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
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