclui um gráfico dascaracterísticas de combustão das uma ou mais amostras decombustível selecionadas no gráfico de eixos geométricosmúltiplos 212. Além disso, o dispositivo de exibição 202pode mostrar de forma contemporânea os gráficos de traço depressão 226 para cada uma das amostras de combustívelselecionadas.

Nesta modalidade, selecionar um botão para editar 248permite que dados de fonte no relatório de saída 210 sejameditados. Além disso, ou em alternativa, o botão paraeditar 24 8 pode permitir a um usuário editar etiquetas deeixo geométrico, o título do gráfico, os títulos dos tubos,as cores dos tubos, a orientação do gráfico, o arranjo doseixos geométricos no gráfico, e outras tais edições.Selecionar um botão de re-graduação 250 permite que ográfico de eixos geométricos múltiplos 212 ou o gráfico detraço de pressão 226 seja re-graduado. Os gráficos podemser re-graduados para uma escala mais bem ajustada, umaescala definida por usuário, ou similar. Além disso, umbotão para salvar 2 52 pode permitir que o relatório desaída 210 e outros dados atualmente exibidos no monitor 202sejam salvos na memória 2 08.

Em relação à FIG. 3A, um método exemplificativo 300para determinar as características de combustão de umcombustível testado pode incluir a operação 3 05 de iniciare aquecer a câmara de combustão 102. Por exemplo, a válvulade ar de carga 13 6 (FIG. vI) na fonte do fornecimento de arde carga 12 8 pode ser operada de modo a preencher a câmarade combustão 102 com ar. Os reguladores de pressão defornecimento de ar de carga (não mostrados na FIG. 1) podemser ajustados conforme necessário para propiciar a câmarade combustão 102 com pressão estática de ar, por exemplo,em aproximadamente 2,4 MPa +/- 0,02 MPa. Nesta modalidadedo método 300, a câmara de combustão 102 pode serpreenchida com ar que compreende uma mistura deaproximadamente 20,9% de oxigênio, aproximadamente 78-79%de nitrogênio, e percentagens menores de outros gasesencontrados na atmosfera. Como parte da operação deiniciação e aquecimento 305, o computador 198, o sistema deesfriamento 106, e o fornecimento de ar pneumático 126podem ser ativados. A seqüência de aquecimento pode seriniciada ao utilizar o sistema de controle 124 (porexemplo, executando uma seqüência de iniciação docomputador 198) . Durante a seqüência de aquecimento, acâmara de combustão 102 é aquecida até uma temperatura deequilíbrio ser alcançada, por exemplo, aproximadamente575°C.

O método 300 pode também incluir a operação 310 defiltrar e preparar a espécime de combustível. Por exemplo,um usuário pode filtrar o combustível em temperaturaambiente utilizando uma seringa de vidro e um elemento defiltro de uso único para preparar o combustível, tal comoaproximadamente 220 mL ou mais do espécime de combustível.Durante a operação 315 do método 300, a proteção dereservatório 182 (FIG. 1) pode ser removida do corpo doreservatório 180 e o corpo do reservatório 180 preenchidocom o combustível. A proteção de reservatório 182 podeentão ser re-instalada. Todo o combustível pode serdescarregado através do sistema de injeção de combustívelaté o reservatório de combustível 160 estar vazio. Emoperação 315, a proteção de reservatório 182 pode emseguida ser removida e o corpo de reservatório 180 ser re-preenchido com o combustível. A proteção de reservatório182 pode novamente ser reinstalada.

Ainda em relação à FIG. 3, o método 300 pode incluira operação 325 de determinação automática de iniciação decaracterísticas de combustão. Na operação 325, adeterminação das características de combustão pode seriniciada utilizando o sistema de computador 198 ou outraporção do sistema de controle 124 (FIG. 1). Durante ou apósa iniciação descrita na operação 325, um espécime pequenode combustível pode ser injetado na câmara de combustão detemperatura controlada, aquecida 102, que foi previamentecarregada com ar comprimido. Nesta modalidade, cada injeçãopode produzir um evento de combustão de ignição decompressão, de acionamento único. Algumas modalidades dosistema 100 podem propiciar determinação de valores paracaracterísticas de combustão tais como ID, MDP, MDP, ROHRA,CP, e TAMPD, ou similares (descritas, por exemplo, emconexão com as FIGS. 4-16).

Na operação 330, um ou mais eventos de combustão nacâmara de combustão podem ser monitorados. Por exemplo, umusuário pode monitorar o evento de combustão para verificarque o período de tempo de injeção está dentro de uma faixaapropriada, tal como entre 4,0 ms e 6,0 ms. Em algumasmodalidades, uma seqüência de teste mais completa pode serconseguida ao iniciar o sistema 100 para realizar doiseventos de combustão preliminares e diversos eventos decombustão consecutivos (por exemplo, três, cinco, dez,quinze, vinte, vinte e cinco, ou mais), durante os quais oseventos de combustão são monitorados por um usuário e ossensores transmitem dados para cada um dos eventosconsecutivos. Nestas circunstâncias, os eventos decombustão podem ser monitorados, por exemplo, paraverificar que a média de período de injeção e os períodosde injeção individuais estão dentro de uma faixa adequada,tal como uma média de 5,00 ms +/- 0,25 ms e períodosindividuais entre 4,0 ms e 6,0 ms. Se tanto a média deperíodos de injeção quanto os períodos de injeçãoindividuais ficarem fora dos limites respectivos, ajustespodem ser exigidos, tais como ajustes para o bocal injetorde combustível 162 e a extensão de agulha carregada pormola 164. Seguindo quaisquer tais ajustes, o método 300pode ser repetido começando com a preparação de maiscombustível 310. Se tanto a média de períodos de injeçãoquanto os períodos de injeção individuais ficarem dentrodos limites, o teste pode ser aceito e os resultados podemser analisados.

O método 300 pode também incluir a operação 3 35 devisualização de um relatório de saída gerado pelo sistema100. Na operação 335, o relatório de saída 210 pode sergerado pelo sistema de computador 198 e exibido nodispositivo de exibição 200 (fazer referência, por exemplo,à FIG. 2). O relatório de saída 10 pode incluir valoresdeterminados para diversas características de combustão,tais como ID, MDP, MDP, ROHRA, CP, e TAMPD, ou similares.

