Post on 19-Jun-2015
MOTORES DE COMBUSTÃO MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNAINTERNA
CICLO OTTO E DIESELCICLO OTTO E DIESEL
Apresentador: Paulo Cezar F. da Silva – 2008208028
OBJETIVOSOBJETIVOS
Descrever o princípio de Descrever o princípio de funcionamento dos motores Ciclo funcionamento dos motores Ciclo Otto e dieselOtto e diesel
Identificar os componentes básicos Identificar os componentes básicos do motordo motor
DEFINIÇÃO.DEFINIÇÃO. MOTOR – Máquina destinada a converter MOTOR – Máquina destinada a converter
qualquer forma de energia (elétrica, qualquer forma de energia (elétrica, térmica,hidráulica) em energia mecânica.térmica,hidráulica) em energia mecânica.
É qualquer máquina capaz de transformar É qualquer máquina capaz de transformar energias; química, elétrica, térmica, nuclear, energias; química, elétrica, térmica, nuclear, em movimento pela rotação de eixo ou pelo em movimento pela rotação de eixo ou pelo empuxo de um corpo.empuxo de um corpo.
Máquina que converte qualquer forma de Máquina que converte qualquer forma de energia em trabalho mecânico.energia em trabalho mecânico.
Máquina que transforma energia calorífica de Máquina que transforma energia calorífica de combustível ( energia cinética) em trabalho combustível ( energia cinética) em trabalho mecânico.mecânico.
HISTÓRICO DO MOTOR – MCI.HISTÓRICO DO MOTOR – MCI.
1688 – Papin, físico e inventor francês, desenvolve 1688 – Papin, físico e inventor francês, desenvolve motor à pólvora na Royal Society de Londres;motor à pólvora na Royal Society de Londres;
1712 – O ferreiro e mecânico inglês Newcomen 1712 – O ferreiro e mecânico inglês Newcomen desenvolve o primeiro motor atmosférico a vapor,; desenvolve o primeiro motor atmosférico a vapor,;
1859 – O coronel Drake no dia 25 de agosto 1859 – O coronel Drake no dia 25 de agosto perfura nos Estados Unidos o primeiro poço de perfura nos Estados Unidos o primeiro poço de petróleo para produção em larga escala;petróleo para produção em larga escala;
1860 – O engenheiro Belga Lenoir desenvolve um 1860 – O engenheiro Belga Lenoir desenvolve um motor que, utilizando gás; motor que, utilizando gás;
1861 – O francês Beau de Rochas desenvolve o 1861 – O francês Beau de Rochas desenvolve o princípio dos 4 tempos de funcionamento de um princípio dos 4 tempos de funcionamento de um motor ;motor ;
1866 – Os alemães Otto e Langen desenvolvem o 1866 – Os alemães Otto e Langen desenvolvem o motor de pistão livre com consumo 50% menor motor de pistão livre com consumo 50% menor que o desenvolvido por Lenoir;que o desenvolvido por Lenoir;
HISTÓRICO DO MOTOR – MCI.HISTÓRICO DO MOTOR – MCI.
1876 – Otto desenvolve um novo motor, 1876 – Otto desenvolve um novo motor, dessa vez bastante silencioso, três vezes dessa vez bastante silencioso, três vezes mais eficiente funcionando em 4 tempos;mais eficiente funcionando em 4 tempos;
1877 – é patenteado o motor 2 tempos;1877 – é patenteado o motor 2 tempos; 1889 – Daimler desenvolve um motor de 1889 – Daimler desenvolve um motor de
elevado rendimento e rotação com 2 elevado rendimento e rotação com 2 cilindros dispostos em V;cilindros dispostos em V;
1890 – O inglês Akroyd Stuart patenteia o 1890 – O inglês Akroyd Stuart patenteia o motor de ignição por compressão;motor de ignição por compressão;
1892 – Diesel patenteia a sua idéia;1892 – Diesel patenteia a sua idéia; 1893 – o primeiro motor Diesel é fabricado 1893 – o primeiro motor Diesel é fabricado
com uma eficiência de 26%.com uma eficiência de 26%.
Componentes Básicos do Componentes Básicos do MotorMotor
Os componentes básicos de um motor Os componentes básicos de um motor de combustão interna podem ser de combustão interna podem ser agrupados da seguinte forma:agrupados da seguinte forma:
FixosFixos
1. Bloco do motor1. Bloco do motor
2. Cabeçote2. Cabeçote
3. Cárter3. Cárter
Bloco do motorBloco do motor
CABEÇOTE.CABEÇOTE.
GALERIA DE ÓLEO
Cárter do motorCárter do motor
É o reservatório do óleo de lubrificação do motor.
