FINAL MOTORES TERMICOS

CICLO OTTO

Conteúdo1. Introdução............................................................................................................................2

2. Objectivos............................................................................................................................3

3. Revisão Bibliográfica...........................................................................................................4

3.1. Definição de Motores de Combustão Interna................................................................4

3.2. Classificação dos MCI..................................................................................................4

3.3. Ponto Morto Superior e Ponto Morto Inferior..............................................................5

3.4. Câmara de Compressão ou de Combustão, Volume Morto..........................................6

3.5. Octanagem....................................................................................................................6

3.6. Taxa de Compressão (Relação)....................................................................................7

3.7. Classificação.................................................................................................................7

3.8. Motores Alternativos....................................................................................................9

3.8.1. Motor a Quatro Tempos........................................................................................9

3.9. Principais componentes dos MCI...............................................................................12

4. Cálculos das dimensões principais de um motor a combustão interna................................14

5. Conclusão...........................................................................................................................20

6. Nomeclatura.......................................................................................................................21

7. Bibliografia........................................................................................................................24

MOTORES TÉRMICOS Página 1

CICLO OTTO

1. Introdução

O motor é a fonte de potência dos veículos. A potência do veículo lhe dá movimentação, e lhe permite o transporte de cargas (pessoas ou materiais). Portanto, o motor é a fonte de força e movimento de veículos. Quanto maior for a potência do motor, maior será a sua capacidade de carga, e maiores velocidades poderá proporcionar ao veículo. Assim, se é dito que um motor é mais potente que um outro, quer dizer que o primeiro proporciona ao veículo uma capacidade de transportar uma quantidade maior de carga, ou de atingir velocidades mais elevadas.

Por exemplo, motores de caminhões e autocarros são feitos mais potentes que os de automóveis de modelo popular, pois necessitam de uma maior capacidade de carga. Por outro lado, motores de automóveis desportivos também são mais potentes que os de modelos populares. Motores de automóveis desportivos têm por objectivo atingir maiores velocidades. O emprego da potência de motores para uma maior capacidade de carga ou para a obtenção de velocidades mais elevadas é obtido através do projecto adequado de um sistema de transmissão.

Sistema de transmissão é um grupo de peças e equipamentos que transfere a potência do motor para as rodas. Para seu funcionamento, o motor necessita de uma fonte de energia: o combustível. Combustíveis podem ser líquidos ou gasosos. Os combustíveis mais popularmente utilizados são a gasolina, o álcool e o óleo diesel, todos líquidos. O gás natural vem sendo ultimamente empregado como uma fonte de energia alternativa. Factores económicos, requerimentos de potência ou de atendimento a legislações ambientais determinam o tipo de combustível a ser utilizado.


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2. Objectivos

Objectivos Gerais

Este trabalho além de se destinar como ferramenta de análise, tem como objectivo o cálculo preliminar de parâmetros que correspondem a um ante-projecto de um motor de combustão interna, relativamente a valores de funcionamento que expressam máximas eficiências e economia de consumo. Com base nos dados fornecidos far-se-á o devido cálculo inicial de parâmetros relevantes para uma pré-análise das gamas de funcionamento do motor que se pretende.

Objectivos Específicos

Construir o diagrama indicado. Calcular a Pressão indicada. Calcular a Pressão efectiva. Calcular os rendimentos mecânicos, indicado, relativo e efectivo. Calcular os gastos: e g e T G. Estabelecer o Balanço Térmico. Calcular a cilindrada unitária, curso e diâmetro do cilindro. Calcular a potência específica por dm2 do êmbolo e potência específica por litro de

Cilindrada.


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3. Revisão Bibliográfica

3.1. Definição de Motores de Combustão Interna

São Máquinas Térmicas Motoras nas quais a energia química dos combustíveis se transforma em trabalho mecânico (o fluido de trabalho consiste nos produtos da combustão). Observa figura 1.

Figura: 1 Motor de combustão interna.

