Escola Federal De Engenharia De Itajuba

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO POLÍTICAS ENERGÉTICAS AUTOMOTIVAS E O USO DOS VEÍCULOS FLEX FUEL Autor: Tiago Rocha Melo Orientador: Prof. Dr. Rogério José da Silva Co-orientador: Prof. Dr. Marcelo José Pirani Itajubá, Junho de 2013 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA Tiago Rocha Melo POLÍTICAS ENERGÉTICAS AUTOMOTIVAS E O USO DOS VEÍCULOS FLEX FUEL Dissertação submetida ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica como parte dos requisitos para obtenção do Título de Mestre em Engenharia Mecânica. Área de Concentração: Conversão de Energia Orientador: Prof. Dr. Rogério José da Silva Co-orientador: Prof. Dr. Marcelo José Pirani Itajubá, Junho de 2013 M.G. – Brasil UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA Tiago Rocha Melo POLÍTICAS ENERGÉTICAS AUTOMOTIVAS E O USO DOS VEÍCULOS FLEX FUEL Dissertação aprovada por banca examinadora em 25 de junho de 2013, conferindo ao autor o título de Mestre em Ciências em Engenharia Mecânica. Composição da Banca Examinadora: Prof. Dr. Rogério José da Silva (Orientador) – IEM/UNIFEI Prof. Dr. Marcelo José Pirani – IEM/UNIFEI Prof. Dr. Genésio José Menon – IEM/UNIFEI Prof. Dr. Flávio Neves Teixeira – UFSJ Itajubá – MG 2013 i Dedicatória Dedico este trabalho. Aos meus pais, amigos e minha noiva pelo suporte e por entenderem todo o desafio atravessado. ii Agradecimentos Ao meu Orientador e Co-orientador que sem os quais não seria possível realizar a tarefa de me conduzir entre os meandros do conhecimento. À FAPEMIG por prover a bolsa de mestrado para dar suporte aos estudos e a realização do trabalho E a todos que contribuíram para a conclusão desta dissertação de alguma forma. iii “Tudo tem seu tempo e até certas manifestações mais vigorosas e originais entram em voga ou saem de moda. Mas a sabedoria tem uma vantagem: é eterna.” Baltasar Gracián iv Resumo MELO, T. R. (2012), Políticas Energéticas Automotiva e o Uso dos Veículos Flex Fuel, Dissertação (Mestrado em Conversão de Energia), Instituto de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Itajubá, Itajubá - MG, p. 108 Desde os primórdios da indústria automobilística no mundo, o uso da gasolina como principal combustível, trouxe consequências políticas e econômicas, com o crescimento da frota circulante. A gasolina como principal derivado do petróleo, gerou a necessidade de expansão de sua extração e da descoberta de novos campos petrolíferos, para atender ao crescente mercado consumidor, trazendo problemas financeiros em diversos países a partir das crises de energia, devido às flutuações ou ao aumento de preços. Para evitar maiores problemas decorrentes da dependência do petróleo oriundo de regiões com turbulências políticas e religiosas, vários países se organizaram na busca por alternativas ao uso da gasolina no transporte veicular. Neste trabalho são analisadas as políticas energéticas automotivas dos Estados Unidos, Japão e Europa, o desenvolvimento tecnológico automotivo e a questão do uso do etanol como combustível nos veículos flex fuel no Brasil. São analisadas também as implicações do uso da gasolina nos veículos flex fuel, pois com o lançamento do novo regime automotivo no Brasil, deve-se estar atento à eficiência energética. Palavras-chave Política Energética Automotiva, Veículos Flexíveis, Motores de Combustão Interna, Eficiência Energética, Etanol. v Abstract MELO, T. R. (2012), Automotive Energy Policies and the Flexible Fuel Vehicles Usage, MSc. (Dissertation), Instituto de Engenharia Mecânica, Universidade Federal de Itajubá, Itajubá – MG, p. 108 Since the beginning of automotive industry worldwide, the gasoline use as main fuel brought political and economical consequences, with increasing of vehicles fleet. The gasoline as main product from crude oil, generated the expansion need of its extraction and the discovery of new oil fields for the uprising consumer market, bringing with it financial problems in several countries from the energy crisis, due to the variations or the continuous rising of its prices. To avoid more problems from the dependence of oil that come from regions with political and religious instabilities, several countries organized themselves in search for alternatives to the use of gasoline vehicle transportation. In this dissertation is analyzed the automotive energy policies of United States, Japan and Europe, the automotive technological development and the issue of the ethanol use as fuel in flexible fuel vehicles in Brazil. The implications of gasoline use in the flexible fuel vehicles are analyzed as well, because with the launching of a new automotive policies in Brazil, it’s important to pay attention to the energy efficiency. Keywords Automotive