Na operação 345, o usuário pode exercitar uma opçãopara comparar o relatório de saída 210 com um ou maisrelatórios de saída 210 de amostras de combustívelpreviamente testadas. Por exemplo, na operação 350, ousuário pode comparar os relatórios de saída 210 para um oumais dos Combustível A, Combustível B, Combustível C, eCombustível D conforme previamente descrito em conexão coma FIG. 2. Os valores previamente determinados para ascaracterísticas de combustão dos combustíveis testadospodem ser exibidos separadamente ou de forma contemporâneano gráfico de eixos geométricos múltiplos 212.

Na operação 3 55, qualquer combustível remanescentepode ser descarregado através do sistema de injeção decombustível 104 até o reservatório de combustível 180 estarvazio. Opcionalmente, a proteção de reservatório 182 podeser removida para inspecionar visualmente que oreservatório de combustível 180 está vazio. A proteção dereservatório de combustível 182 pode ser reinstalada. Naoperação 360, o sistema 100 pode novamente ser preparadopara um espécime de combustível diferente. De formaalternativa, a câmara de combustão 102 pode ser fechada.

Se a câmara de combustão 102 vai ser fechada, ousuário pode confirmar que todo o combustível foidescarregado do sistema de injeção de combustível 104 e queo corpo de reservatório 180 está vazio. Além disso, aválvula de ar de carga 13 6 na fonte do fornecimento de arde carga 12 8 pode estar fechada. Em algumas modalidades, ocomputador 198 pode ser utilizado para fechar a câmara decombustão 102. Durante um fechamento completo, o computador198, o sistema de esfriamento de circulação 106, e ofornecimento de ar pneumático 126 podem ser desligados, e acâmara de combustão 102 pode ser descomprimida e esfriadaaté temperatura ambiente.

Em relação à FIG. 3B, um método exemplificativo 365de relatar as características de combustão de umcombustível testado pode incluir a operação 370 de receberdados indicativos da pressão e da temperatura na câmara decombustão 102 antes do evento de combustão. Conformepreviamente descrito em conexão com as FIGS. 1-2, oprocesso para determinas e registrar características decombustão pode ser pelo menos parcialmente implementadoutilizando um sistema de computador, tal como computador198 (FIG. 1) . Como tal, a operação 370 pode ser pelo menosparcialmente implementada pelo sistema de computador 198que recebe um ou mais sinais de dados a partir do sensor depressão estática 108 e do sensor de temperatura do ar decarga 116, (por exemplo, transmitidos para o sistema decomputador 198 através do cartão de controle 194) . Se ambasa pressão estática e a temperatura na câmara de combustãoestão dentro das faixas apropriadas, a câmara de combustão102 pode estar operacional e pronta para combustão decombustível.

O método 3 65 pode também incluir a operação 3 75 dereceber dados indicativos da pressão e da temperatura nacâmara de combustão durante a combustão do combustível.Naquelas modalidades em que a operação 375 é pelo menosparcialmente implementada pelo sistema de computador 198,os dados podem ser recebidos a partir do sensor dinâmico depressão 100 e do sensor de temperatura do ar de carga 166.Por exemplo, durante o um ou mais eventos de combustãorealizados ao testar um espécime de combustível, o sensordinâmico de pressão 110 e o sensor de temperatura do ar decarga 116 podem detectar as alterações dinâmicas em pressãoe temperatura em uma taxa de amostra predeterminada. 0sistema de computador 198 pode receber um ou mais sinais dedados a partir do sensor dinâmico de pressão 110 e dosensor de temperatura do ar de carga 116 (por exemplo,transmitidos pelo cartão de controle 194). Nesta modalidadeespecífica, a taxa de amostra para receber dados do sensordinâmico de pressão 110 e do sensor de temperatura do ar decarga 116 pode ser aproximadamente 0,05 ms e cada evento decombustão individual pode ocorrer durante um período deaproximadamente 100 ms. Em outras modalidades, taxas deamostra diferentes podem ser utilizadas.

O método 365 pode incluir a operação 385 paradeterminar diversas características de combustão associadascom o combustível injetado. Em algumas modalidadesimplementadas por computador, o sistema de computador 198pode incluir pelo menos um componente de hardware ou umprograma de software armazenado na memória do computador208 que é configurado para determinar (por exemplo,atribuir diretamente a partir dos dados do sensor,algoritmo computacional, cálculo estatístico, conversãomatemática ou derivação, outras técnicas determinativas, ouuma combinação destes) diversas características decombustão com base pelo menos em parte nos dados recebidosdos sensores. Por exemplo, durante ou após o um ou maiseventos, o sistema de computador 198 pode determinar osvalores para diversas características de combustão, taiscomo ID, MDP, MDT, ROHRA, CP, e TAMPD, com base pelo menosem parte nos dados recebidos dos sensores. Nestamodalidade, o sistema de computador 198 pode ser adaptadopara determinar o valor para ID utilizando dados de pressãoe movimento detectados através do sensor dinâmico depressão 110 e o sensor de movimento de bocal injetor 122.Além disso, nesta modalidade, o sistema de computador 198pode ser adaptado para determinar os valores para MDP,EOHRA, CP, e TAMPD utilizando dados de pressão recebidos dosensor dinâmico de pressão 110 na taxa de amostrapredeterminada. Além disso, nesta modalidade, o sistema decomputador 198 pode ser adaptado para determinar o valorpara MDT utilizando dados de temperatura detectados atravésdo sensor de temperatura do ar de carga 116 na taxa deamostra.

