motores de combustão por compressão (diesel).eduloureiro.dominiotemporario.com/doc/mtaula5.pdf ·...

•Exemplos:

•Motor Diesel de 6 cilindros em linha. O desenho indica que os motores

Diesel são geralmente bem mais robustos que os motores de ignição por

centelha pois os níveis de tensão a que são submetidos são substancialmente

maiores devido aos altos níveis de pressão. O volume deslocado é de 10

litros, a taxa de compressão de 16,3 e normalmente estes motores são

turbo-comprimidos. O combustível é injetado diretamente no interior da

câmara de combustão.

Motores de combustão por compressão (DIESEL). Máquinas Térmicas I – Prof. Eduardo Loureiro

FONTE: Heywood, 1988

•Exemplos:

•Motor de automóvel Diesel de 4

cilindros em linha. Overhead-cam design. Os

motores menores operam a velocidades

maiores., portanto, o tempo disponível

para o processo de combustão é menor.

O sistema de injeção deve garantir que a

mistura ar-combustível ocorra mais

rapidamente. Para isto, utiliza-se a injeção

indireta de combustível. Combustível é

injetado dentro de uma câmara de

combustão auxiliar que é separada da

câmara principal por uma restrição

(nozzle). Nos últimos estágios do curso

de compressão, ar é forçado através da

restrição do cilindro para a pré-câmara a

alta velocidade. O combustível é injetado

dentro desta pré-câmara com um alto

nível de turbulência e taxas bem altas de

mistura (ar-combustível) são conseguidas.

A combustão começa na pré-câmara, e o

aumento de pressão resultante força os

gases em combustão, combustível e ar

para dentro da câmara principal. Como

este fluxo de saída da pré-câmara é bem

vigoroso, o rápido processo de mistura e

queima ocorre também dentro da câmara

principal.



Motor Volkswagen Diesel, 4 cilindros, aspirado. Cilindrada: 1,47

litros, curso: 80mm, Diâm: 76,5mm, razão de compressão: 23,

potência 37 kW a 5000 rpm.

•Exemplos:

•Motor Turbo de injeção direta, quatro tempos, Caterpillar, 6 cilindros em

linha. Diâm.: 137,2mm, curso: 165,1mm, potência 200-300 kW a 1600-2100

rpm.



•Exemplos:

•Existem motores Diesel bastante grandes,

usados para propulsão naval ou geração de

eletricidade. Operam no ciclo de dois

tempos, em contraste com os motores

menores mostrados anteriormente. A figura

mostra um motor naval Sulzer, dois tempos,

turbocomprimido, disponível com 4 a 12

cilindros, diâmetro 840mm, curso 2900mm,

potência de 1,9 MW por cilindro a 78

rev/min.

•A troca de gás entre os ciclos é feita

primeiro abrindo a válvula de exaustão e

então o pistão descobre as portas de

admissão na lateral do cilindro.



•Exemplos:

The Wartsila-Sulzer RTA96-C turbocharged

two-stroke diesel engine is the most

powerful and most efficient prime-mover in

the world today.

The Aioi Works of Japan's Diesel United,

Ltd built the first engines and is where

some of these pictures were taken.

It is available in 6 through 14 cylinder

versions, all are inline engines. These

engines were designed primarily for very

large container ships. Ship owners like a

single engine/single propeller design and the

new generation of larger container ships

needed a bigger engine to propel them.

The cylinder bore is just under 38" (96.5

cm) and the stroke is just over 98“ (249

cm). Each cylinder displaces 111,143 cubic

inches (1820 liters) and produces 7780

horsepower. Total displacement comes out

to 1,556,002 cubic inches (25,480 liters) for

the fourteen cylinder version.


FONTE:

http://people.bath.ac.uk/ccsshb/12cyl/

•Exemplos:

Some facts on the 14 cylinder version:

Total engine weight: 2300 tons

(The crankshaft alone weighs 300 tons.)

Length: 89 feet

Height: 44 feet

Maximum power:108,920 hp at 102 rpm

Maximum torque:5,608,312 lb/ft at 102rpm

Fuel consumption at maximum power is 0.278 lbs

per hp per hour (Brake Specific Fuel

Consumption). Fuel consumption at maximum

economy is 0.260 lbs/hp/hour. At maximum

economy the engine exceeds 50% thermal

efficiency. That is, more than 50% of the energy in

the fuel in converted to motion.

For comparison, most automotive and small aircraft

engines have BSFC figures in the 0.40-0.60 lbs/hp/hr

range and 25-30% thermal efficiency range.

Even at its most efficient power setting, the big 14

consumes 1,660 gallons of heavy fuel oil per hour.


FONTE:


•Exemplos:

The internals of this engine are a bit different

than most automotive engines.

The top of the connecting rod is not attached

directly to the piston. The top of the connecting

rod attaches to a "crosshead" which rides in guide

channels. A long piston rod then connects the

crosshead to the piston.

I assume this is done so the the sideways forces

produced by the connecting rod are absorbed by

the crosshead and not by the piston. Those

sideways forces are what makes the cylinders in an

auto engine get oval-shaped over time.


FONTE:


•Exemplos:

Installing the "thin-shell" bearings. Crank & rod journals are 38" in diameter and 16" wide:


FONTE:


•Exemplos:

The crank sitting in the block (also known as a "gondola-style" bedplate). This is a 10 cylinder version.


FONTE:


•Exemplos:

A piston & piston rod assembly. The piston is at the top. The large square plate at the

bottom is where the whole assembly attaches to the crosshead:


FONTE:


•Exemplos:

The "spikes" on the piston rods are hollow tubes that go into the holes you can see on

the bottom of the pistons (left picture) and inject oil into the inside of the piston which

keeps the top of the piston from overheating. Some high-performance auto engines have a

similar feature where an oil squirter nozzle squirts oil onto the bottom of the piston.


FONTE:


•Exemplos:

The cylinder deck (10 cylinder version). Cylinder liners are die-cast ductile cast iron. Look

at the size of those head studs!:


FONTE:


•Exemplos:

The first completed 12 cylinder engine:


FONTE:


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