Energy Policies, Flexible Fuel Vehicles, Internal Combustion Engine, Automotive Energy Efficiency, Ethanol. vi Sumário DEDICATÓRIA _____________________________________________________________ i AGRADECIMENTOS _______________________________________________________ ii RESUMO _________________________________________________________________ iv ABSTRACT _______________________________________________________________ v SUMÁRIO ________________________________________________________________ vi LISTA DE FIGURAS _______________________________________________________ x LISTA DE TABELAS ______________________________________________________ xiv SIMBOLOGIA ____________________________________________________________ xv LETRAS LATINAS ________________________________________________________ xv SIGLAS ________________________________________________________________ xvii CAPÍTULO 1 ______________________________________________________________ 1 INTRODUÇÃO E MOTIVAÇÃO ______________________________________________ 1 1.1 OBJETIVOS -------------------------------------------------------------------------------------- 4 CAPÍTULO 2 ______________________________________________________________ 5 REVISÃO HISTÓRICA DOS MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA ALTERNATIVOS E O CONSUMO DE COMBUSTÍVEIS _________________________ 5 2.1 O CONSUMO DE COMBUSTÍVEIS NO MUNDO --------------------------------------- 19 2.1.1 DADOS GERAIS -------------------------------------------------------------------------- 22 2.2 OS COMBUSTÍVEIS RENOVÁVEIS ------------------------------------------------------- 24 2.2.1 MERCADO DE CARBONO ------------------------------------------------------------- 28 2.2.2 PROPRIEDADES DA GASOLINA ---------------------------------------------------- 29 2.2.2.1 Gasolina ------------------------------------------------------------------------------- 29 vii CAPÍTULO 3 _____________________________________________________________ 33 AS PRINCIPAIS POLÍTICAS ENERGÉTICAS AUTOMOTIVAS __________________ 33 3.1 A POLÍTICA ENERGÉTICA AUTOMOTIVA DOS EUA ------------------------------- 33 3.1.1 RECOMENDAÇÕES DE POLÍTICAS VEICULARES ----------------------------- 38 3.1.2 DESCRIÇÃO DA POLÍTICA ----------------------------------------------------------- 39 3.1.3 CONCLUSÃO DA POLÍTICA ---------------------------------------------------------- 41 3.2 A POLÍTICA ENERGÉTICA AUTOMOTIVA DO JAPÃO ----------------------------- 42 3.2.1 DESCRIÇÃO DA POLÍTICA ----------------------------------------------------------- 45 3.2.2 A POLÍTICA PARA OS HÍBRIDOS --------------------------------------------------- 47 3.2.3 O GOVERNO NO DESENVOLVIMENTO VEICULAR --------------------------- 48 3.2.4 DESAFIOS ECONÔMICOS E AMBIENTAIS --------------------------------------- 49 3.2.5 POLÍTICAS ATUAIS --------------------------------------------------------------------- 50 3.2.6 ESTUDOS E PERSPECTIVAS FUTURAS ------------------------------------------- 51 3.2.7 CONCLUSÃO DA POLÍTICA ---------------------------------------------------------- 52 3.3 A POLÍTICA ENERGÉTICA AUTOMOTIVA DA EUROPA --------------------------- 53 3.3.1 DESCRIÇÃO DAS POLÍTICAS -------------------------------------------------------- 55 3.3.2 DESAFIOS ECONÔMICOS E AMBIENTAIS --------------------------------------- 59 3.3.3 PROGRAMA CARS 21 ------------------------------------------------------------------ 60 3.3.4 CONCLUSÃO DA POLÍTICA ---------------------------------------------------------- 62 CAPÍTULO 4 _____________________________________________________________ 63 MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA ALTERNATIVOS E OS VEÍCULOS FLEX FUEL ___________________________________________________________________ 63 viii 4.1 INTRODUÇÃO ---------------------------------------------------------------------------------- 63 4.2 DESENVOLVIMENTOS ---------------------------------------------------------------------- 64 4.3 O USO DOS VEÍCULOS FLEX FUEL ------------------------------------------------------ 72 CAPÍTULO 5 _____________________________________________________________ 84 CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS FUTURAS _________________________________ 84 5.1 CONCLUSÕES ---------------------------------------------------------------------------------- 84 5.2 PERSPECTIVAS FUTURAS ------------------------------------------------------------------ 86 APÊNDICE A ____________________________________________________________ 88 CONCEITOS TEÓRICOS ___________________________________________________ 88 A.1 INFORMAÇÕES GEOMÉTRICAS DE MCI ---------------------------------------------- 89 A.1.1. VOLUME DESLOCADO PELO ÊMBOLO ----------------------------------------- 90 A.1.2. RELAÇÃO DE COMPRESSÃO (TAXA DE COMPRESSÃO)

Load more