0 método 365 pode também incluir a operação 390 degerar um relatório de saída dos valores das diversascaracterísticas de combustão. Em algumas modalidadesimplementadas por computador, o sistema de computador 198pode gerar um relatório de saída (fazer referência, porexemplo, ao relatório 210 descrito em conexão com a FIG.2). Por exemplo, a memória do computador 2 08 podecompreender um programa de software que é configurado paragerar um relatório (por exemplo, exibido no dispositivo deexibição 2 02, impresso em papel, salvo na memória docomputador 208, ou uma combinação destes) que indica osvalores das características de combustão determinadas naoperação 385. Na operação 395, o relatório de saída podeser exibido para visualização por um usuário. Por exemplo,em uma modalidade implementada por computador, o relatóriode saída pode ser exibido em um dispositivo de exibição202, exibido em um dispositivo de exibição remoto apóstransmissão sobre uma rede, ou impresso em papel a partirdo sistema de computador 198 ou um sistema de computadorremoto. O relatório de saída pode incluir um gráfico deeixos geométricos múltiplos (fazer referência, por exemplo,a um gráfico 212 descrito em conexão com a FIG. 2), umgráfico de traço de pressão, ou ambos.

Conforme previamente descrito, o método 365 pode serpelo menos parcialmente implementado utilizando um sistemade computador. Além disso, algumas modalidades de umaparelho ou método podem ser implementadas em um ou maisprogramas de computador que são executáveis em um sistemade computador que inclui pelo menos um processador. Umprograma de computador pode ser um conjunto de instruçõesque podem ser utilizadas, direta ou indiretamente, em umsistema de computador para realizar certa atividade outrazer certo resultado. Um programa de computador pode serescrito em qualquer forma de linguagem de programação, queinclui linguagens compiladas ou interpretadas, e pode serempregado de qualquer forma, incluindo tanto um programaúnico quanto um módulo, componente, sub-rotina, ou outraunidade adequada para uso em um ambiente de computação.

Além disso, deve ser entendido que os componentes dosistema de computador podem ser conectados a um meiodigital de comunicação de dados tal como uma rede decomunicação. Exemplos de redes de comunicação incluem, porexemplo, um LAN, um WAN, e os computadores e redes queformam a Internet.

Em relação agora às FIGS. 4 e 5, uma tabela derelatório 400 e um gráfico de eixos geométricos múltiplos500 podem ser utilizados para exibir valores para acaracterística de combustão de retardo de ignição (ID) 405associada com diversos combustíveis (por exemplo,combustível A 410, combustível B 415, combustível C 420, ecombustível D 425) . Em algumas modalidades a tabela derelatório 400 e o gráfico 500 podem ser exibidos, porexemplo, em um dispositivo de exibição de computador. Atabela de relatório 400 e o gráfico de eixos geométricosmúltiplos 500 podem ser propiciados para a comparaçãoquantitativa e qualitativa dos valores de ID doscombustíveis 410, 415, 420, e 425 diferentes.

Conforme discutido acima, a característica decombustão de retardo de ignição pode ser definida como otempo do início de injeção do combustível até o início dacombustão. O início da combustão é indicado por um aumentoem pressão de câmara de combustão sobre a pressão estáticade câmara de combustão inicial 234. Para fins práticos, oinício de combustão pode ser definido como um aumento empressão de câmara de combustão acima de um valorespecificado selecionado porque indica claramente o inicioda combustão. Nesta modalidade especifica, a característicade combustível de retardo de ignição pode ser definida comoo tempo do início da injeção do combustível até o tempo quea pressão de câmara de combustão 102 se eleva +0,02 MPaacima da pressão estática inicial de 2,4 MPa +/- 0,02 MPa.Por exemplo, a elevação de pressão na câmara de combustão102 pode ser detectada pelo sensor dinâmico de pressão 110,e o início da injeção do espécime de combustível pode serdetectado pelo sensor de movimento de bocal injetor 122.Deve ser entendido, que em outras modalidades, o valor deID pode ser definido de outra maneira dependendo do tipo desensores utilizados para monitorar o evento (ou eventos) decombustão, os ajustes do software de computador, ou outroscomponentes do sistema 100. Em algumas modalidades em que aseqüência de teste compreende diversos eventos decombustível consecutivos (por exemplo, vinte e cincoeventos na câmara de combustão), o valor para acaracterística de ID 405 pode ser obtido ao tirar a médiadas medições de retardo de ignição individual dos eventosde combustão consecutivos. Além disso, conforme mostrado naFIG. 4, a tabela de relatório 400 pode incluir a categoria435 para mostrar a unidade de medição (por exemplo,milissegundos) e a categoria 440 para mostrar um valor deconversão de escala (opcionalmente utilizado para exibirvalores em um gráfico em escala).

O gráfico de eixos geométricos múltiplos 500 pode serutilizado para exibir graficamente os valores determinadospara a característica de ID 405. Por exemplo, os valorespara a característica de ID 405 podem ser representados noeixo geométrico de ID 505 do gráfico de eixos geométricosmúltiplos 500. Nesta modalidade, os valores podem seencaixar na faixa de 0,5 ms a 20 ms; por conseguinte, umaescala melhor ajustada (fazer referência à categoria 440)pode ser empregada para associar um valor de ID de 0,5 ms auma valor de escala de 0, e valor de ID de 2 0 ms a um valorde escala de 100. Deve ser entendido que, em outrasmodalidades, a escala pode ser diferente dependendo dacapacidade de visualização dos valores no gráfico edependendo dos sensores e taxa de amostra utilizados nosistema 100. Os valores de ID exibidos em categorias 445,450, 455, e 460 da tabela de relatório 400 mostram exemplosde variações que podem ocorrer de um combustível a outro.

Os valores de ID nesta modalidade variam de um valor de2,16 ms para combustível D 425, a um valor de 3,12 ms paracombustível B 415 e a um valor de 4,35 ms para combustívelA 410, e para um valor de 11,5 ms para combustível C 420.Estes valores realmente determinados podem ser exibidos nográfico de eixos geométricos múltiplos 500, ou estesvalores podem ser convertidos para valores em escala (fazerreferência às categorias 445, 450, 455, e 460 da tabela derelatório 400) que são exibidos no gráfico 500. Nestamodalidade, o gráfico de eixos geométricos múltiplos 500exibe os valores em escala para a determinação de ID. Emalgumas modalidades, o gráfico de eixos geométricosmúltiplos 500 pode incluir uma legenda 510 que associa oscombustíveis testados com um identificador visual (porexemplo, uma linha única, ponto, cor, ou similar).