3.2. Classificação dos MCI

Os MCI podem ser classificados em:

a) Quanto à propriedade do gás na admissão: ar (Diesel) mistura ar- combustível (Otto)

b) Quanto à ignição por centelha (ICE) por compressão (ICO)

c) Quanto ao ciclo de trabalho

2 tempos 4 tempos

d) Quanto ao número de cilindros monocilíndricos policilíndricos

e) Quanto à disposição dos cilindros em linha opostos (boxer) em V


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f) Quanto à utilização ESTACIONÁRIOS - Destinados ao accionamento de máquinas estacionárias, tais como

Geradores, máquinas de solda, bombas ou outras máquinas que operam em rotação constante; INDUSTRIAIS - Destinados ao accionamento de máquinas de construção civil, tais como

tractores, carregadoras, guindastes, compressores de ar, máquinas de mineração, veículos de operação fora-de-estrada, accionamento de sistemas hidrostáticos e outras aplicações onde se exijam características especiais específicas do accionador;

VEICULARES - Destinados ao accionamento de veículos de transporte em geral, tais como caminhões e ônibus;

MARÍTIMOS - Destinados à propulsão de barcos e máquinas de uso naval. Conforme o tipo de serviço e o regime de trabalho da embarcação, existe uma vasta gama de modelos com características apropriadas, conforme o uso. (lazer ou trabalho).

VantagensArranque rápido; Trabalho em rotações relativamente baixas; Pequeno tamanho fácil manutenção.

DesvantagensLimitação de potência; Não utilização de combustíveis sólidos;Peso elevado para potência elevado número de peças baixa eficiência.

3.3. Ponto Morto Superior e Ponto Morto Inferior

Ponto Morto Superior (PMS) {TDC - Top Dead Center} e o Ponto Morto Inferior (PMI) {BDC - Bottom Dead Center}, são nestas posições onde o êmbolo muda de sentido de movimento estando no seu máximo (PMS) ou no seu mínimo (PMI). Observa a figura 2.

Figura 2. Curso do pistão.


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3.4. Câmara de Compressão ou de Combustão, Volume Morto

É o espaço livre que fica acima do pistão quando este se encontra no P.M.S. Nela, a mistura ar/combustível do motor a gasolina, que entrou pela válvula de admissão, será comprimida e, após a faísca emitida pela vela, explodirá para que a expansão dos gases movimente o pistão e dê sequência ao funcionamento do motor.

Dependendo do grau de modernidade do motor, a câmara pode estar inserida no cabeçote ou na cabeça dos pistões – esse último mais comummente achados. Basicamente, o volume da câmara de combustão define a Taxa de Compressão do motor. Quanto menor for seu volume, maior será essa relação e, consequentemente, melhor o rendimento do motor. Todos os componentes que actuam em sua formação ou ao seu redor influenciam directamente em sua eficiência: a posição das válvulas e o desenho dos ductos de admissão. Observa a figura 3.

Figura 3. Câmara de combustão moderna.

3.5. Octanagem

A octanagem mede a capacidade da gasolina de resistir à detonação, ou a sua capacidade de resistir às exigências do motor sem entrar em auto-ignição antes do momento programado. A detonação, também conhecida como “batida de pino”, leva à perda de 098 potência e pode causar sérios danos ao motor, dependendo de sua intensidade e persistência.

Um combustível de octanagem n é aquele que se comporta como se fosse uma mistura contendo n% de isooctano e (100-n)% de n.heptano. Por convenção, o isooctano puro tem octanagem 100 e o n.heptano puro tem octanagem zero. Hoje, alguns combustíveis aditivados possuem octanagem superior a escala posta, é uma nova tecnologia.


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As principais propriedades da gasolina indicadas abaixo:

Gasolina

Calor específico 34.900

Numero de octanos 91/80

Calor latente de vaporização 376~502

Temperatura de ignição 220

Razão estequiemetrica ar / combustível 14,5

Tabela 1.

