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  • GRUPOS GERADORES

    PRINCPIOS DE FUNCIONAMENTO, INSTALAO, OPERAO E MANUTENO DE

    GRUPOS GERADORES

    PARTE I - MOTORES DIESEL

    1 - MOTORES DIESEL

    So mquinas trmicas alternativas, de combusto interna, destinadas ao suprimento de energia mecnica ou fora motriz de acionamento. O nome devido a Rudolf Diesel, engenheiro francs nascido em Paris, que desenvolveu o primeiro motor em Augsburg - Alemanha, no perodo de 1893 a 1898. Oficialmente, o primeiro teste bem sucedido foi realizado no dia 17 de fevereiro de 1897, na Maschinenfabrik Augsburg.

    Segundo sua aplicao, so classificados em 4 tipos bsicos:

    ESTACIONRIOS

    Destinados ao acionamento de mquinas estacionrias, tais como Geradores, mquinas de solda, bombas ou outras mquinas que operam em rotao constante;

    INDUSTRIAIS

    Destinados ao acionamento de mquinas de construo civil, tais como tratores, carregadeiras, guindastes, compressores de ar, mquinas de minerao, veculos de operao fora-de-estrada, acionamento de sistemas hidrostticos e outras aplicaes onde se exijam caractersticas especiais especficas do acionador;

    VEICULARES

    Destinados ao acionamento de veculos de transporte em geral, tais como caminhes e nibus;

    MARTIMOS

    Destinados propulso de barcos e mquinas de uso naval.

    Conforme o tipo de servio e o regime de trabalho da embarcao, existe uma vasta gama de modelos com caractersticas apropriadas, conforme o uso. (Laser, trabalho comercial leve, pesado, mdio-contnuo e contnuo)

    Alm dos segmentos de aplicaes, os motores Diesel podem ser classificados pelo tipo de sistema de arrefecimento que utilizam, normalmente a gua ou a ar e pelo nmero e disposio dos cilindros, que normalmente so dispostos em linha, quando os cilindros se encontram em linha reta, ou em V, quando os cilindros so dispostos em fileiras oblquas.

    As diferenas bsicas entre os diversos tipos de motores Diesel residem, essencialmente, sobre os sistemas que os compem. Todos funcionam segundo s mesmas leis da termodinmica, porm as alteraes de projeto que se efetuam sobre os sistemas e seus componentes resultam em caractersticas de operao que os tornam adequados para aplicaes diferentes.

    Os sistemas que constituem os motores Diesel so:

  • Sistema de Admisso de ar; Sistema de Combustvel, a incluindo-se os componentes de injeo de leo Diesel; Sistema de Lubrificao; Sistema de Arrefecimento; Sistema de Exausto ou escapamento dos gases; Sistema de Partida;

    O motor, propriamente dito, composto de um mecanismo capaz de transformar os movimentos alternativos dos pistes em movimento rotativo da rvore de manivelas, atravs da qual se transmite energia mecnica aos equipamentos acionados, como, por exemplo, um gerador de corrente alternada, que denominamos ALTERNADOR. Este mecanismo se subdivide nos seguintes componentes principais:

    a) - Bloco de cilindros

    Onde se alojam os conjuntos de cilindros, compostos pelos pistes com anis de segmento, camisas, bielas, rvores de manivelas e de comando de vlvulas, com seus mancais e buchas. Na grande maioria dos motores, construdo em ferro fundido e usinado para receber a montagem dos componentes. Grandes motores navais tem bloco construdo em chapas de ao soldadas e alguns motores de pequeno porte tem bloco de liga de alumnio.

    b) - Cabeotes

    Funcionam, essencialmente, como "tampes" para os cilindros e acomodam os mecanismos das vlvulas de admisso e escape, bicos injetores e canais de circulao do lquido de arrefecimento. Dependendo do tipo de construo do motor, os cabeotes podem ser individuais, quando existe um para cada cilindro, ou mltiplos, quando um mesmo cabeote cobre mais de um cilindro.

    c) - Crter

    o reservatrio do leo lubrificante utilizado pelo sistema de lubrificao. construdo em ferro fundido, liga de alumnio ou chapa de ao estampada. Em alguns motores o crter do tipo estrutural, formando com o bloco uma estrutura rgida que funciona como chassis da mquina, como se v em alguns tratores agrcolas.

    d) - Seo dianteira

    a parte dianteira do bloco, onde se alojam as engrenagens de distribuio de movimentos para os acessrios externos, tais como bomba d'gua, ventilador, alternador de carga das baterias e para sincronismo da bomba de combustvel e da rvore de comando de vlvulas.

    e) - Seo traseira.

    Onde se encontra o volante e respectiva carcaa, para montagem do equipamento acionado.

    Todos os cuidados de manuteno preventiva se concentram sobre os sistemas do motor. O mecanismo principal s recebe manuteno direta por ocasio das revises gerais de recondicionamento ou reforma, quando totalmente desmontado, ou se, eventualmente, necessitar de interveno para manuteno corretiva, em decorrncia de defeito ou acidente. Os componentes internos esto sujeitos a desgastes inevitveis, porm sua durabilidade e performance dependem unicamente dos cuidados que forem dispensados aos sistemas.