Em relação às FIGS. 6 e 7, uma tabela de relatório600 e um gráfico de eixos geométricos múltiplos 700 podemser utilizados para exibir valores para a característica demáxima variação de pressão (MDP) associada com diversoscombustíveis (por exemplo, combustível A 410, combustível B415, combustível C 420, e combustível D 425). Conformepreviamente descrito, a tabela de relatório 600 e o gráficode eixos geométricos múltiplos 700 podem ser exibidos a umusuário, por exemplo, em um dispositivo de exibição decomputador. A tabela de relatório 600 e o gráfico de eixosgeométricos múltiplos 700 podem ser propiciados para acomparação quantitativa e qualitativa dos valores de MDPdos diferentes combustíveis 410, 415, 420, 425.

Nesta modalidade específica, o valor para acaracterística de combustão de MDP 605 pode ser definidocomo a alteração máxima em pressão desenvolvida durante oprocesso de combustão (por exemplo, a máxima variação depressão desenvolvida na câmara de combustão durante umevento de combustão específico menos a pressão estática noinício do evento de combustão). Os valores de pressão decâmara de combustão durante o evento de combustão podem serdetectados pelo sensor dinâmico de pressão 110. Em algumasmodalidades em que a seqüência de teste inclui diversoseventos de combustão consecutivos, o valor de MDP pode sercalculado ao tomar o significado das determinações demáxima variação de pressão individual para os eventos decombustão consecutivos. A tabela de relatório 600 podeincluir uma categoria 635 que indica a unidade de medição635 utilizada para o valor de MDP, tal como Pascal. Deveser entendido, que em outras modalidades, o valor de MDPpode ser definido de outra maneira dependendo do tipo desensores utilizados para monitorar o evento (ou eventos) decombustão, os ajustes do software de computador, ou outroscomponentes do sistema 100.

O gráfico de eixos geométricos múltiplos 700 pode serutilizado para exibir graficamente os valores determinadosda característica de MDP 605. Por exemplo, os valores paraa característica de MDP 605 podem ser exibidos no eixogeométrico 705 do gráfico de eixos geométricos múltiplos deacordo com a legenda 510. Nesta modalidade, os valoresrealmente determinados podem estar na faixa de 0 Pa a 4MPa. Como tal, uma escala melhor ajustada (fazer referênciaà categoria 640) pode ser utilizada para associar um valorde MDP de 0 Pa a um valor em escala de 0, e um valor de MDPde 4 MPa a um valor em escala de 100. Deve ser entendidoque, em outras modalidades, a escala pode ser diferentedependendo da capacidade de visualização dos valores nográfico e dependendo dos sensores e taxa de amostrautilizados no sistema 100. Os valores de MDP exibidos nascategorias 645, 650, 655, e 660 da tabela de relatório 600mostram exemplos de variações que podem ocorrer dentre oscombustíveis diferentes. Os valores reais de MDP nestamodalidade variam entre um valor de 0,975 MPa paracombustível A 410, e um valor de 1,145 MPa para combustívelB 415 e um valor de 2,2 MPa para combustível C 420, e umvalor de 3,5 MPa para combustível D 425. Nesta modalidade,o gráfico de eixos geométricos múltiplos 700 exibe osvalores em escala para a determinação de MDP (refere-se aos valores em escala em categorias 645, 650, 655, e 660 dorelatório 600) , porém em algumas modalidades o gráfico deeixos geométricos múltiplos 700 pode exibir os valoresrealmente determinados conforme mostrado na tabela derelatório 600.

Em relação às FIGS. 8 e 9, uma tabela de relatório800 e um gráfico de eixos geométricos múltiplos 900 podem5 ser utilizados para exibir valores para a característica demáxima variação de temperatura (MDT) com diversoscombustíveis diferentes (por exemplo, combustível A 410,combustível B 415, combustível C 420, e combustível D 425).Em algumas modalidades, a tabela de relatório 800 e ográfico de eixos geométricos múltiplos 900 podem serexibidos em um dispositivo de exibição de computador epodem ser propiciados para a comparação quantitativa equalitativa dos valores de MDT dos combustíveis 410, 415,420, 425 diferentes. A tabela de relatório 800 pode incluiruma categoria 835 que indica a unidade de medida utilizadapara o valor de MDT, tal como graus Celsius. 0 valor para acaracterística de combustão de MDT 805 pode ser definidocomo a alteração máxima em temperatura desenvolvida duranteo processo de combustão (por exemplo, a máxima variação detemperatura desenvolvida na câmara de combustão durante umevento de combustão específico menos a temperatura inicialno início do evento de combustão) . Deve ser entendido, queem outras modalidades, o valor de MDT pode ser definido deoutra maneira dependendo do tipo de sensores utilizadospara monitorar o evento de combustão (ou eventos) , osajustes do software de computador, ou outros componentes dosistema 100. O gráfico de eixos geométricos múltiplos 900pode ser utilizado para exibir graficamente valores (porexemplo, valores em escala ou valores realmentedeterminados) determinados da característica de MDT 805.Por exemplo, os valores em escala para MDT podem serrepresentados no eixo geométrico de MDT 905 de acordo com alegenda 510 e a escala melhor ajustada (fazer referência àcategoria 840 na tabela de relatório 800). Nestamodalidade, o gráfico de eixos geométricos múltiplos 900exibe os valores em escala para a determinação de MDT(fazer referência aos valores em escala em categorias 845,850, 855, e 860 do relatório 800), porém em algumasmodalidades o gráfico de eixos geométricos múltiplos 900pode exibir os valores realmente determinados conformemostrado na tabela de relatório 800.

