Máquinas de Combustão Interna – Ciclo Otto

Prof.: Stênio Cardoso

7º Período de Engenharia Elétrica

Sete Lagoas – MG2015

J

Acadêmicos

o Albert Alves Oliveirao Geraldo Henrique Ferreirao Gilson Fernando Gonçalveso Guilherme Franciso Leandro Martins Moreirao Lucas Coelho da Gamao Marcos Paulo Salatinio Junio Cezar Maia de Almeida

J

Objetivo Geral

O trabalho consiste em apresentar os processos teóricos e práticos dos motores de combustão interna, denominados de Ciclo Otto e seus processos termodinâmicos envolvidos.

J

Sendo idealizado pela primeira vez em 1862 por Beau de Rochas e posto em prática pelo engenheiro alemão Nikolaus August Otto (1832-1891), o Ciclo Otto, como ficou conhecido, trata-se de um processo de funcionamento de um motor de quatro tempos.

J

Beau de Rochas (1862)

Criou o princípio do motor de combustão interna de 4 tempos.

Sua abordagem deu ênfase a importância da compressão da mistura de combustível e ar antes da ignição.

Nikolaus Otto (1876)

Por um feliz acidente, Otto descobriu o valor da compressão de uma mistura de combustível e ar antes de queimar.

Nasceu assim a ideia do ciclo de Otto, ou ciclo de quatro tempos.

J

Primeiro Motor Otto de 1876

A

O ciclo de Otto é um ciclo termodinâmico que idealiza o funcionamento de motores de combustão interna de ignição por centelha. Motores baseados no ciclo Otto equipam a maioria dos automóveis convencionais e usam combustíveis leves como gasolina, álcool e gás natural.

A

O motor a combustão interna é uma máquina que transforma a energia térmica gerada pela combustão do combustível em energia mecânica.

Energia Térmica

A

Gi

Existem inúmeras configurações de motor em termos de suavidade, custo de fabricação, espaço e capacidade. Essas características tornam cada um mais apropriado a certos tipos de aplicação.

Gi

1º - O ar atmosférico é absorvido, o combustível do tanque une estes dois elementos formando a mistura proporcional de ar mais combustível.

PP

V

Gu

2º - A mistura de ar-combustível é comprimida em um local denominado de câmara de combustão.

P

V

Le

3º - Neste momento o sistema de ignição gera uma centelha, inflamando a mistura e gerando uma explosão, empurrando o pistão para baixo e gerando trabalho mecânico.

P

V

Ge

4º - O processo é finalizado com a expulsão dos gases queimados para fora do motor.

P

V

Lu

Lu

Para cálculo de rendimento ou eficiência do ciclo Otto pode ser obtido pela expressão:

A constante k é a razão entre os calores específicos e em condições normais assume um valor de 1,4.

Ge

Turbo-compressor

Le

Óxido nitroso - Nitro

Gu

Desenho Técnico Química Mecânica dos Fluídos Física Transferência de Calor Resistência dos Materiais Ciências do Ambiente

A

Fundamentos da termodinâmica, Van Wylen – Sonntag – Borgnakke, Ed. Edgar Blucher, 6º ed., 2003;

Máquinas térmicas do tipo Otto. Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/fis183/textos/maquinas/maquinas.html> Acessado em 23/05/2015 às 16h20min.

Hugh D. Young e Roger A. Freedman: “Física I – Mecânica”; Tradução de Adir Moysés Luiz. Editora Addison Wesley, São Paulo. 10ª Edição, 2003.

Termodinâmica para Engenharia, AFONSO, Clito, Ed.FEUP, 2012.

A

Motores de combustão interna revolucionaram o meio de locomoção, sendo eles fundamentais para o desenvolvimento da sociedade. Um ponto negativo deste ciclo é a utilização de combustíveis derivados do petróleo, dessa forma não sabemos até quando teremos essa fonte.

M

Hoje existem vários modelos que vem sendo desenvolvidos para substituir motores de quatro tempos atuais, como por exemplo motores elétricos.

M

O fim dos motores de quatro tempos pode estar perto mas, o trabalho de Nikolaus Otto foi tão importante que atualmente, milhões de carros, motos, embarcações e máquinas utilizam seu modelo.

M

FIM

Espaço para Perguntas