MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA

Universidade Federal do PiauíCentro de Tecnologia Departamento de Engenharia MecânicaDisciplina: Int. Curso de Engenharia MecânicaProf.: Firmo

•Adailson Morais •Adelmárcio André•André Anderson•Antonio Felipe•Antonio Francisco

UMA BREVE HISTÓRIA

UMA BREVE HISTÓRIA

1680: Primeiro motor de combustão interna, inventado pelo físico Chystiaan Huygens.

UMA BREVE HISTÓRIA

1769: Primeiro veículo autônomo mecanicamente acionado, pelo capitão francês N. J. Cugnot.

UMA BREVE HISTÓRIA

1860: Primeiro motor a pistão comercializado, construído por Ètienne Lenoir.

-Sem compressão-5.000 fabricados-n= 5%

UMA BREVE HISTÓRIA

1862: Alphonse Beau de Rochas, engenheiro francês, patenteia a idéia de um motor de quatro tempos.

UMA BREVE HISTÓRIA

1867: Os mecânicos alemães Nikolaus Otto e Eugen Langen aperfeiçoaram o modelo de Lenoir.

Compressão ar + combustível(g)

10.000 exemplares fabricadosn= 11%

UMA BREVE HISTÓRIA

1870: Em Vienna, Siegfried Marcus coloca o primeiro motor a gasolina em um carrinho de mão

UMA BREVE HISTÓRIA

1876: Nikolaus Otto coloca em prática a idéia do motor de 4 tempos e começa a fabricá-lo e vendê-lo

Etapas:-Admissão-Compressão -Explosão-Exaustãon= 14%

UMA BREVE HISTÓRIA

1880: Sir Dugald Clerk desenvolve o motor de dois tempos.

UMA BREVE HISTÓRIA

1885: Karl Benz lança o primeiro carro “seguro” nas estradas.

Inovou com:-Ignição-Radiador-Engrenagens diferenciais

UMA BREVE HISTÓRIA

1892: Rudolf Diesel patenteia a idéia do motor de ignição por compressão. Cinco anos mais tarde desenvolve um protótipo comercial.

UMA BREVE HISTÓRIA

Por fim, o impacto na sociedade foi e ainda é enorme. Todo meio de transporte e viagem foi incrementado com o motor a combustão interna.

O motor a vapor foi gradativamente substituído pelo motor a combustão interna

Motores a combustão interna podem gerar uma potência de 10 W a 20 x 10³ kW, dependendo de sua potência. E a tendência é que esse número aumente...

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O trem de válvulas e outros sistemas

O Trem de válvulas

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Sistema de arrefecimento

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Sistemas de lubrificação

O sistema de lubrificação assegura que cada parte móvel do motor seja suprida de óleo, principalmente para diminuir o atrito.

As duas partes que mais precisam de óleo são os pistões (para deslizar facilmente em seus cilindros) e todos os mancais.

Na maioria dos carros, o óleo é sugado do reservatório pela bomba, passando pelo filtro de óleo para remover qualquer impureza antes de ser esguichado sob pressão nos mancais e depois atingir as paredes internas dos cilindros. O óleo então escoa para o cárter, onde é coletado, e o ciclo se repete.

Sistemas de lubrificação

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O Sistema de Alimentação

O sistema de alimentação bombeia combustível do tanque e o mistura com o ar, de modo que a mistura ar-combustível correta seja admitida nos cilindros.

Existem três maneiras comuns de enviar o combustível: carburação, injeção de combustível no coletor de admissão e injeção direta de combustível na câmara de combustão.

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O Sistema de Alimentação

Na carburação, um dispositivo chamado carburador mistura o combustível com o ar conforme este flui para dentro do motor.

Em um motor com injeção a quantidade correta de combustível é injetada individualmente em cada cilindro - antes da válvula de admissão (injeção de combustível multiponto) ou diretamente dentro do cilindro (injeção direta de combustível).

