05 Dual Fuel GNV Diesel

1 DS /E AP -LA | 10/22/2012 | R obert B os ch Ltda 2012. R es erves all rights even in the event of industrial property rights . We res erve all rights of dis posal s uch as copying and pas s ing on to third parties

Seminrio Experincias e Oportunidades para o Gs Natural Veicular Recife, 24 de Outubro de 2012

Diesel S ystems

Tecnologias para Uso de GNV em Veculos Pesados Dual Fuel GNV+Diesel

Osvaldo A. Cruz Jr. E ngenharia de Desenvolvimento de P rodutos


DUAL FUEL - GNV+DIESEL

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Motivao para o GNV 1

Benefcios 3

Concluso 4

A Soluo Bosch 2



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O mundo est sob presso!

P oluio

Disponibilidade de recursos naturais

P reo do petrleo

Aquecimento global



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Mercados Contexto Alternativas

Trade (E UA, E U, J apo)

R eduo de emisses C O2 Altos custos x subsdios

Hbridos E letricidade Hidrognio Gs Natural Biometano

Mercados E mergentes (B R IC , AS E AN)

B aixo custo x taxao F atores sociais P otencial agrcola

B iodiesel E tanol Gs Natural Biometano

Em busca de uma matriz energtica mais limpa e eficiente, os Biocombustveis e o Gs Natural apresentam-se como solues alternativas para vrias regies



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Flex-Fuel para Carros de Passeio 2003

O F lex-F uel promoveu uma revoluo no mercado de carros de passeio, provendo a confiana necessria para o consumidor adquirir um veculo movido a etanol. Uma revoluo semelhante est para acontecer no segmento de veculos comerciais com o lanamento do s istema G NV +Diesel.

Flexibilidade a chave!

(*) F onte : Anfavea Y earB ook 2012



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Incio das pesquisas da tecnologia bi-combustvel com sistemas mecnicos de injeo Diesel usando GNV

Primeira homologao no Brasil de um motor bi-combustvel GNV+Diesel

Incio das pesquisas com sistemas eletrnicos de injeo Diesel

Plataforma DF - GNV+Diesel liberada para aplicao

Lanamento no mercado (IAA)

2006

2008

2009

2010

A Robert Bosch, lder mundial no desenvolvimento e aplicao da tecnologia Diesel, est dedicando seu conhecimento e experincia no desenvolvimento de um sistema bi-combustvel, utilizando o estado da arte de componentes e software.

Histrico

2012



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Tecnologia Brasileira O inovador s is tema de controle G NV +Diesel foi desenvolvido e testado pelos engenheiros da B osch no B ras il.

Engenharia & Calibrao

Unidade de Comando Eletrnico

Vlvula Borboleta Injetor GNV

Sensor Detonao

Sensor O2



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C onceito do S istema

Motor Diesel adaptado com um s istema de injeo de G NV e controle da entrada de ar na admisso

P equenas injees de Diesel para ignio da mistura ar + gs natural (sem vela de ignio)

C ontrole eletrnico integrado dos s istemas de injeo Diesel e G NV

85% de substituio do leo Diesel por G NV ou B iometano

O Sistema Dual-Fuel Bosch combina o alto desempenho dos motores diesel com a flexibilidade de combustvel.



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C omponentes do S istema

Add-on system possible to be applied over any electronic fuel injection system

(CRS, UPS, UIS)

1

3

5 6

11

12 12

19

8

21

22

01 Regulador de presso 02 S ensor de pres s o e temperatura do ar de admis s o 03 Vlvula borboleta 04 Atuador de turbo 05 Sensor de oxignio 06 Unidade de controle eletrnico gs 07 Unidade de controle eletrnico dies el 08 Tanque de gs 09 S ensor de velocidade 10 P edal do acelerador 11 Injetor de gs 12 Sensor de detonao 13 S ensor de temperatura de arrefecimento 14 Injetor dies el 15 S ensor de fas e 16 B omba de alta pres s o 17 G aleria de alta pres s o dies el 18 F iltro de combus tvel 19 Catalisador de oxidao 20 T anque de dies el 21 Sensor de temperatura e presso do gs 22 Galeria de gs



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Working P rinciple

3) ECU GNV inicia o controle do sistema comunicando via CAN com a ECU Diesel. Ela recebe dados dos sensores e atuadores do veculo e envia ECU Diesel novos parmetros de injeo para otimizao da combusto.