Componentes Básicos do Componentes Básicos do MotorMotor
MóveisMóveis
4. Êmbolos ou Pistões4. Êmbolos ou Pistões
5. Virabrequim5. Virabrequim
6. Bielas6. Bielas
7. Volante do Motor7. Volante do Motor
8. Árvore ou Eixo de Comando de Válvulas8. Árvore ou Eixo de Comando de Válvulas
9. Válvulas9. Válvulas
Êmbolos ou PistõesÊmbolos ou Pistões
VirabrequimVirabrequim
BielasBielas
Volante do MotorVolante do Motor
Árvore ou Eixo de Árvore ou Eixo de Comando de VálvulasComando de Válvulas
VálvulasVálvulas
Componentes Básicos do Componentes Básicos do MotorMotor
Componentes de VedaçãoComponentes de Vedação
10. Juntas10. Juntas
11. Anéis11. Anéis
12. Retentores12. Retentores
JuntasJuntas
AnéisAnéis
RetentoresRetentores
Componentes do motor Componentes do motor MCIMCI
DISPOSIÇÃO DOS DISPOSIÇÃO DOS CILINDROS.CILINDROS.
O tipo mais convencional de todos. 1º e o 4ª fazerem a compressão, enquanto o 2º e 3º cilindro fazem a admissão.Neste tipo de motores em linha, podemos ter de 2 a 8 cilindros.
MOTOR EM LINHA
DISPOSIÇÃO DOS DISPOSIÇÃO DOS CILINDROS.CILINDROS.
Esta disposição é utilizada em motores com mais de 6 cilindros para ocupar menos espaço.Pode-se dizer que tem de ter mais componentes, que significa risco de mas avarias.
MOTOR EM “V”
DISPOSIÇÃO DOS DISPOSIÇÃO DOS CILINDROS.CILINDROS.
Este tipo de disposição é ideal para carros com motores muito altos e de alta cilindrada.Mais utilizado em carros desportivos.
MOTOR DE CILINDROS OPOSTOS
DISPOSIÇÃO DOS DISPOSIÇÃO DOS CILINDROS.CILINDROS.
Esta disposição é muito pouco utilizada.A sua reparação é de custos elevados e a origem de problemas é constante.Existem sempre vantagens e desvantagens em cada tipo de motor. Cada tipo é indicado para uma determinada tarefa a realizar.
MOTORES EM ESTRELA
DISPOSIÇÃO DOS DISPOSIÇÃO DOS CILINDROS.CILINDROS.
Está sendo comercializado apenas em alguns países europeus.Foi lançado comercialmente pela VolkswagenTem a vantagem de ocupar menos espaço.
MOTORES EM “W”
AR
CO
MB
USTÍV
EL
CALOR
PRÉ REQUISITOS DA COMBUSTÃO
COMBUSTÍVEL
COMBU
Motor é um transformador de energias.
Transformação de Calor em Trabalho:
Calor Trabalho
Calor
Fontes de Calor:
Gasolina
Álcool
Gás Natural
Óleo Diesel
Bio Diesel
Outros (Carvão, Comb. Nuclear...)
RENDIMENTO TÉRMICO DE MOTORES RENDIMENTO TÉRMICO DE MOTORES MCI.MCI.
TIPOTIPO ENERGIENERGIAA
TRABALHTRABALHOO
PERDPERDAA
11 MAQ. A MAQ. A VAPORVAPOR 100 %100 % 15 %15 % 85 %85 %
22 MOT. MOT. GASOLINA GASOLINA
100 %100 % 28 %28 %72 %72 %
33 MOT. ALCOOLMOT. ALCOOL 100 %100 %33 %33 %
67 %67 %
44 MOT. A MOT. A DIESELDIESEL
100 %100 %40 %40 % 60 %60 %
55 MOT. MOT. ELÉTRICOELÉTRICO
100 %100 %97 %97 % 03 %03 %
Partes principais de uma máquina Partes principais de uma máquina térmica àtérmica à
combustão internacombustão interna
Ciclo OttoCiclo Otto
O Ciclo Otto é um ciclo termodinâmico O Ciclo Otto é um ciclo termodinâmico onde um determinado gás executa onde um determinado gás executa repetidamente transformações repetidamente transformações termodinâmicas, resultando em trabalho, termodinâmicas, resultando em trabalho, com aplicações em: motores, turbinas, com aplicações em: motores, turbinas, aquecimento ou refrigeração.aquecimento ou refrigeração.
No caso dos motores veiculares de No caso dos motores veiculares de “Ciclo Otto” o gás é a mistura de Ar e “Ciclo Otto” o gás é a mistura de Ar e combustível.combustível.