3.6. Taxa de Compressão (Relação)

Relação matemática que indica quantas vezes a mistura ar/combustível ou simplesmente o ar aspirado (no caso dos diesel) para dentro dos cilindros pelo pistão é comprimido dentro da câmara de combustão antes que se inicie o processo de queima. Assim, um motor a gasolina que tenha especificada uma taxa de compressão de 8:1, por exemplo, indica que o volume aspirado para dentro do cilindro foi comprimido oito vezes antes que a centelha da vela iniciasse a combustão.

3.7. Classificação

Os motores de combustão interna são classificados de acordo com o modo de queima do combustível em motores com ignição por centelha e motores com ignição por compressão. Estes últimos também são também conhecidos por motores diesel. Motores movidos a gasolina ou a álcool são exemplos de motores com ignição por centelha. Neste caso, a queima de combustível é iniciada com uma centelha fornecida pela vela de ignição, que é um componente instalado na superfície superior do cilindro, na parte chamada cabeçote do cilindro. Motores diesel normalmente utilizam o óleo diesel como combustível. Nestes motores a ignição é iniciada pela injecção de combustível no cilindro através de bicos injectores.

A combustão em motores diesel se dá de maneira espontânea, estimulada por elevadas pressão e temperatura da mistura ar/combustível no cilindro. Os motores também podem ser classificados como de quatro tempos ou dois tempos. Durante seu funcionamento, um motor continuamente admite uma quantidade de ar e combustível, comprime e queima a mistura e a deixa expandir antes de expulsá-la do cilindro. Quando este ciclo é feito ao tempo em que o pistão executa quatro movimentos, dois para cima e dois para baixo, o motor é chamado de quatro tempos. Quando o pistão realiza somente dois movimentos durante o ciclo, um para cima e um para baixo, o motor é chamado de dois tempos.


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A distância entre o ponto morto superior e o ponto morto inferior e o diâmetro do cilindro determinam o volume da mistura ar-combustível admitida pelo motor a cada ciclo. Este volume é comummente chamado cilindrada do motor. A cilindrada é medida em litros (L) ou centímetros cúbicos (cc ou cm³). Assim, um motor 1.0L e um motor de 1000cc têm a mesma cilindrada. A cilindrada está intimamente relacionada ao desempenho do motor. De uma maneira geral, quanto maior for a cilindrada, maior será a potência e o consumo de combustível.

A razão entre o volume da mistura no cilindro com o pistão no ponto morto inferior e seu volume com o pistão no ponto morto superior é denominada razão de compressão. Os motores de combustão interna têm, normalmente, quatro, seis ou oito cilindros.

Motores de um, três, cinco, dez e doze cilindros também encontram aplicação, em menor escala. Motores de dez e doze cilindros são, em geral, empregados em veículos de competição.Motores de um único cilindro são comummente utilizados para testes de laboratório, veículos de duas rodas, ou para outros equipamentos, como cortadores de relva.

Os cilindros de um motor podem ser arranjados em linha, opostos ou configuração em V.

Figura 4. Disposição dos cilindros.

3.8. Motores Alternativos

O Ciclo mecânico é o mesmo em qualquer motor alternativo.


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1°) Introduz-se o combustível no cilindro; 2°) Comprime-se o combustível, consumindo trabalho (deve ser fornecido); 3°) Queima-se o mesmo; 4°) Ocorre a expansão dos gases resultantes da combustão, gerando trabalho; 5°) Expulsão dos gases.

Nos motores a pistão, este ciclo pode completar-se de duas maneiras:

Ciclo de trabalho a quatro tempos; Ciclo de trabalho a dois tempos.

3.8.1. Motor a Quatro Tempos

O ciclo se completa a cada quatro cursos do êmbolo, de onde vem a sua denominação. Um ciclo de trabalho estende-se por duas rotações da árvore de manivelas, ou seja, quatro cursos do pistão.