2) ECU verifica se a temperatura do motor est adequada para operao em modo GNV+Diesel

CAN

1) Seleo do modo GNV+Diesel pelo motorista

4) ECU GNV abre a vlvula reguladora de presso e monitora a presso

5) E C U G NV controla os injetores de G NV em modo s eqencial. P res s o e temperatura s o monitorados

7) A vlvula borboleta permite o controle preciso da mistura ar / combustvel

8) Diesel injetado para iniciar a queima da mistura ar + gs natural. A quantidade e tempo de injeo diesel so corrigidos em funo da carga e rotao do motor. A quantidade varia de 5% at 95% em relao ao original

9) O sensor de O2 registra dados dos gases de exausto para otimizao da eficincia da combusto e da emisso de gases poluentes.

10) S ens or de detonao avalia o rudo do motor para detectar a detonao es pontnea do gs natural. A E C U Dies el corrige os parmetros de injeo para proteger o motor.

6) O injetor de gs natural pos icionado antes da vlvula de admis s o e injeta gs , que s e mis tura com ar e admitido para o cilindro.



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Diesel

GNV

- Um s istema de controle inteligente calcula o percentual de contribuio de torque de cada um dos combustveis - Dados de diviso de torque, qualidade e tempo de injeo so trocados entre as duas unidades eletrnicas - C oordenao dos parmetros de injeo para otimizao da taxa de substituio de Diesel por G NV - S istema integrado de monitoramento

CA

N

- C ontrole de injeo Diesel - C ontrole do turbo e E G R - C omunicao com dispositivos externos - G erenciamento do s istema de diagnose

- C ontrole da injeo de G NV e massa de ar - G erenciamento de detonao - G erenciamento da mistura ar/combustvel (lambda) - C ontrole da reguladora de G NV e vlvulas de segurana

Inovao O corao da tecnologia est no seu sofisticado s istema de gerenciamento eletrnico, que permite controlar s imultaneamente os s is temas de injeo dos dois combustveis de modo a proporcionar a maior eficincia poss vel.



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Motores com o s istema DF - G NV +Diesel tm a flexibilidade de rodar em modo diesel quando o G NV no estiver disponvel, permitindo seu uso at onde no haja estrutura de distribuio de G NV.

O diesel usado para ignio da mistura ar + gs natural, o que elimina o sistema de ignio por centelha

Motores com o s istema DF - G NV +Diesel usam mistura de ar + gs natural (excesso de ar)

O s istema eletrnico de injeo Diesel poss ibilita um controle preciso da quantidade e do tempo de injeo, is to implica em:

Reduo dos nveis de emisses

Otimiza a eficincia energtica em 30-40%

Reduz consumo de combustvel em 20-25%

Diferenas entre motores DF - G NV +Diesel e Otto



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Potncia e Eficincia No afeta a dirigibilidade ou a performance do veculo. Torque, retomada, potncia, dirigibilidade do motor so idnticos em modo Diesel e G NV +Diesel

1 liter Diesel ~ 0,9 m3 Natural G as Fuel consumption

T estes de Desempenho



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Mais Limpo Os testes realizados pela B osch comprovam que h ganhos ambientais na utilizao do s istema DF - G NV +Diesel, e que essa nova tecnologia atende, com vantagens , a legis lao ambiental, P roconve 7 (baseado no E UV), quando comparado com veculos apenas com Diesel.

