1867-Aula-02

Captulo 1 Introduo e Descrio dos

Motores

Prof.: Flavio Vanderlei Zancanaro Jnior

Engenharia Mecnica

Departamento de Engenharias e Cincia da Computao

Disciplina de Mquinas Trmicas II

Engenharia MecnicaDisciplina de Mquinas Trmicas II 2

1.3 Descrio dos Motores

Principio de Funcionamento 4 Tempos OTTO:Com o mbolo (tambm designado por pisto) no

PMS (ponto morto superior) aberta a vlvula de

admisso, enquanto se mantm fechada a vlvula de

escape. A dosagem da mistura gasosa regulada pelo

sistema de alimentao, que pode ser um carburador ou

pela injeo eletrnica.

O pisto interligado a biela e

esta por sua vez interligada ao

eixo de manivelas, impulsionando-

o em um movimento de rotao.

O pisto move-se ento at ao

PMI (ponto morto inferior). A

este passeio do mbolo

chamado o primeiro tempo do

ciclo, ou tempo de admisso.

.


Principio de Funcionamento 4 Tempos OTTO:Fecha-se nesta altura a vlvula de

admisso, ficando o cilindro cheio

com a mistura gasosa, que agora

comprimida pelo pisto,

impulsionado no seu sentido

ascendente em direo cabea do

motor (cabeote) por meio de

manivelas at atingir de novo o

PMS.

Observa-se que durante este

movimento as duas vlvulas se

encontram fechadas. A este

segundo curso do mbolo

chamado o segundo tempo do

ciclo, ou tempo de compresso.

.



Principio de Funcionamento 4 Tempos OTTO:Quando o mbolo atingiu o PMS, a mistura gasosa que

se encontra comprimida no espao existente entre a face

superior do mbolo e a cabea do motor, denominado

cmara de combusto, inflamada devido a uma

centelha produzida pela vela e queima o combustvel.

O aumento de presso devido

ao movimento de expanso destes

gases empurra o mbolo at ao

PMI, impulsionando desta maneira

por meio de manivelas e

produzindo a fora rotativa

necessria ao movimento do eixo

do motor. A este segundo curso do

mbolo chamado o terceiro

tempo do ciclo, ou tempo

de expanso.

.



Principio de Funcionamento 4 Tempos OTTO:

O cilindro encontra-se agora cheio de gases

queimados. nesta altura, em que o mbolo

impulsionado por meio de manivelas retoma o seu

movimento ascendente, que a vlvula de escape se abre,

permitindo a expulso para a atmosfera dos gases

impelidos pelo mbolo no seu movimento at ao PMS,

.altura em que se fecha a vlvula de

escape. A este quarto curso do

mbolo chamado o quarto tempo

do ciclo, ou tempo de exausto.



Principio de Funcionamento 4 Tempos DIESEL:



Principio de Funcionamento 2 Tempos:

medida que ocorre o movimento ascendente do mbolo, este obstrui as

janelas, e em seguida comprime a mistura gasosa existente na parte superior do

cilindro.

Ao mesmo tempo cria-se um vcuo no crter, que fora a admisso de ar

atmosfrico no interior do mesmo.



Principio de Funcionamento 2 Tempos:

Quando o mbolo atinge o PMS d-se a ignio, devido libertao da

centelha. Os gases pressionam o pisto em direo ao PMI, produzindo assim

trabalho. Durante esta etapa, o mbolo libera a janela de escape possibilitando

a sada dos produtos de combusto.

Prximo ao PMI, o pisto abre a

janela de transferncia. Ao mesmo

tempo, seu movimento descendente

pressuriza o crter, forando a nova

mistura a penetrar na cmara o que

tambm contribui na exausto de

gases de combusto. Ao trmino

desta fase o motor fica nas condies

iniciais permitindo que o ciclo se

repita.



1.4 Anlise de CiclosIntroduo:

J visto no estuda da termodinmica diversas vezes as centrais de potncia

(vapor) como sendo um dispositivo que opera segundo um ciclo.

O que caracteriza um ciclo?

O fluido de trabalho sofre uma srie de

processos e finalmente retorna o estado

inicial.

Existem ainda outros ciclos. Motor de combusto interna

Turbina a gs

Nestes casos o fluido de trabalho no apresenta as mesmas condies

iniciais aps o final do ciclo. Ciclo aberto


1.4 Anlise de CiclosNomenclaturas e clculo de quantidades:

O curso do pisto dado por:

O volume deslocado pelo pisto pode ser

calculado por

A relao de compresso (razo entre os vol.

mximo e mnimo)

O trabalho especfico lquido do ciclo completo

utilizado para definir a presso mdia efetiva

O trabalho lquido realizado por um cilindro

manRS 2

SANVVNV cilcilcildesl minmax

min

max

VV

RCrv

minmax vvppdvw mefliq

minmax VVpmwW mefliqliq


O Ciclo padro a Ar Otto

Ciclo ideal que se aproxima do motor de combusto interna por centelha,

1-2: Compresso isoentrpica de ar (ponto morto inferior para o superior).

2-3: Transferncia de calor ao ar A VOLUME CONSTANTE (motor

real: centelha, ignio e combusto).

3-4: Expanso isoentrpica

4-1: Transferncia de calor do ar A VOLUME CONSTANTE

(descarga dos gases de combusto)

1.4 Anlise de Ciclos


O Ciclo padro a Ar Otto

O rendimento do ciclo padro Otto funo apenas da relao de

compresso. MAIOR RELAO, MAIOR RENDIMENTO (motores

aspirados e turbinados).

Qual seria o limite dessa relao de compresso?

As propriedades do combustvel limitam. A grandes presses tem-se a

chamada auto ignio. Maior o n de Cetanos mais baixa a presso limite. A

adio de chumbo tetraetil ajudou a aumentar o ponto de detonao dos

combustveis - poluio.

11

1

k

v

trmicor

3

4

2

1

V

V

V

Vrv



O Ciclo Padro Stirling

A figura abaixo apresenta o ciclo que opera segunda os processos proposto

por Stirling

1-2: Compresso ISOTRMICA.2-3: Transferncia de calor a volume constante.3-4: Expanso ISOTRMICA. 4-1: Transferncia de calor a volume constante

OBS. O ciclo Stirling igual ao ciclo Otto, porm com os processos

adiabticos sendo substitudos por processos isotrmicos. Motores desse tipo

so chamados de motores de COMBUSTO EXTERNA e apresentam o

mesmo rendimento do ciclo de Carnot.



O Ciclo padro a Ar Diesel

A figura abaixo mostra o ciclo a Ar Diesel, tambm chamado de motor de

ignio por compresso

1-2: Compresso isoentrpica at o ponto morto superior

2-3: Calor transferido ao fluido de trabalho a PRESSO

CONSTANTE (injeo e queima para o motor real).

3-4: Expanso isoentrpica at o ponto morto inferior

4-1: Rejeio do calor a VOLUME CONSTANTE (descarga para motor

real)

1

1

111

2

3

1

4

2

1

23

14

TT

TT

kT

T

TTc

TTc

Q

Q

p

v

H

Ltrmico


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