OS MOTORES DE COMBUSTÃO

[pic 1]

FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

ENGENHARIA MECÂNICA

FÁBIO ALMEIDA NUNES DOS SANTOS

FABIANO JORGE E SILVA

HELEN SANTANA DOS SANTOS

ICARO DOS SANTOS AMORIM

JESSICA ANDRESSA DE OLIVEIRA VIDAL

LEANDRO DA CONCEIÇÃO DOS SANTOS

TRABALHO DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA

Salvador

2021[pic 2]

FÁBIO ALMEIDA NUNES DOS SANTOS

FABIANO JORGE E SILVA

HELEN SANTANA DOS SANTOS

ICARO DOS SANTOS AMORIM

JESSICA ANDRESSA DE OLIVEIRA VIDAL

LEANDRO DA CONCEIÇÃO DOS SANTOS

TRABALHO DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA

Trabalho apresentado à Faculdade ÁREA 1 – Universidade de Ciência e Tecnologia de Salvador da disciplina Motores de Combustão Interna como requisito parcial  para a obtenção de nota da AV2.

Orientador: Profº. Eduardo Tourinho

Salvador

2021

“O insucesso é apenas uma oportunidade para recomeçar com mais inteligência.” (Henry Ford)[pic 3]

SUMÁRIO

(Colocar no final)

1.  MOTORES A COMBUSTÃO INTERNA DE IGNIÇÃO POR CENTELHA E IGNIÇÃO POR COMPRESSÃO (economizar espaço ver se pode ficar com essa formatação)

Os motores do ciclo Otto de combustão interna ICE (ignição por centelha) obtêm trabalho por intermédio da liberação de energia química dos combustíveis. Essa liberação é realizada por meio de um processo exotérmico entre o combustível e o oxigênio comprimido no ar, que é adquirida pela compressão dessa mistura e da liberação de uma centelha para origem da combustão. Um elemento primordial nos motores Otto são as velas, as mesmas ocasionam a faísca de alta energia que faz com que se resulte na queima da mistura de ar e gasolina (ou etanol) dentro da câmara de combustão. A centelha é concebida através de um diferencial de potencial elétrico elevado e o procedimento é replicado, em média, duas mil vezes por minuto em caso de funcionamento habitual do motor.

O comportamento dos motores de combustão interna acontece por meio de um ciclo termodinâmico, no qual podemos apontar quatro fases que sucedem durante o mesmo: admissão, compressão, exaustão e escape. No decorrer do ciclo de operação do motor o pistão se desloca do ponto máximo inferior (PMI) até o ponto máximo superior (PMS), como ilustrado na Figura 1.

Figura 1 – Diagrama p - V real de um motor ciclo Otto a 4T (Ignição por faísca)

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Fonte: Brunetti (p. 86, 2012).

1. INTRODUÇÃO A MOTOR POR COMPRESSÃO DIESEL

O Motor de ignição por compressão é uma máquina que transforma energia térmica em mecânica utilizando a elevação da temperatura devido a compressão de uma massa de ar para iniciar a reação de combustão. O seu princípio de funcionamento é bastante similar ao ciclo Otto. Dessa forma possui os estágios de admissão, compressão, combustão e descarga diferindo em alguns aspectos.

1. Durante o ciclo de admissão nos motores a compressão o cilindro é preenchido com ar puro enquanto no motor do ciclo Otto é uma mistura de ar combustível.
2. Na maioria dos motores a compressão a quantidade de ar admitido depende da rotação do motor e estes não possuem válvula borboleta. Nos motores do ciclo Otto o pedal do acelerador está ligado a válvula borboleta que regula a quantidade de ar/combustível que por sua vez determina a rotação do motor.
3. Na maioria dos motores a compressão o combustível só é injetado próximo do momento máximo de compressão aquecendo o ar, que pode chegar a 800°C, e inflamando o combustível sem precisar de centelha. No ciclo Otto a temperatura que a mistura ar/combustível não deve passar de 450°C e a centelha da vela é responsável por dar ignição ao combustível.
4. Nos motores a compressão a força de expansão não é tão intensa, mas tem uma duração maior ao passo que a injeção de combustível tem um período mais prolongado. Dessa forma, a força gerada com a queima se assemelha a um empurrão na cabeça do cilindro. O Ciclo Otto cria um impacto intenso e de baixa duração, que se assemelha a uma martelada na cabeça do pistão, que associado ao baixo curso do cilindro gera um melhor aproveitamento dessa força.
5. Nos motores a compressão a rotação é determinada pela bomba injetora. No ciclo Otto este controle é feito pela borboleta de aceleração.
6. A injeção do combustível nos motores a compressão acontece no tempo de compressão. Já no motor do ciclo Otto ocorre no tempo de admissão.

1.  COMPARAÇÃO CENTELHA x COMPRESSÃO EFICIÊNCIA NA 1° LEI DA TERMODINÂMICA

A Primeira Lei da Termodinâmica é uma consequência direta do princípio de conservação da energia. De acordo com esse princípio, a energia total de um sistema sempre se mantém constante, já que ela não é perdida, mas sim, transformada.

No âmbito da termodinâmica, utilizam-se noções mais específicas e menos genéricas que aquelas usadas no princípio da conservação da energia. Na Primeira Lei da Termodinâmica, usamos conceitos como energia interna, calor e trabalho, que são pertinentes ao âmbito das máquinas térmicas (aplicações tecnológicas de fundamental importância para a Termodinâmica).

A Primeira lei: Q = ΔU + W (2)

Observe que, quando o sistema recebe calor, ele aumenta a sua energia interna. Parte dessa energia fornecida pode ser aproveitada para a realização de um trabalho. E é justamente isso que máquinas térmicas, como máquinas a vapor ou motores de combustão, fazem.

Esse trabalho que permite ao êmbolo do cilindro se movimentar é feito a partir do ganho de energia interna, que, por sua vez, ocorre por conta da energia (calor) recebida de uma fonte.

Na verdade, essa relação se baseia no Princípio da Conservação da Energia: a energia que entra no sistema como calor (Q) é igual à somatória de variação da energia interna (ΔU) com o trabalho desenvolvido (W).