No primeiro tempo, com o pistão em movimento descendente, dá-se a admissão, que se verifica, na maioria dos casos, por aspiração automática da mistura ar-combustível (nos motores Otto), ou apenas ar (motor Diesel). Na maioria dos motores Diesel modernos, uma ventoinha empurra a carga para o cilindro (turbo compressão).

No segundo tempo, ocorre a compressão, com o pistão em movimento ascendente. Pouco antes do pistão completar o curso, ocorre a ignição por meio de dispositivo adequado (no motor Otto), ou a auto-ignição (no motor Diesel).

No Terceiro tempo, com o pistão em movimento descendente, temos a ignição, com a expansão dos gases e transferência de energia ao pistão (tempo motor).

No quarto tempo, o pistão em movimento ascendente, empurra os gases de escape para a atmosfera. Durante os quatro tempos – ou duas rotações – transmitiu-se trabalho ao pistão só uma vez. Para fazer com que as válvulas de admissão e escapamento funcionem correctamente, abrindo e fechando as passagens nos momentos exactos, a árvore de comando de válvulas (ou eixo de cames) gira a meia rotação do motor, completando uma volta a cada ciclo de quatro tempos.

1° Tempo - curso de admissão


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Estando o pistão no PMS o mesmo começa a descer estando aberta a válvula de admissão e fechada a válvula de descarga, o embolo a descer gera um vácuo no interior do cilindro aspirando a mistura ar/ combustível.

Figura 5. Curso de admissão

2° Tempo curso de compressão

Estando VA e VD fechadas a medida que o pistão desloca-se para o PMS o mesmo comprime o conteúdo do cilindro aumentando a sua temperatura e pressão interna.

Figura 6. Curso de compressão.

3° Tempo curso de combustão / expansão


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Pouco antes do pistão atingir o PMS, com VA e VD fechada a mistura ar combustível é queimada a energia libertada nesta combustão da origem a uma força no embolo deslocando-se PMS a PMI. Esta força é transmitida do êmbolo, através da biela ao virabrequim girando-o.

Figura 7. Curso de combustão.

4 ° Tempo - curso de escape.

Com a VA fechada e VD aberta, o embolo ao deslocar do PMI ao PMS, expulsa os produtos da combustão. O virabrequim executa outra meia volta completando o ciclo

Figura 8. Curso de escape.


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3.9. Principais componentes dos MCI

Os principais componentes de um MCI são colocados em seguida:

Peças fixas Bloco do motor ( cylinder crankcase); Cabeçote ( head); Cárter ( crankcase). Peças móveis Pistão ou êmbolo (piston); Biela ( connecting Rod); Árvore de manivelas ou virabrequim (camshaft); Válvulas de admissão e escape ( intake and exaust valves); Árvore de comando de válvulas (camshaft);

Bloco do Motor

É o motor propriamente dito, onde são usinados os cilindros ou os furos para a colocação destes; os motores arrefecidos a ar levam cilindros aletados, possuindo, geralmente, bloco baixo permitindo que os cilindros fiquem expostos à circulação do ar de arrefecimento. Na parte inferior do bloco estão os alojamentos dos mancais centrais, onde se apóia o eixo de manivelas (virabrequim). Nos motores horizontais (e.g., do fusca), de cilindros opostos, o eixo de manivelas acha-se no centro do bloco, este, por sua vez, é composto de duas partes justapostas, afixadas por parafusos.

Figura 9. Bloco do motor


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Cabeçote

É uma espécie de tampa do motor contra a qual o pistão comprime a mistura, no caso do ciclo Otto, ou o ar, no caso do Diesel. Geralmente possui furos com roscas onde são instaladas as velas de ignição ou os bicos injectores e onde estão instaladas as válvulas de admissão e escape com os respectivos ductos.

Figura 10. Cabeçote

Cárter

Parte inferior do bloco, cobrindo os componentes inferiores do motor, e onde está depositado o óleo lubrificante.

Pistão

É a parte móvel da câmara de combustão, recebe a força de expansão dos gases queimados, transmitido-a à biela, por intermédio de um pino de aço (pino do pistão). É em geral fabricado em liga de alumínio.