Em relação às FIGS. 10 e 11, uma tabela de relatório1000 e um gráfico de eixos geométricos múltiplos 1100 podemser utilizados para exibir valores para a característica deárea de liberação de calor (ROHRA) associada com diversoscombustíveis diferentes (por exemplo, combustível A 410,combustível B 415, combustível C 420, e combustível D 425).Em algumas modalidades, a tabela de relatório 1000 e ográfico de eixos geométricos múltiplos 1100 podem serexibidos em um dispositivo de exibição de computador epodem propiciar a comparação quantitativa e qualitativa dosvalores de MDT dos combustíveis 410, 415, 420, 425diferentes. A tabela de relatório 1000 pode incluir umacategoria 1035 que indica a unidade de medida utilizadapara o valor de ROHRA, tal como Pascal/ms2. Nestamodalidade, o valor para a característica de combustão deROHRA 1005 pode ser definido como a alteração máxima emtemperatura desenvolvida durante o processo de combustão(por exemplo, pode ser determinada pelo cálculo da área soba curva da derivativa do traço de pressão) . Deve serentendido, que em outras modalidades, o valor de ROHRA podeser definido de outra maneira dependendo do tipo desensores utilizados para monitorar o evento de combustão(ou eventos), os ajustes do software de computador, ououtros componentes do sistema 100. 0 gráfico de eixosgeométricos múltiplos 1100 pode ser utilizado para exibirgraficamente valores (por exemplo, valores em escala ouvalores realmente determinados) para a característica deROHRA 1005. Por exemplo, os valores em escala para ROHRApodem ser representados no eixo geométrico de ROHRA 1105 deacordo com a legenda 510 e a escala melhor ajustada (fazerreferência ã categoria 1040 na tabela de relatório 1000) .Nesta modalidade, o gráfico de eixos geométricos múltiplos1100 exibe os valores em escala para a determinação deROHRA (fazer referência aos valores em escala em categorias1045, 1050, 1055, e 1060 do relatório 1100), porém emalgumas modalidades o gráfico de eixos geométricosmúltiplos 1100 pode exibir os valores realmentedeterminados conforme mostrado na tabela de relatório 1000.

Em relação às FIGS. 12 e 13, uma tabela de relatório1200 e um gráfico de eixos geométricos múltiplos 1300 podemser utilizados para exibir valores para a característica deperíodo de combustão (CP) associada com diversoscombustíveis diferentes (por exemplo, combustível A 410,combustível B 415, combustível C 420, e combustível D 425).Em algumas modalidades, a tabela de relatório 1200 e ográfico de eixos geométricos múltiplos 1300 podem serexibidos em um dispositivo de exibição de computador epodem propiciar a comparação quantitativa e qualitativa dosvalores de CP dos combustíveis 410, 415, 420, 425diferentes. A tabela de relatório 1200 pode incluir umacategoria 123 5 que indica a unidade de medida utilizadapara o valor de CP, tal como milissegundos. 0 valor para acaracterística de combustão de CP 1205 pode ser definidocomo a duração em tempo do evento de combustão. Para finspráticos, o evento de combustão pode ser definido à medidaque ocorre quando o aumento sustentado em pressão devido àcombustão está sobre um valor especificado. Nestamodalidade, o evento de combustão é definido à medida queocorre quando o aumento sustentado em pressão paracombustão é acima de 0,005 MPa/ms2. Deve ser entendido, queem outras modalidades, o valor de CP pode ser definido deoutra maneira dependendo do tipo de sensores utilizadospara monitorar o evento de combustão (ou eventos), osajustes do software de computador, ou outros componentes dosistema 100. O gráfico de eixos geométricos múltiplos 1300pode ser utilizado para exibir graficamente valores (porexemplo, valores em escala ou valores realmentedeterminados) para a característica de CP 1205. Porexemplo, os valores em escala para CP podem serrepresentados no eixo geométrico de CP 1305 de acordo com alegenda 510 e a escala melhor ajustada (fazer referência àcategoria 1240 na tabela de relatório 1200). Nestamodalidade, o gráfico de eixos geométricos múltiplos 1300exibe os valores em escala para a determinação de CP(refere-se aos valores em escala em categorias 1245, 1250,1255, e 1260 do relatório 1200), porém em algumasmodalidades o gráfico de eixos geométricos múltiplos 1300pode exibir os valores realmente determinados conformemostrado na tabela de relatório 1200.Em relação às FIGS. 14 e 15, uma tabela de relatório1400 e um gráfico de eixos geométricos múltiplos 1500 podemser utilizados para exibir valores para a característica demáxima variação de pressão (TAMPD) associada com diversoscombustíveis diferentes (por exemplo, combustível A 410,combustível B 415, combustível C 420, e combustível D 425).

Em algumas modalidades, a tabela de relatório 1400 e ográfico de eixos geométricos múltiplos 1500 podem serexibidos em um dispositivo de exibição de computador epodem propiciar a comparação quantitativa e qualitativa dosvalores de TAMPD dos combustíveis 410, 415, 420, 425diferentes. A tabela de relatório 1400 pode incluir umacategoria 1435 que indica a unidade de medida utilizadapara o valor de TAMPD, tal como milissegundos. O valor paraa característica de combustão de TAMPD 1405 pode serdefinido como a duração em tempo do início de combustão(por exemplo, o início de combustão utilizado em determinara característica de combustão de retardo de ignição 405para a pressão de combustão máxima). Deve ser entendido,que em outras modalidades, o valor de TAMPD pode serdefinido de outra maneira dependendo do tipo de sensoresutilizados para monitorar o evento de combustão (oueventos), os ajustes do software de computador, ou outroscomponentes do sistema 100. O gráfico de eixos geométricosmúltiplos 1500 pode ser utilizado para exibir graficamentevalores (por exemplo, valores em escala ou valoresrealmente determinados) para a característica de TAMPD1405. Por exemplo, os valores em escala para TAMPD podemser representados no eixo geométrico de TAMPD 1505 deacordo com a legenda 510 e a escala melhor ajustada (fazerreferência à categoria 1440 na tabela de relatório 1400).Nesta modalidade, o gráfico de eixos geométricos múltiplos1500 exibe os valores em escala para a determinação deTAMPD (refere-se aos valores em escala em categorias 1445,1450, 1455, e 1460 do relatório 1400), porém em algumasmodalidades o gráfico de eixos geométricos múltiplos 1500pode exibir os valores realmente determinados conformemostrado na tabela de relatório 1400.