Um Princípio a ConsiderarCOMO FUNCIONA A COMBUSTÃO INTERNA

Funcionamento Básico de um Motor 4 Tempos

Os tempos em si

Visão do Funcionamento

Simultaneidade

Funcionamento Básico de um Motor de 2 Tempos

Visão do Funcionamento

Vantagens

Motores 2-tempos não têm válvulas de admissão e escapamento nem comando de válvulas, o que simplifica sua construção e reduz seu peso;

Motores 2-tempos têm uma explosão a cada giro do virabrequim, enquanto nos motores 4-tempos há combustão um giro sim, um giro não, e isso dá um ganho significativo de potência aos motores 2-tempos;

Motores 2-tempos podem funcionar em qualquer posição. Já um motor 4-tempos normal pode ter problemas com o fluxo de óleo a menos que esteja de pé, e resolver essa deficiência pode deixar o motor mais complexo.

Desvantagens

Motores 2-tempos tem uma durabilidade reduzida. A falta de um sistema de lubrificação dedicado faz com que as partes se desgastem muito mais rápido;

O óleo para motores 2 -tempos é caro, e é necessário colocar cerca de 20 ml dele a cada litro de gasolina (a proporção é 50:1);

Os motores 2-tempos não usam o combustível de maneira eficiente;

Motores 2-tempos são muito poluentes.

Utilizações

Por possuir uma ótima relação peso/potência, os motores 2 tempos são utilizados em: Motosserras; Aparadores; Jet Skis; Pequenos motores de popa; Motos off-road; Aeromodelos de controle remoto.

OUTROS MOTORES

Turbina a Gás

Formada pelo conjunto:Compressor Ocorre o aumento da temperatura do arCâmara de combustão Mistura de queima de ar + combustívelTurbina Saída dos gases e movimento das palhetas da

turbina

Turbina a Gás

Turbina a Gás

Vantagens:Ótima relação potência/peso;São menores comparadas com motores a

pistão de mesma potênciaDesvantagens:PreçoGasto de combustível

Turbina a Gás

Além estar presente em aeronaves, turbinas a gás também podem acionar diversos outros tipos de máquina movidas por eixo, tais como navios, ônibus, helicópteros, locomotivas, tanques de guerra, bombas e compressores (externos ao próprio ciclo da turbina).

Motor Wankel

Inventado por Felix Wankel, utiliza rotores com formato semelhante à de um triângulo em vez dos pistões dos motores alternativos convencionais.

É composto de uma câmara de combustão, em formato parecido com um número 8. Dentro dela um pistão com um formato quase triangular gira excentricamente. Com este movimento as arestas do triangulo normalmente vedam o ciclo, e o espaço entre o rotor e a câmara aumenta e diminui, tornando assim possível o processo de vácuo para a entrada de ar + combustível, a compressão + combustão com o uso de velas, e por fim a exaustão dos gases gerados

Motor Wankel

Motor Wankel

Vantagens Menores e menos pesados que os motores

comunsSão mais suaves, pois geram menos vibraçõesGeram mais potência que um motor de

mesma cilindradaDesvantagensAlta temperatura durante o funcionamentoAlta taxa de emissão de poluentes

Motor Wankel

A BMW e a Mazda utilizam motores Wankel em vários de seus modelos

Motor Quasiturbine

Patenteado em 1996, é uma evolução do motor Wankel.

Ainda não é utilizado comercialmente, estando em fase de desenvolvimento de protótipos.

Motor Quasiturbine

Seta vermelha: ponto de admissãoCompressãoCombustãoEscapamentoSeta cinza:ponto de saída dos gases

Motor Quasiturbine

VantagensMenores níveis de vibrações e ruídosNas baixas rotações proporciona maior torqueCom menor número componentes móveis, reduz

a possibilidade de quebras ou desgastesRequer menor lubrificaçãoA possibilidade de operar em qualquer posição.

Opera de cabeça para baixo e até submerso.

Motor Quasiturbine

Versatilidade. Funciona com vários tipos de combustíveis: vapor, hidrogênio, diesel e até mesmo ar comprimido. Pode ser usado como compressor.

Menor emissão de poluentes Menor consumo de combustível Maior potência

Motor Quasiturbine

DesvantagensPode apresentar problemas devido a

dilatação térmica. O motor Quasiturbine geralmente é construído em alumínio e ferro fundido. Quando expostas ao calor suas peças podem expandir-se e contrair-se de formas diferentes, o que tende a provocar algumas fugas

Ainda está em fase de desenvolvimento

Video

Video sobre o funcionamento de um motor quatro tempos

Video

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