Biela

Braço de ligação entre o pistão e o eixo de manivelas; recebe o pistão, transmitindo-o ao eixo de manivelas (virabrequim). É importante salientar que o conjunto biela-virabrequim transforma o movimento retilíneo do pistão em movimento rotativo do virabrequim.

Virabrequim (Eixo de manivelas, Árvore de manivelas)

Eixo motor propriamente dito, o qual, na maioria das vezes, é instalado na parte inferior do bloco, recebendo ainda as bielas que lhe imprimem movimento.

Eixo Comando de Válvulas (Árvore Comando da Distribuição)

A função deste eixo é abrir as válvulas de admissão e escape, respectivamente, nos tempos de admissão e escapamento. É accionado pelo eixo de manivelas, através de engrenagem, corrente ou ainda, correia dentada. É dotado de ressaltos que elevam o conjunto: tucho, haste, balancim abrindo as válvulas no momento oportuno.


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Válvulas

Existem dois tipos: de admissão e de escape. A primeira abre-se para permitir a entrada da mistura combustível/ar (ou ar puro, conforme o caso) no interior do cilindro. A outra, de escape, abre-se para dar saída aos gases queimados.

Conjunto de Accionamento das Válvulas

Compreende o tucho e uma haste, que o interliga ao balancim, apoiando-se directamente sobre a válvula. No momento em que o eixo comando de válvulas giras, o ressalto deste acciona o tucho, que por sua vez move a haste, fazendo com que o balancim transmita o movimento à válvula, abrindo-a. Há um conjunto destes (tucho, haste, balancim) para cada ressalto. Um para cada válvula, tanto de admissão quanto de escape.

Figura 11. Principais partes do motor.

4. Cálculos das dimensões principais de um motor a combustão interna

Dados:

- Motor: explosão

- Potência efectiva: Ne=81CV

- Velocidade de rotação: n=6000

- Ciclo de funcionamento: 4 tempos

- Números de cilindros: i= 6

=8 To=293 K ∆ t=20=1,15 S/D=0,86 =0,75=/ nv=0,80

Estudo das fases do ciclo motor


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1º Tempo – Admissão (calcular Pa; Ta e Va)

Pa=Po−∑ Pr ; ∆ Pa=(1+ε 0)∗ω2

2∗ρc ; P0=1,033 Kgf

cm2

1+ε 0=φ ; 7 ≤ φ ≤10 ;= 65m/s ρc=1,2754 Kgm3

Pa=P0−(1+ε 0)∗ω2

2∗ρ c

Pa=1,033−9∗652

2∗1,2754=1,033−0,31885=0,78556593 Kgf

cm2

V a=ε∗V cc=8∗1 l=8 l

T a=T0+∆ t

1−Pr

ε∗Pa(1−

T0+∆ tT r

) ; T r=700 K e Pr=1,17 Kgf

cm2

T a=293+20

1− 1,178∗0,7855658

(1−293+20700

)=339,0166381 K

2º Tempo-Compressão (calcular Pc;Tc e Vc)

Pc=Pa∗ε k1 ;k1=1,29→ Pc=0,7855658∗81,29=11,48599575 Kgfcm2

V c=1 l

T c=T a∗εk1−1=339,0166381∗81,29−1=619,6081321 Kgfcm2

3º Tempo – Combustão (calcular Pc;Tc e Vc)

Durante o processo de combustão a mistura gasosa sofre mudanças qualitativas e quantitativas, por esta razão é necessário, antes de terminar os parâmetros do fim da combustão estudar a quantidade a composição e os calores desenvolvidos pela mistura gasosa contida no cilindro no princípio e no fim da combustão.