Em relação à FIG. 16, um gráfico de eixos geométricosmúltiplos 16 0 0 pode servir como um fator de forma decombustível. O gráfico 1600 pode propiciar um modeloeficiente para comparação e análise eficazes dascaracterísticas de combustão, por exemplo, alguns ou todasas características ID, MDP, MDT, ROHRA, CP, e TAMPDpreviamente descritas e outras características (porexemplo, índice de octana, número cetânico, conteúdoaromático, ou similares. Os valores das características decombustão para diversos combustíveis diferentes (porexemplo, combustível A 410, combustível B 415, combustívelC 420, e combustível D 425) pode ser exibida de formacontemporânea no gráfico de eixos geométricos múltiplos1600 para propiciar uma comparação eficaz e ferramenta deanálise. Em algumas modalidades, o fator de forma decombustível exibido no gráfico de eixos geométricosmúltiplos 1600 pode ser utilizado para estimar a adequaçãodo combustível testado para operação em configuração demotor específica.

O gráfico 1600 pode ser criado de um amaneira similaraos gráficos de eixos geométricos múltiplos 500, 700, 900,1100, 1300, e 1500 descritos em conexão com as FIGS. 5, 7,9, 11, 13, e 15. Em algumas circunstâncias, as linhas 1610,1615, 1620, e 1625 podem ser desenhadas conectando osvalores de característica de combustão associados com cadaum dos quatro combustíveis a diesel 410, 415, 420, e 425,propiciando deste modo um formato que pode ser diferentepara cada um dos combustíveis diferentes. Conformepreviamente descrito em conexão com as FIGS. 2, 3A, e 3B, ográfico de eixos geométricos múltiplos 1600 pode ser geradopara visualização por um usuário após os um ou mais eventosde combustão serem realizados dentro da câmara de combustão102 (FIG. 1) . Em seguida permite-se que o usuário analisede forma contemporânea diversas características decombustão para combustíveis diferentes de interesse. Aoservir como um fator de forma, o gráfico de eixosgeométricos múltiplos 1600 pode propiciar uma ferramentaeficiente para comparar diversas características doscombustíveis testados. Deve ser entendido que, em algumasmodalidades, o fator de forma de combustível pode ser pelomenos parcialmente definido pelo formato do gráfico deeixos geométricos múltiplos. Em outras modalidades, o fatorde forma de combustível pode ser pelo menos parcialmentedefinido por um valor de área do formato do gráfico deeixos geométricos múltiplos de modo que combustíveisdiferentes possam ser distinguidos pelos valores de áreadiferentes em ordinais específicos.

Em algumas modalidades, o fator de forma decombustível pode munir um projetista de motores com ummétodo para comparar as características de desempenho decombustível de um motor em uma condição determinada. Porexemplo, se um projeto de motor tem desempenho melhor comcombustível A 410 em uma primeira temperatura e em seguidatem desempenho melhor com combustível D 425 em uma segundatemperatura, o projetista de motores pode visualizar ofator de forma exibido no gráfico de eixos geométricosmúltiplos 1600 de modo a comparar de forma quantitativa ouqualitativa as características de combustível A 410 aocombustível D 425. Tal ferramenta permite ao projetista demotores ou outro usuário desenvolver uma mistura decombustível alternada que tenha desempenho satisfatório emambas as primeira e segunda temperaturas. A mistura decombustível alternada, por exemplo, combustível B 415, podepropiciar um acomodamento adequado das características decombustão (por exemplo, ID, MDP, MDT, ROHRA, CP, TAMPD, ououtras características determinadas pelo sistema 100) que ocombustível A 410 e o combustível D 425 não propiciam nestecaso. Tal comparação de características de combustível podeser implementada como parte de sistemas e métodos conformedescrito, por exemplo, em conexão com as FIGS. 1, 2, e 3A-B.

Por exemplo, em modalidades específicas, o gráfico deeixos geométricos múltiplos 1600 pode servir como um fatorde forma de combustível para selecionar comercialmentecombustíveis praticáveis para uso em um projeto de motorespecífico. Neste exemplo, um usuário pode testar ocombustível A em um motor específico e determinar que ocombustível A propicia características de combustãodesejáveis. Se o combustível A é um combustível de testedispendioso, o uso comercial em larga escala de combustívelA no projeto de motor pode ser impraticável. Em taiscircunstâncias, o usuário pode comparar o fator de forma docombustível A 1610 (mostrado no gráfico de eixosgeométricos múltiplos 1600) para formar fatores de outroscombustíveis para ver se um combustível menos dispendiosopropicia características de combustão similares. Nesteexemplo, o usuário pode selecionar combustível B com basepelo menos em parte em uma comparação do formato dosfatores de forma 1610 e 1615. O combustível B pode ser umamistura de combustíveis comerciais mais prontamentedisponíveis, menos dispendiosos ou uma mistura de combustível comercial com aditivos adicionais que provocamcaracterísticas de combustão similares ao combustível Atestado. Através deste processo um usuário ou grupo deusuários pode alimentar uma base de dados (por exemplo,armazenados na memória do computador 2 08 (FIG. 2) eacessíveis via dispositivo de exibição 208) que possuifatores de forma de combustível para cada tipo decombustível. Sendo assim, o sistema 100 pode ser utilizadopara desenvolver uma base de dados compreensiva que mostracorrelações entre os formatos do fator de forma decombustível para diversos combustíveis e os resultados decombustão destes combustíveis em um projeto de motorespecífico. Além disso, tal base de dados pode serutilizada por software de modelagem de combustível parainserir diretamente o formato do fator de forma decombustível em um módulo adicional do software de modelagemde combustão, eliminado deste modo interações decaracterísticas de combustão de combustível. Deve serentendido que um usuário testa os combustíveis diferentesem um sistema de simulação de motor ao invés de em um motorde combustão real. Por exemplo, dados provenientes dográfico de eixos geométricos múltiplos podem ser inseridosem um sistema de simulação de motor (por exemplo, sistemade software de simulação de motor GT-Power, sistema desoftware de simulação e modelagem CFD (dinâmica de fluidocomputacional), módulos de simulação Matlab, e outrossistemas de simulação implementados em um sistema decomputador ou similar) para propiciar resposta para certoscritérios das características de combustão do combustível.