Estágios Estágios TermodinâmicosTermodinâmicos
1º 1º ADMISSÃOADMISSÃO
Estágios Estágios TermodinâmicosTermodinâmicos
2º COMPRESSÃO2º COMPRESSÃO
Estágios Estágios TermodinâmicosTermodinâmicos
3º 3º COMBUSTÃOCOMBUSTÃO
Estágios Estágios TermodinâmicosTermodinâmicos
4º 4º ESCAPEESCAPE
MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA
CICLO OTTO
Motores ciclo Otto – 4 Motores ciclo Otto – 4 tempostempos
CICLO DIESELCICLO DIESEL
São máquinas São máquinas térmicas alternativas, térmicas alternativas, de combustão de combustão interna, destinadas interna, destinadas ao suprimento de ao suprimento de energia mecânica ou energia mecânica ou força motriz de força motriz de acionamento. O nome acionamento. O nome é devido a Rudolf é devido a Rudolf Diesel.Diesel.
MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNACICLO DIESEL
Queima ideal – razão Queima ideal – razão estequiométricaestequiométrica
Para a gasolina pura são necessários cerca de Para a gasolina pura são necessários cerca de 15 gramas de ar para cada grama de gasolina 15 gramas de ar para cada grama de gasolina a fim de garantir uma queima sem resíduos a fim de garantir uma queima sem resíduos de ar e hidrocarbonetos não queimados;de ar e hidrocarbonetos não queimados;
A Gasolina brasileira (gasohol), por conter A Gasolina brasileira (gasohol), por conter cerca de 22% de álcool, possui poder cerca de 22% de álcool, possui poder calorífero ligeiramente menor, exigindo 13,28 calorífero ligeiramente menor, exigindo 13,28 gramas de ar;gramas de ar;
Os Subprodutos resultantes de uma queima Os Subprodutos resultantes de uma queima ideal da gasolina são o dióxido de carbono, ideal da gasolina são o dióxido de carbono, água e Nitrogênio. água e Nitrogênio.
Combustão realCombustão real
Gasolina não é pura;Gasolina não é pura; Existem resíduos poluentes e não Existem resíduos poluentes e não
poluentes;poluentes; O PROCONVE – Programa Nacional O PROCONVE – Programa Nacional
Controle da Poluição do Ar por Controle da Poluição do Ar por Veículos Automotores – estabelece e Veículos Automotores – estabelece e controla limites máximos de controla limites máximos de emissões de gases.emissões de gases.
Gases resultantes da Gases resultantes da combustão em um motorcombustão em um motor
Gases não poluentes – representam cerca de 99% dos Gases não poluentes – representam cerca de 99% dos gases emitidosgases emitidos Nitrogênio – parte integrante do ar que respiramos, Nitrogênio – parte integrante do ar que respiramos,
não participa como fonte de energia na queima – não participa como fonte de energia na queima – 71%71%
Vapor d’água – compõe cerca de 9% dos gases de Vapor d’água – compõe cerca de 9% dos gases de escape;escape;
Dióxido de carbono (CO2) – compõe cerca de 18% Dióxido de carbono (CO2) – compõe cerca de 18% dos gases eliminados. Contribuindo de forma dos gases eliminados. Contribuindo de forma significativa com a elevação da temperatura global;significativa com a elevação da temperatura global;
Oxigênio e gases inertes – cerca de 1% dos gases do Oxigênio e gases inertes – cerca de 1% dos gases do escapamento. Corresponde ao oxigênio não utilizado escapamento. Corresponde ao oxigênio não utilizado durante a queima e os demais gases que compõe o durante a queima e os demais gases que compõe o ar atmosférico em reduzida quantidade.ar atmosférico em reduzida quantidade.
Gases resultantes da Gases resultantes da combustão em um motorcombustão em um motor Gases poluentes – representam cerca de 1% dos Gases poluentes – representam cerca de 1% dos
gases emitidosgases emitidos Monóxido de carbono – o CO é extremamente Monóxido de carbono – o CO é extremamente
tóxico, à maior parte dos gases nocivos cerca de tóxico, à maior parte dos gases nocivos cerca de 18%;18%;
Óxidos de Nitrogênio – são fatores responsáveis Óxidos de Nitrogênio – são fatores responsáveis pela formação de chuva ácida;pela formação de chuva ácida;
Hidrocarbonetos – correspondem ao combustível Hidrocarbonetos – correspondem ao combustível não queimado, ou queimado parcialmente. são não queimado, ou queimado parcialmente. são cancerígenos.cancerígenos.
Partículas sólidas – especialmente vistos em Partículas sólidas – especialmente vistos em motores Diesel, uns dos responsáveis pela fumaça motores Diesel, uns dos responsáveis pela fumaça preta. preta.
Compostos de enxofre – pode, combinado ao vapor Compostos de enxofre – pode, combinado ao vapor d’água, se transformar em ácidos;d’água, se transformar em ácidos;
Aldeídos (CHO) – são voláteis cancerígenos. Aldeídos (CHO) – são voláteis cancerígenos.
Termino dos estudos de Termino dos estudos de Ciclos Otto e DieselCiclos Otto e Diesel
Alunos:Paulo Cezar Luiz Otávio