Title

ESTUDO DO DESEMPENHO TRIBOLOGICO DE BIODIESEL

STUDY ON TRIBOLOGICAL PERFORMANCE OF BIODIESEL MATERIAL

Authorship

Maru, Marcia Marie; Paula, Andersan dos Santos; Raniero, Leandro José; Quirino, Welber Gianini; Achete, Carlos Alberto

Maru, Marcia Marie

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Paula, Andersan dos Santos

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Raniero, Leandro José

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Quirino, Welber Gianini

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Achete, Carlos Alberto

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DOI

10.5151/2594-5327-0467

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Abstract

O objetivo deste trabalho foi comparar o desempenho tribológico dos combustíveis diesel e biodiesel, através de ensaios de deslizamento de metais. Os ensaios foram realizados com o dispositivo com movimento alternado pino-sobre-placa, do tribômetro TE67 da Plint&Partners, com placas de ferro fundido cinzento e pinos de aço para rolamento, lubrificados com o combustível à temperatura ambiente. A freqüência de oscilação da placa foi de 2,5 Hz), com total de 50000 ciclos. O comprimento da trilha de desgaste foi de 10 e 20 mm, correspondendo às velocidades tangenciais máximas de 0,08 e 0,16 m/s. Foram utilizados dois níveis de carga, 200 e 400 N. O desempenho foi analisado em termos do coeficiente de atrito e do perfil de desgaste das placas. Para a análise das modificações físico-químicas dos combustíveis, foram utilizadas as técnicas DSC (Calorimetria Diferencial de Varredura) e FT-IR (Espectroscopia de Infra-vermelho por Transformada Rápida de Fourier). De acordo com os resultados, o coeficiente de atrito dependeu dos níveis de carga e de velocidade do ensaio. Com a menor carga, o biodiesel resultou em atrito menor que o diesel, independentemente da velocidade. Com a maior carga, o coeficiente de atrito foi maior do que aquele com a menor carga, sendo que nos ensaios com diesel, foi observado efeito da velocidade de ensaio. Apesar do elevado carregamento termomecânico dos ensaios, não houve mudanças químicas dos combustíveis, de acordo com as análises por FT-IR. Por outro lado, análises por DSC indicaram uma mudança no comportamento termofísico do biodiesel.

The aim of this study was to compare the tribological performance of biodiesel and diesel fuels, through sliding tests of metallic specimens. Reciprocating pin-on-plate tests were conducted in a TE67 Plint&Partners tribometer, with plate specimens of gray cast iron sliding against edge-rounded pin specimens of steel bearing material, under lubricated bath with fuel materials, at room temperature. The tests were run with 2.5 Hz oscillation frequency, up to 50000 cycles. Wear track length was 10 and 20 mm, respectively corresponding to the maximum tangential velocities of 0.08 and 0.16 m/s. Two levels of loads, 200 and 400 N, were tested. The performance was analyzed in terms of friction coefficient and worn profiles of the plates. Physicochemical changes of the tested fuels were determined by DSC (Differential Scanning Calorimetry) and FT-IR (Infrared Fourier Transform Spectroscopy) techniques. The results have shown that friction coefficient depends on the load and velocity levels. At low load level, biodiesel promoted low friction than diesel, independently on the velocity level. At high load, the friction coefficient level was higher than that seen at low load, the tests with diesel being more dependent on the velocity level. Despite of high thermomechanical loading occurring in the sliding tests, analyses by FT-IR technique have indicated absence of chemical changes in both tested fuels. On the other hand, some change in the thermophysical behavior of biodiesel was seen by DSC analysis.

Keywords

Biodiesel; Desempenho tribológico; DSC, FT-IR.

Biodiesel; Tribological performance; DSC, FT-IR.