Conseqüentemente, os dados provenientes do gráfico de eixosgeométricos múltiplos podem auxiliar no projeto ou seleçãode combustível ao permitir que um projetista simuleprontamente a combustão de um ou mais combustíveis em ummotor simulado utilizando o sistema de simulação de motor.

Ainda em relação à FIG. 16, em outras modalidades, ofator de forma de combustível exibido no gráfico de eixosgeométricos múltiplos 1600 pode munir um projetista demotor com um método para alterar um projeto de motor combase em uma comparação de características de combustível.

Em um exemplo, o projetista de motores pode comparar eanalisar as características de combustão de combustível A410 e combustível C 420. Se o projeto atual do motor temdesempenho melhor com combustível A 410 (mesmo que ocombustível C 420 deva ser utilizado para fins comerciaisou outras razões), os formatos de fator de forma exibidosno gráfico 1600 podem indicar qual característica estáafetando o desempenho de combustível C 420. Tal comparaçãoquantitativa ou qualitativamente pode fazer com que oprojetista ou outro usuário altere o projeto do motor paramelhor acomodar o combustível C 420. Por exemplo, oprojetista de motores pode estar pronto para alterar arazão de compressão, o projeto de redoma de pistão, oformato de câmara de combustão de cilindro principal, onúcleo e o curso, ou a elevação da árvore de carnes eduração com base nas características de combustível 4 05,605, 805, 1005, 1205, e 1405 do combustível C 420.

Por exemplo, em modalidades específicas, algunsprojetos de motor (por exemplo, HCCI ou similar) podemexigir um combustível que sofra auto-ignição prontamente emcarga inferior ou condições frias, porém sofra igniçãomenos facilmente em condições de carga mais elevada. Em talcircunstância, um usuário pode testar o mesmo combustívelna câmara de combustão 102 do sistema 100 sob ambas ascondições de carga inferior e as condições de cargaelevada. Ao avaliar o fator de forma de combustível(mostrado no gráfico de eixos geométricos múltiplos 1600)para o combustível testado em ambas as condições de cargabaixa e condições de carga elevada, o usuário podeidentificar um combustível que possua características deauto-ignição nas condições de carga baixa e nas condiçõesde carga elevada. De forma alternativa, ao avaliar o fatorde forma de combustível (mostrado no gráfico de eixosgeométricos múltiplos 1600) para o combustível testado emambas as condições de carga baixa e condições de cargaelevada, o usuário pode determinar que o combustível possuiuma resistência adequada a auto-ignição em condições decarga elevada (por exemplo, retardo de ignição maior) epode em seguida quantificar quanto retardo de igniçãodeveria ser reduzido nas condições de carga baixa. Em taiscircunstâncias, o usuário pode ajustar o projeto de motorou outras características para acomodar o uso docombustível testado. Por exemplo, o usuário pode empregarum algoritmo no sistema de controle do motor que alterariaa quantidade de turbulência (ou razão de rodopio) nascondições de carga baixa, que podem reduzir o retardo deignição nas condições de carga baixa. Conforme previamentedescrito, deve ser entendido que um usuário pode testar umcombustível específico em diversos motores simulados aoinvés de em um motor de combustão real. Por exemplo, dadosprovenientes do gráfico de eixos geométricos múltiplospodem ser inseridos em um sistema de simulação de motor(por exemplo, sistema de software de simulação de motor GT-Power, sistema de software de simulação e modelagem CFD(dinâmica de fluido computacional), módulos de simulaçãoMatlab, e outros sistemas de simulação implementados em umsistema de computador ou similar) para propiciar resposta acertos critérios das características de combustão docombustível. Como tal, os dados provenientes do gráfico deeixos geométricos múltiplos podem facilitar o projeto demotor ao permitir a um projetista prontamente simular acombustão do combustível específico em diversos projetos demotor simulados que utilizam o sistema de simulação demotor.

Diversas modalidades da invenção foram descritas. Noentanto, será entendido que diversas modificações podem serfeitas sem se afastar do espírito e âmbito da invenção.Conseqüentemente, outras modalidades estão dentro do âmbitodas reivindicações que se seguem.

Claims

1. Método para determinar a operabilidade de umcombustível em um motor, o referido método caracterizadopor compreender:identificar valores para pelo menos trêscaracterísticas de combustão de um combustível testadoselecionadas a partir do grupo que consiste no retardo deignição, máxima variação de pressão, máxima variação detemperatura, taxa de área de liberação de calor, período decombustão e instante no qual ocorreu a máxima pressão;utilizar os valores identificados para estimar aadequação do combustível testado para operação em umaconfiguração de motor.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato da pluralidade de característicasde combustão incluir pelo menos o grupo de característicasque consiste no retardo de ignição, máxima variação depressão, máxima variação de temperatura, taxa de área deliberação de calor, período de combustão e instante no qualocorreu a máxima pressão.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de pelo menos um dos valores dascaracterísticas de combustão ser automaticamenteidentificado por um sistema de computação.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que utilizar os valoresidentificados para estimar a adequação do combustíveltestado compreende calcular um registro de saída queidentifica o combustível e é indicativo de valoresdeterminados ou graduados das pelo menos trêscaracterísticas de combustão.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato do registro de saída incluir osvalores determinados ou graduados das pelo menos trêscaracterísticas de combustão exibidas em um gráfico deeixos geométricos múltiplos, o gráfico de eixos geométricosmúltiplos tendo um eixo geométrico para cada uma das trêscaracterísticas de combustão.

