otto & diesel (ifpa)

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.


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 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


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”


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


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


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


2º COMPRESSÃO2º COMPRESSÃO


3º 3º COMBUSTÃOCOMBUSTÃO


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

otto & diesel (ifpa)

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