Cálculo da quantidade de Kmol da mistura gasosa no princípio da combustão

L ´0=1

0,23 (83

C+8 H2−O2);C=0,854 ; H 2=0,142;O2=0,003;

L ´0=1

0,23 (83∗0,854+8∗0,142−0,003)=14,82753623 Kmol


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L0=L´ 0

29=0,5112943528 Kmol

L=α∗L0+1mc

; 1mc

≅ 0 →L=1,15∗0,5112943528=0,5984481 K mol

γ=Pr∗T 0

P0∗T r∗nv∗(ε−1)= 1.17∗293

1,033∗700∗0,8∗(8−1)=0,0846578224 7

M r=γ∗α∗L0=0,0846578∗1,15∗0,5112943528=0,04981673478 Kmol

M c=M r+L=0,049816734+0,5984481=0,6482648348 Kmol

M z=M c+M r=0,648264834+0,04981673478=0,6980815696 Kmol

μ=M z

M c=1,076

A ´=4,8+0,22 α−1=4,4+0,22∗1,15−1=4,9913 ;B ´=(3,7+3,3 α−1 )∗10−4=6,5695∗10−4

C v1=A1+B1∗T c∗10−3=4,9913+0,65695∗619,608∗10−3=4,99170756 Kcal /Kg K

C p1=C v1

+1,985=4,99170756+1,985=6,976707056 Kcal /Kg K

S´=C v1∗Tc+

ε∗Kα∗L0∗(1+γ )

Como α >1→ K=Q i=10400 Kcal / KgK

S´=4,9917∗619,608+ 0,75∗104001,15∗0,51169∗(1+0,0846578)

S ´=15313,6255 6

μ∗B ´∗T z2+μ∗A ´∗T z−S ´=0

6,56956521 ∙10−4T z2+4,99∗T z−15313,62556=0

{T z 1=2344,477369 KT z 2=−9942,08847 K

P z=Pc∗μ∗T z

Tc=11,485995∗1∗2344,477

619,6081=43,46078248 Kgf

cm2


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4º Tempo – Expansão (calcular Pb;Tb e Vb)

V b

V z≅

V a

V c=ε → V b=V z∗ε=8∗1 l=8 l

Pb=P z

εk2;k2=1,25→ Pb=

43,4607824881,25 =3,230241984 Kgf

cm2

T b=T z

εk2−1 =2344,477369

81,25−1 =1394,034584 K

5º Tempo – Escape (calcular P´r; Tr e Vr)

V r=V c=1 l

Pr´=1,033 (1+0,55∗10−4 n )=1,033 (1+0,55∗10−4∗6000 )=1,37389 Kg

cm2

T r=1450

ε+ 1092

α+0,14 n−494 K=1450

8+ 1092

1,15+0,14∗6000−494=1476,815 k

Cálculo da pressão média indicada

Pz

Pc=43,46078248

11,48599575=3,783806248≅ 4

Pi´=

Pc

ε−1k 2−1¿ (1− 1

ε k2−1 )− 1k1−1 (1− 1

εk1−1 )¿

Pi´=

11,485995758−1 [ 4

1,25−1 (1−1

81,25−1 )− 11,29−1

(1− 181,29−1 )]=8,080858229 Kg/cm2

Pi=Pi ∙ v−∆ P ;

Pi=9,594302395.0,97−0,247434=7,590998375 Kg /cm2

Rendimento mecânico do motor

m¿Pe

Pi;Pe=P i−PT ; PT=(0,35 à 0,0001 n )=(0,35 à0,0001∗6000 )=(0,35 à0,60)

Pe=7,590998375−0,6=7,240998375 Kg /cm2

m¿ 7,2409983757,590998375

=0,9538927578

Cálculo da capacidade do motor (Ni)


CICLO OTTO

N e=Pe∗V h∗n∗i

900;V h=

900∗N e

Pe∗n∗i= 900∗81

7,240998375∗6000∗6=0,279657 l

N i=Pi∗V h∗n∗i

900=7,590998375∗0,279657∗6000∗6

900=84,91520597CV

Ou

N i=N e

ym= 81

0,9538927578=84,91520597CV

Cálculo das perdas de potência

Nm=N i−N e=84,91520597−81=3,915 C V

Cálculo da efectividade

i¿1,985∗M c∗T c∗( ε−1 )