6. Método para estimar as características decombustão de um combustível, o referido métodocaracterizado por compreender:determinar valores para pelo menos trêscaracterísticas de combustão de um combustível selecionadasa partir do grupo que consiste no retardo de ignição,máxima variação de pressão, máxima variação de temperatura,taxa de área de liberação de calor, período de combustão einstante no qual ocorreu a máxima pressão;associar os valores identificados ao combustível.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato da pluralidade de característicasde combustão incluir pelo menos o grupo de característicasque consiste no retardo de ignição, máxima variação depressão, máxima variação de temperatura, taxa de área deliberação de calor, período de combustão e instante no qualocorreu a máxima pressão.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato dos valores para as pelo menos trêscaracterísticas de combustão serem determinados pelo menosparcialmente com base em dados indicativos de pressão,temperatura, ou ambos em uma câmara de combustão medidos auma taxa de amostras predeterminada de 0,2 ms ou menosdurante combustão do combustível na câmara de combustão.

9. Método, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de pelo menos um dos valores dascaracterísticas de combustão ser automaticamenteidentificado por um sistema de computação.

10. Método, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato dos valores determinados estaremassociados ao combustível em um registro de saída queidentifica o combustível e é indicativo de valoresdeterminados ou graduados das pelo menos trêscaracterísticas de combustão.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato do registro de saída incluir osvalores determinados ou graduados das pelo menos trêscaracterísticas de combustão exibidas em um gráfico deeixos geométricos múltiplos, o gráfico de eixos geométricosmúltiplos tendo um eixo geométrico para cada uma das trêscaracterísticas de combustão.

12. Método para estimar as características decombustão de um combustível, o referido métodocaracterizado por compreender:determinar um valor para pelo menos umacaracterística de combustão de um combustível selecionada apartir do grupo que consiste na taxa de área de liberaçãode calor e período de combustão;associar o valor identificado ao combustível.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado por compreender ainda determinar um valorpara a pelo menos uma característica de combustãoselecionada a partir do grupo que consiste no retardo deignição, máxima variação de pressão, máxima variação detemperatura e instante no qual ocorreu a máxima pressão.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato do valor para a pelo menos umacaracterística de combustão ser determinado pelo menosparcialmente com base em dados indicativos de pressão,temperatura, ou ambos em uma câmara de combustão medidos auma taxa de amostras predeterminada durante combustão docombustível na câmara de combustão.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato da taxa de amostras predeterminadaser 0,2 ms ou menos.

16. Método, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de pelo menos um dos valores dascaracterísticas de combustão ser automaticamenteidentificado por um sistema de computação.

17. Método implementado em computador de registro decaracterísticas de combustão de um combustível,caracterizado por compreender:receber dados indicativos de pressão e temperatura emuma câmara de combustão a uma taxa de amostraspredeterminada durante combustão de um combustível nacâmara de combustão;determinar valores para uma pluralidade decaracterísticas de combustão associadas ao combustívelconsumido na câmara de combustão sendo pelo menos três dascaracterísticas selecionadas a partir do grupo que consisteem: retardo de ignição, máxima variação de pressão, máximavariação de temperatura, taxa de área de liberação decalor, período de combustão e instante no qual ocorreu amáxima pressão; egerar um registro de saída indicativo de valoresdeterminados ou graduados das pelo menos trêscaracterísticas de combustão exibidas em um gráfico deeixos geométricos múltiplos, o gráfico de eixos geométricosmúltiplos tendo um eixo geométrico para cada uma das trêscaracterísticas de combustão.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato da pluralidade de característicasde combustão incluir pelo menos o grupo de característicasque consiste no retardo de ignição, máxima variação depressão, máxima variação de temperatura, taxa de área deliberação de calor, período de combustão e instante no qualocorreu a máxima pressão.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato dos dados indicativos de pressão emuma câmara de combustão durante combustão do combustívelserem recebidos a partir de pelo menos um sensor dinâmicode pressão a uma taxa de amostras de 0,2 ms ou menos.

20. Método, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato do registro de saída incluir umalista dos valores determinados das pelo menos trêscaracterísticas de combustão, a lista sendo exibidacontemporaneamente com o gráfico de eixos geométricosmúltiplos.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato do registro de saída incluir umgráfico do traçado da pressão indicativo da pressão nacâmara de combustão, o gráfico do traçado da pressão sendoexibido contemporaneamente com o gráfico de eixosgeométricos múltiplos.

22. Método, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato de compreender ainda receber dadosindicativos de pressão e temperatura em uma câmara decombustão antes da combustão do combustível na câmara decombustão.

23. Método de identificação das características decombustão de um combustível, caracterizado por compreender:iniciar um sistema de computação para determinarvalores para uma pluralidade de características decombustão associadas a um primeiro combustível queimado nacâmara de combustão, a pluralidade de características decombustão sendo pelo menos três das característicasselecionadas a partir do grupo que consiste em: retardo deignição, máxima pressão de combustão, máxima temperatura decombustão, taxa de liberação de calor, período de combustãoe instante no qual ocorreu a máxima pressão;fazer com que o primeiro combustível seja injetadopara dentro de uma câmara de combustão de modo que oprimeiro combustível queime, a câmara de combustãoincluindo um ou mais sensores que estão eletricamenteacoplados ao sistema de computação;visualizar um registro de saída gerado pelo sistemade computação indicativo de valores determinados ougraduados das pelo menos três características de combustão,o registro de saída incluindo um gráfico de eixosgeométricos múltiplos que tem um eixo geométrico para cadauma das três características de combustão.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23,caracterizado pelo fato da pluralidade de característicasde combustão incluir pelo menos o grupo de característicasque consiste no retardo de ignição, máxima pressão decombustão, máxima temperatura de combustão, taxa deliberação de calor, período de combustão e instante no qualocorreu a máxima pressão.

25. Método, de acordo com a reivindicação 23,caracterizado pelo fato do pelo menos um dos valores dascaracterísticas de combustão ser automaticamentedeterminado com base nos dados recebidos de um ou maissensores durante combustão do combustível, os dados sendoindicativos da pressão e temperatura na câmara decombustão.

26. Método, de acordo com a reivindicação 23,caracterizado pelo fato do registro de saída indicarcontemporaneamente os primeiros valores das característicasde combustão associadas ao primeiro combustível e segundosvalores das características de combustão associadas aosegundo combustível.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26,caracterizado pelo fato dos primeiros valores e dossegundos valores serem exibidos contemporaneamente nográfico de eixos geométricos múltiplos.