FATEC - SP - Faculdade de Tecnologia de So Paulo

Departamento de Mecnica

Disciplina: Sistemas Mecnicos II

Modalidade: Mecnica / Projetos

RELATRIO de ATIVIDADES de LABORATRIO

Ttulo da Atividade: Determinao do Consumo de ar em Motores de Combusto Interna

Turma: 201 Quinta-feira das 11h10 s 12h50 Grupo:2011 Nmero: Nome: Assinatura: 12111693 Carlos Eduardo. A. Benfim 11102671 Emerson Juliano Fiore 08203986 Lucas de Souza Casaroto 11202481 Paulo Roberto Arajo 11202489 Kendrick de A. Moreira 12108974 Renan Ferreira Lima

Data da entrega: 05 / 04 / 2013

rea de Concentrao: Tecnologia Mecnica

Orientador: Prof.: Antnio Santoro

So Paulo 10 Semestre de 2013

Sumrio

1. Objetivo .......................................................................................... 1

2. Introduo ...................................................................................... 1

3. Levantamento de dados ................................................................ 6

4. Memorial de Clculo ................................................................... 10

5. Ensaio do Motor VW-1300 ......................................................... 13

6. Tabela de Valores Obtidos ......................................................... 20

7. Grfico .......................................................................................... 21

8. Concluso ..................................................................................... 22

9. Referncias Bibliogrficas e Sitiogrficas ................................. 23

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2 ATIVIDADE DO LAB. DE SISTEMAS MECNICOS II

1.Objetivo Verificar a importncia do mtodo Flow-box para determinao do consumo de ar

em Motores de combusto interna, considerando-se que a mistura ar/combustvel tem papel

fundamental no desempenho do motor como tambm na emisso de gases poluentes que

contribuem consideravelmente para a degradao ambiental.

2.Introduo

O trabalho desenvolvido pelo motor depende diretamente da quantidade de energia

liberada quando uma mistura de ar e combustvel queima. Como o ar e o combustvel esto

associados no processo de combusto, evidente que ambos so igualmente importantes.

Entretanto, o volume ocupado por um combustvel lquido ou gasoso apenas uma frao

do volume ocupado pelo ar e, por esta razo, a introduo do ar apresenta o maior problema.

Se o motor no admite a quantidade maior possvel de ar, o rendimento de trabalho do motor

ser restrito, no importa quanto combustvel seja adicionado. Uma exigncia bsica de um

motor a sua capacidade de admitir uma grande quantidade de ar por unidade de

deslocamento do mbolo. O peso de ar puxado para dentro do motor em um curso de

admisso ser chamado a carga de ar unitria. A carga de ar unitria quando dividida pelo

peso de ar que encheria o deslocamento de um cilindro na presso e temperatura de

admisso, torna-se eficincia volumtrica.

Consumo de ar() e rendimento volumtrico (v)

A potncia efetiva do motor e o consumo de ar() o que torna o estudo do

consumo de ar extremamente importante. Para o estudo da admisso de ar para o motor, em

lugar do(), prefere-se o estudo de um termo adimensional denominado rendimento

volumtrico(v), assim definido:

Rendimento volumtrico a relao entre a massa de ar realmente admitida no motor

e a massa de ar que poderia ser admitida nas condies de entrada do motor.

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Simbolicamente:

v = =

= Massa de ar realmente admitida no motor. = Massa de ar que poderia ser admitida nas condies de entrada do motor, ou seja, mesma presso e mesma temperatura.

Para as finalidades atuais, iremos supor desprezvel o efeito da presena do

combustvel no fluxo de ar, no caso dos motores carburados.

Comparao do estado do ar na entrada do motor e o estado do ar no cilindro no final do processo

de admisso. ( figura)

Pela figura acima podemos concluir que Ti < Te e Pi < Pe , logo, considerando o

ar como gs perfeito:

= ou =

Verifica-se imediatamente que:

Pi < Pe

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Logo, o enchimento da cilindrada do motor se faz com um ar mais rarefeito do que

aquele que forma o ambiente que envolve o motor. O rendimento volumtrico ir ento

representar a eficincia do enchimento da cilindrada, em relao com aquilo que poderia ser

admitido com mesma densidade do ambiente circunstante:

Normalmente, para motores de aspirao natural, este termo, assim definido, menor

que a unidade.

Desta forma:

= e = v

Assim, a Eq. para potncia no eixo pode ser escrita;

Ne = .F. pci . t . m . v ou Ne =

F. pci . t . m . v o que mostra, de uma forma geral, a influncia

de uma srie de variveis na potncia do motor.

Flow-Box

A admisso de ar para o motor pulsante, no sendo portanto um escoamento em

regime permanente e obtm-se uma variao da vazo, a qual precisaramos manter

constante para dosar precisamente a quantidade de ar admitida no cilindro. Para resolver

esse problema a tomada de ar para o motor feita em um tanque, que devido ao seu

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tamanho, elimina as vibraes do motor p/ facilitar a leitura e dosagem fazendo que pelo

orifcio, exista uma vazo constante de ar.

A presso dentro tanque ser medida por um micromanmetro diferencial, com

escala em mmH2O.

Em baixas presses podemos considerar o ar admitido no tanque como sendo fluido

ideal (incompressvel). Desse modo aplicando o Teorema de Bernoulli para o escoamento

entre (1) e (2), tm-se:

+ +2 = +

+

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Onde P = 0 , pois est sob Patm (escala efetiva) V = 0 , pois em reservatrios de grandes dimenses a velocidade mnima podendo ser considerada desprezvel.

Z = Z, logo:+

= 0 =2

Do micromanmetro e aplicando o Teorema de Stevin temos; P2=gua.h

gua: peso especfico do lquido manomtrico, no caso, gua; h : desnvel no manmetro diferencial. SendoP