P c∗QH∗Pi=

1,985∗0,648264∗619,608∗( 8−1 )11,48599575∗10400

∗7,590998375

¿0,3546699389

Rendimento térmico

t¿1− 1ε k1−1

=1− 181,29−1 =0,4528531494

Rendimento relativo

d=i/t = 0,3546699389/0,4528531494=0,7831897369

Rendimento efectivo

e=i*m = 0,3546699389*0,9538927578 = 0,3383170861

Economia do motor

ge=632∗1000

ηe∗QH=632∗1000

0 ,3383170861∗10400=179 ,6221157 g

C v h

Consumo Horário

GT=ge∗Ne

1000=179 ,6221157∗81

1000=14 ,54939137 kg

h

Balanço Térmico.

Qi=QH∗ηi∗GT=10400∗0,3546699389 ∗14 , 54939137=53666 , 41018 kcal

Qe=QH∗ηe∗GT=10400∗0 ,33831170861∗14 ,549391337=51192 , 00001kcal


CICLO OTTO

QT =Qi−Qe=53666 , 41018−51192 ,00001=2471 , 410175 kcal

Parâmetros comparativos

Potências específicas

N P=4∗Ne

i∗π∗D2 =Pe∗S∗n450∗ς

V h=πD 2

4∗S

;

SD

=0 , 86

V h=π4∗( S

0 , 86 )2∗S= π

4∗(0 , 86 )2∗S3

S=3√ 2 , 9584∗V h

π =3√ 2, 9584∗0,279657π =0 , 6409796454 dm

SD

=0 , 86;

D= S0 , 86

=0 ,64097964540 , 86

=0 , 7453251691 dm

N P=4∗N e

i∗π∗D2 = 4∗816∗π∗0 ,74532516912=30 , 94221714 cv

dm2

Potência específica por Litro de Cilindrada.

Nv=Ne

i∗V h=81

4∗0 ,279657=48 ,27342065 cv

l

Cálculo do Volume Real.

V c=847 ,5∗M c∗T c

1000000∗Pc=847 ,5∗0 ,6482648348∗619 ,60813221

1000000∗10 , 2269144=0 , 02963743596 l

V c=V z=V r=0 ,02963743596 l

V a=V b=V c∗ε=0 , 02963743596∗8=0 , 2370994877 l

VH = Vh.i = 0,279657.6 = 1,677942 l


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5. ConclusãoEm função dos cálculos efectuados neste projecto, temos a concluir que, existe uma real aproximação entre os valores reais e ideias, as perdas de potências são reduzidas ¿) o equivalente a 4% do valor real de potência indicada. Trata - se de um motor bastante económico e chegando mesmo a consumir pouco em função daquilo que é a demanda.


CICLO OTTO

6. NomeclaturaNe - Potência Efectiva (Cv)

n - Velocidade de Rotação

i - Número de Cilindros

ε - Taxa de Compressão

T 0 - Temperatura dos Gases Frescos (ºK)

Δt - variação da temperatura (ºK)

α - coeficiente de excessidade

S - Curso do Pistão (mm)

D - Diâmetro do Cilindro (mm)

ξ - Coeficiente de Utilização do Calor

ηv - Coeficiente de Enchimento do Cilindro

Pa - Pressão de Admisssão(kgf /cm2 ¿¿

T a - Temperatura de Admissão

V a - Volume de Admissão

P0 - Pressão Atmosférica (kgf /cm2 ¿¿

Pr - Pressão dos Gases Resíduais(kgf /cm2 ¿¿

ε 0 - Coeficiente de Resistência do Sistema de Admissão

ω - Velocidade Média do Movimento do Ar ao Passar pelas Válvulas (m/s)