  • Motor Diesel CUMMINS modelo 6CT8.3 visto em corte

    2 - PRINCPIOS DE FUNCIONAMENTO

    Os motores de combusto interna, segundo o tipo de combustvel que utilizam, so classificados em motores do ciclo Otto e motores do ciclo Diesel, nomes devidos aos seus descobridores.

    Motores do ciclo Otto so aqueles que aspiram a mistura ar-combustvel preparada antes de ser comprimida no interior dos cilindros. A combusto da mistura provocada por centelha produzida numa vela de ignio. o caso de todos os motores a gasolina, lcool, gs, ou metanol, que so utilizados, em geral, nos automveis.

    Motores do ciclo Diesel so aqueles que aspiram ar, que aps ser comprimido no interior dos cilindros, recebe o combustvel sob presso superior quela em que o ar se encontra. A combusto ocorre por auto-ignio quando o combustvel entra em contato com o ar aquecido pela presso elevada. O combustvel que injetado ao final da compresso do ar, na maioria dos motores do ciclo Diesel o leo Diesel comercial, porm outros combustveis, tais como nafta, leos minerais mais pesados e leos vegetais podem ser utilizados em motores construdos especificamente para a utilizao destes combustveis. O processo Diesel no se limita a combustveis lquidos. Nos motores segundo o processo Diesel podem ser utilizados tambm carvo em p e produtos vegetais. Tambm possvel a utilizao de gs como combustvel no processo Diesel, nos motores conhecidos como de combustvel misto ou conversveis, que j so produzidos em escala considervel e vistos como os motores do futuro.

  • Para os combustveis lquidos, as diferenas principais entre os motores do ciclo Otto e do Ciclo Diesel so:

    Motores de Combusto Interna a Pisto Caracterstica Ciclo Otto Ciclo Diesel

    Tipo de Ignio Por centelha (Vela de

    ignio) Auto-ignio

    Formao da mistura No carburador Injeo

    Relao de Compresso

    6 at 8 : 1 16 at 20 : 1

    (No motor Otto de injeo o combustvel injetado na vlvula de admisso, ou diretamente na tomada de ar do cilindro antes do trmino da compresso.)

    2.1 - DEFINIES

    A nomenclatura utilizada pelos fabricantes de motores, normalmente encontrada na documentao tcnica relacionada, obedece a notao adotada pela norma DIN 1940. Existem normas americanas, derivadas das normas DIN, que adotam notaes ligeiramente diferenciadas, porm com os mesmos significados.

    Notao Nomenclatura Definio

    D DIMETRO DO CILINDRO

    Dimetro interno do Cilindro.

    s CURSO DO PISTO

    Distncia percorrida pelo pisto entre os extremos do cilindro, definidos como Ponto Morto Superior (PMS) e Ponto Morto Inferior (PMI).

    s /D CURSO/ DIMETRO

    Relao entre o curso e o dimetro do pisto. (Os motores cuja relao curso/dimetro = 1 so denominados motores quadrados.)

    n ROTAO Nmero de revolues por minuto da rvore de

    manivelas.

    cm VELOCIDADE Velocidade mdia do Pisto = 2s n / 60 = s n /

    30

    A REA DO PISTO

    Superfcie eficaz do Pisto = D2 / 4

    Pe

    POTNCIA TIL

    a potncia til gerada pelo motor, para sua operao e para seus equipamentos auxiliares (assim como bombas de combustvel e de gua, ventilador, compressor, etc.)

    z NMERO DE CILINDROS

    Quantidade de cilindros de dispe o motor.

    Vh VOLUME DO CILINDRO

    Volume do cilindro = As

    Vc VOLUME DA CMARA

    Volume da cmara de compresso.

  • V VOLUME DE COMBUSTO

    Volume total de um cilindro = Vh + Vc

    VH CILINDRADA TOTAL

    Volume total de todos os cilindros do motor = z

    Vh

    e

    RELAO DE COMPRESSO

    Tambm denominada de razo ou taxa de compresso, a relao entre o volume total do cilindro, ao iniciar-se a compresso, e o volume no fim da compresso, constitui uma relao significativa para os diversos ciclos dos motores de combusto interna. Pode ser

    expressa por: (Vh +Vc)/Vc . ( maior do que 1).

    Pi

    POTNCIA INDICADA

    a potncia dentro dos cilindros. Abreviadamente denominada de IHP (Indicated Horsepower), consiste na soma das potncias efetiva e de atrito nas mesmas condies de ensaio.

    Pl POTNCIA DISSIPADA

    Potncia dissipada sob carga, inclusive engrenagens internas.

    Psp DISSIPAO Dissipao de potncia pela carga.

    Pr

    CONSUMO DE POTNCIA

    Consumo de potncia por atrito, bem como do equipamento auxiliar para funcionamento do

    motor, parte a carga. Pr= Pi - Pe- Pl -Psp

    Pv

    POTNCIA TERICA

    Potncia terica, calculada por comparao, de mquina ideal. Hipteses para este clculo: ausncia de gases residuais, queima completa, paredes isolantes, sem perdas hidrodinmicas, gases reais.

    pe

    PRESSO MDIA EFETIVA

    a presso hipottica constante que seria necessria no interior do cilindro, durante o curso de expanso, para desenvolver uma potncia igual potncia no eixo.

    pi

    PRESS