Motores de combustão interna. Introdução Motores de combustão interna são aqueles cuja combustão se verifica no próprio fluido de trabalho (mistura.

Motores de combustão interna

Introdução

Motores de combustão interna são aqueles cuja combustão se verifica no próprio fluido de trabalho (mistura ar-combustível).

O motor de combustão interna do ciclo otto foi idealizado em 1862 pelo alemão Nicolaus Otto e são todos os motores que tem como fluido de trabalho a mistura ar - gasolina ou ar – álcool, ou mistura gás natural veicular-ar

Em 1892, o engenheiro alemão Rudolf Diesel (1858-1913) registrou a patente do motor de combustão interna de ciclo Diesel. A característica fundamental deste motor é que o combustível é injetado dentro da câmara de combustão, que já contém o ar aquecido e pressurizado.

MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA - Perspectiva HistóricaMOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA - Perspectiva Histórica

1860 - LENOIR, J.J. E. - primeira tentativa - sem compressão prévia da mistura ar + combustível, uns 5000 motores foram fabricados entre 1860 - 1865 , até 6 HP, máxima eficiência 5%

1867 - NICOLAUS OTTO e EUGEN LANGENAlemanha com compressão da mistura, uns 10.000 foram fabricados , máxima eficiência11%.

1876 - NICOLAUS OTTOmotor de quatro tempos, reduz 1/3 o peso do motor e 1/16 o curso do pistão, a eficiência aumenta para 14% . As características básicas deste motor são as mesmas dos motores de hoje.

1862 - ALPHONSE BEAU DE ROCHAS, patente francesa de um motor de quatro tempos

1880 - DUGALD CLERK e JAMES ROBSON (ingleses) KARL BENZ (alemão), desenvolvem o motor de dois tempos

1892 - RUDOLF DIESEL - data da patente, motor de ignição por compressãodemora 5 anos para desenvolver um protótipo comercial

1957 - WANKEL, FELIX - primeiro teste bem sucedido do motor rotativo

1923 – GM disponibilizou comercialmente o chumbo tetraetila, o que permitiu aumentar a taxa de compressao dos motores e a suaspotências

1930 – EUGENE HOUDRY desenvolveu o processo de conversão catalíticaDo petróleo o que permitiu a obtenção de gasolinas de alta qualidade e alto Grau anti-detonante (KNOCK) 1940 – Torna-se aparente o problema da poluição do ar atmosférico e os Motores de veículos são identificados como os principais emissores de Óxidos de nitrogênio e compostos de hidrocarbonos (FORMAÇÃO DE SMOG)

1960 – na Califórnia a primeira legislação que limita as emissões de Poluentes por veículos automotores, seguido de Japão e Europa. Brasil: PROCONVE

1970 – Com a crise do petróleo dos anos 70, surgem novas alternativasDe combustíveis como o metanol e o etanol. Brasil: PRÓ-ÁLCOOL.

Proibição do chumbo tetraetila, substituição por etanol (AEAC) e MTBE

Tecnologia da injeção de combustível: injeção direta e mistura pré-preparada.

1990 – Motores bicombustíveis: diesel + gás, gasolina + gás, gasolina + álcool (AEHC)

• Pela aplicação;• Pelo desenho (projeto do motor);• Pelo ciclo de trabalho;• Pela localização das válvulas e portas de admissão

e escape;• Pelo tipo de combustível;• Pelo método de preparação da mistura;• Pelo método de ignição;• Pelo desenho da câmera de combustão;• Pelo fluido de resfriamento

• Para automóveis de passeio e comerciais leves;

• Para caminhões pesados;• Para locomotivas;• Marítimos;• Para aeronaves;• Para geradores.

• Motores alternativos de cilindros em linha;

• Motores alternativos de cilindros em V;

• Motores alternativos de cilindros opostos;

• Motores rotativos.

• Motores de quatro tempos e ciclo Otto aspirado e turbinado;

• Motores de quatro tempos e ciclo Diesel aspirado e turbinado;

• Motores de dois tempos;

• Válvulas no cabeçote;• Válvulas no bloco;• Comando no bloco;• Comando no cabeçote;• Sistema de fluxo cruzado;• Sistema de fluxo em loop;

• Gasolina;• Álcool;• Óleo diesel;• Querosene;• Fuel Oil• Gás natural veicular• Bicombustível• Tetracombustível

• Motor carburado;• Motor com injeção no coletor

(mistura pré-preparada)• Motor com injeção direta (carga

estratificada)

• Ignição por centelha;• Ignição por compressão;• Ignição por chama piloto.

• Câmera aberta: cilíndrica, esférica, outros formatos.

• Câmera dividida: pré-câmara, swirl chambers.

• Resfriamento a água;• Resfriamento a ar (fusca).

Fim aula 1

Número de cilindros 4 Número de Válvulas 16 Diâmetro x curso (mm) 80,5 x 78,4 Relação Diâmetro/Curso “Rbs” 1,0268 Volume deslocado/Cilindrada (cm³) 399/1596 Taxa de compressão 9,5:1 Potência máxima (NBR 1585) (kW/min-1) 78/5500 (Gas. Autom. Tipo C) Torque máximo (NBR 1585) (N.m/min-1) 151,1/4500 (Gas. Autom. Tipo

C) Distribuição (comando) 2 eixos de comando no cabeçote acionados

por correia dentada Alimentação: sistema de formação da mistura Injeção eletrônica MPFI Ignição Eletrônica digital Ordem de ignição 1 – 3 – 4 – 2

Conceitos básicos:

Ponto morto superior (PMS)

É a posição do pistão mais próxima do cabeçote.

Ponto morto inferior (PMI)

É a posição do pistão mais próxima do virabrequim.

Curso:

É a distância percorrida pelo pistão entre o PMS e o PMI, em milímetros (mm).

Conceitos básicos:

Cilindrada unitária

É a capacidade volumétrica de aspiração de um cilindro. Unidade: centímetro cúbico (cm3) ou litros.

Cilindrada total

Câmara de combustão

É o espaço compreendido entre o cabeçote e o pistão, quando este se encontra no PMS.

Unidade: centímetro cúbico (cm3) ou litros

É a capacidade volumétrica de aspiração de todos os cilindros. Unidade: centímetro cúbico (cm3) ou litros.

Conceitos básicos:

Volume total do cilindro

É o espaço compreendido entre o cabeçote e o pistão, quando este se encontra no PMI. Taxa de compressão

É a relação entre o volume total aspirado e o volume da câmara de compressão.

Unidade: adimensional.