ρc - Densidade do Ar à Pressão e Temperatura Ambiente (kg /m3¿¿

V cc - Volume da Câmara de Combustão (l)P

´r - Pressão de Escape(kgf /cm2 ¿¿


CICLO OTTO

T r - Temperatura no Fim do Escape (ºK)

Pc - Pressão de Compressão(kgf /cm2 ¿¿

T c - Temperatura Absoluta no Fim da Compressão (ºK)

V c - Volume da Câmara de Combustão no Fim da Compressão (l)

P0 - Valor Médio de Expoente Polietrópico da Compressão (kg /m2¿¿

L0´ - Quantidade real de Ar Necessária para Queimar 1 kg de Combustível (kmol)

H2 - Hidrogênio

O2 - Oxigênio

L0 - Quantidade Teórica de Ar Necessária para Queimar 1kg de Combustível (kmol)

L - Quantidade de Gás Fresco (kmol)

mc - Peso Molecular do Combustível (kmol)

γ - Coeficiente Dos Gases Resíduais

M r - Quantidade Dos Gases Resíduais (kmol)

M c - Mistura Gasosa (kmol)

M z - Número De Moles Dos Produtos De Combustão 1kg De Combustível(Kmol)

μ - Coeficiente De Expansão Molecular

C v1 - Calor Específico (À Volume Constante) Molecular Médio Dos Gases Diatómico (kcal /kgK ¿¿

C p1 - Calor Específico (À Pressão Constante) Molecular Médio Dos Gases Diatómico (kcal /kgK ¿¿

QH - Poder Calorífico Superior Da Combustão De Um Combustível Calor Específico (À Volume Constante) Molecular Médio Dos Gases Diatómico (kcal /kg¿¿

ΔQH - Perda De Calor Como Consequência Da Combustão Incompleta (kcal /kg¿¿


CICLO OTTO

K - Poder Calorífico Inferior À Combustão De 1kg De Combustível (kcal /kg¿¿

- Volume Total (l)

TZ - Temperatura Absoluta Depois Da Compressão (ºK)

- Pressão Absoluta Depois Da Compressão (kgf /cm2 ¿¿

Vz - Volume Absoluto Depois Da Compressão (l)

T b - Temperatura Absoluta No Fim Da Expansão (ºK)

Pb - Pressão Absoluta No Fim Da Expansão (kgf /cm2 ¿¿

V b - Volume Absoluto No Fim Da Expansão (l)

λ - Razão Entre As Pressões Absolutas Depois Da Compressão E No Fim Da Expansão.

P´i - Pressão Média Indicada (kgf /cm2 ¿¿

Pi - Pressão Média Indicada Do Ciclo (kgf /cm2 ¿¿

ΔP - Perdas Da Pressão Indicada Devido Aos Curso De Admissão E Escape (kgf /cm2 ¿¿

υ - Coeficiente De Redução Do Diâgrama

ηm - Rendimento Mecânico Do Motor

V h - Volume Da Cilindrada Unitária (l)

N i - Capacidade Do Motor (Cv)

Nm - Perda De Potência Relactivo Ao Acessório Do Motor (Cv)

ηi - Efectividade

ηt – Rendimento Térmico

ge - Economia Do Motor (g/Cvh)

GT - Consumo Horário (Kg/h)


V H

Pz

CICLO OTTO

Qi - Calor Utilizado No Trabalho Indicado Do Fluído (kcal)

Qe - Calor Utilizado No Trabalho Útil Efectivo (Kcal)

QT - Calor Absorvido Pelos Atritos E Pelos Movimentos Dos Órgãos Acessórios (Kcal)

N p - Potência Específica Por Dm2 De Superfícies Dos Pistões (Cv/dm2)

N v - Potência Específica Por Litro De Cilindrada (Cv/l)

7. Bibliografia

Apostila de Motores de combustão Interna (Eng. Taylor Corrente) Motores de Combustão Interna, Jorge Martins, edições técnicas prof. Dr.

António dos Santos. Introdução aos Motores de Combustão Interna.


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FINAL MOTORES TERMICOS