Diminui a emisso de xido de Nitrognio, substncia que pode causar problemas respiratrios

R eduo de -80% na emisso de materiais particulados , maiores responsveis pelas nvoas cinzas vistas nas grandes metrpoles

R eduo de -20% na emisso de CO2, um dos gases que mais agravam o efeito estufa e o aquecimento global

NOx PM CO2

-80%

-20%



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Econmico O G NV normalmente muito mais barato que o Diesel, o que promove economia para o usurio, que se beneficia do eficiente motor Diesel operando com alto percentual de G NV.

Alm disso, veculos com o s istema G NV +Diesel so produzidos a custos acessveis, beneficiando-se da alta escala de produo dos motores Diesel. E as vantagens no param por a. A flexibilidade permite que o veculo seja utilizado em qualquer regio do pas , mantendo seu poder de revenda.



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timo Investimento para o Frotista

E nquanto o metro cbico do G NV custa aprox. R $1,35*, o litro do Diesel para o frotista, que paga menos do que o motorista comum, sai por aprox. de R $ 1,84*.

S e tomarmos como exemplo um nibus de transporte pblico, que roda em mdia 350 km/dia, considerando custos de aquis io do veculo e manuteno do s istema, o retorno do investimento ocorre em aproximadamente 1,5 anos.

(*) F onte : ANP Out 2012



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B enefcios

R eduo do custo com combustvel

R eduo da emisso de gases

poluentes

F lexibilidade de combustvel

Manuteno e vida til

C usto acess vel

Maximiza a taxa de substituio do Diesel por G NV, que normalmente muito mais barato

R eduo da emisso de material particulado, NOx e C O2

Liberdade de escolha de combustvel, permitindo substituir Diesel por G NV, sem perda de desempenho

C onfiabilidade e tradio dos motores Diesel

Veculos com o s is tema G NV +Diesel so produzidos a custos acess veis , beneficiando-se da alta escala de produo dos motores Diesel



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Alternativas ao Diesel so demandadas em diversos mercados por aspectos polticos , econmicos e ambientais :

Reduo da emisso de gases poluentes Biocombustveis

C lientes precisam de confiana para adquirir veculos com tecnologias alternativas :

Flexibilidade a chave As caractersticas operacionais do veculo diesel so mantidas Custo acessvel para compra e operao do veculo Mercado de revenda do veculo fundamental para o fluxo de caixa

C oncluses

Dual Fuel - GNV+Diesel

19

Transporte do futuro

Diesel+GNV

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20 DS /P J -DF | 10/22/2012 | R obert B os ch Ltda 2012. R es erves all rights even in the event of indus trial property rights . We res erve all rights of dis posal s uch as copying and pas s ing on to third parties

DualFuel Systems

Diesel S ystems

B AC K UP


DualFuel Systems

Diesel S ystems

Application area

LD MD HD

Displacement 0.61.0 0.91.3 1.52.5

Number of cylinders 4 4,6 6

R ated P ower [K W/cyl.] Max. 35-60 Max. 60 Max. 100

Max torque [Nm/cyl.] Max. 150 Max.300 Max.530

Injection strategy Multi-point Multi-point or central-point

C entral-point


DualFuel Systems

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C omponents add-ons

02 S ensor LS U4.9

Knock Sensor KS-4-S

CNG Injector NGI2-CP

C NG R ail F C A with DS -M1-T F (optional)

DualFuel ECU EGC4 or EGC10 (12V / 24V)

Throttle Valve RKL-E1

1 1 1

1 2 (*)

* Injectors qty depends on engine (s ize) and application

Nmero do slide 1Nmero do slide 2Nmero do slide 3Nmero do slide 4Nmero do slide 5Nmero do slide 6Nmero do slide 7Nmero do slide 8Componentes do SistemaNmero do slide 10Nmero do slide 11Nmero do slide 12Testes de DesempenhoNmero do slide 14Nmero do slide 15Nmero do slide 16Nmero do slide 17Nmero do slide 18Nmero do slide 19BACKUPApplication areaComponents add-ons

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