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
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