Motores de Combustão Interna
Professora: Jaciana Silva de Santana Email: [email protected]
C o m p e t ê n c i a s
· Identificar os principais componentes de um motor de combustão interna do tipo alternativo.
· Efetuar diagnósticos de falhas em motores de combustão interna do tipo alternativo e seus sistemas.
· Diferenciar os motores de ciclos Diesel dos motores de ciclo Otto.
CONTEÚDO
· Diferenciar os motores de ciclos Diesel dos motores de ciclo Otto.
Princípio de funcionamento dos motores de combustão interna
· Princípio da combustão.
· Classificação dos motores.
· Estudo do ciclo Otto e diesel.
· Órgãos fixos e móveis dos motores alternativos
· Transformação do fluido operante – tipos de misturas, mistura estequiométrica para diversos combustíveis
· Funcionamento de motores de 2 e 4 tempos para os ciclos Otto e diesel CONTEÚDO
· Funcionamento de motores de 2 e 4 tempos para os ciclos Otto e diesel
· Estudo do ciclo Otto real – cruzamento de válvulas
· Coletor de admissão e de descarga
Cálculo dimensional dos motores de combustão interna
· Definição de PMS, PMI e curso
· Determinação do volume unitário e da cilindrada total de um motor
· Relação entre curso e diâmetro do pistão
· Volume da câmara de combustão
· Cálculo da taxa de compressão
· Definição de potência e conversão entre unidades cv, HP e watt
· Curvas características de um motor (curvas de torque e de potência)
CONTEÚDO Sistemas de lubrificação
· Principais tipos de sistemas de lubrificação
· Principais componentes do sistema de lubrificação forçada
· Radiador de óleo
· Tipos de procedimentos de filtragem e tipos de filtros
· Principais tipos de bombas de óleo
· Circuito de óleo
Sistema de arrefecimento
· Tipos de refrigerantes utilizados
· Tipos de refrigerantes utilizados
· Tipos de sistemas quanto ao aproveitamento da água como refrigerante
· Principais componentes do circuito de refrigeração por líquido e suas funções
· Bomba d’água
· Radiadores e seus tipos, com relação à colméia
· Válvula de pressão e depressão
· Ventiladores e seus tipos, com relação ao acionamento
· Válvula termostática
· Reservatório auxiliar
· Aditivos utilizados nos líquidos refrigerantes e suas vantagens
· Tipos de sistemas de arrefecimento utilizando ar
Combustível
· Classificações dos combustíveis com relação: ao estado físico, à composição química, à volatilidade.
· Principais combustíveis utilizados em motores de combustão interna
· Poder calorífico de um combustível
· Poder anti-detonante de um combustível
· Pré-ignição do combustível
· Teoria da detonação
· Número de octanagem de um combustível
CONTEÚDO
· Número de octanagem de um combustível
· Aditivos
Sistema de alimentação
· Carburador
· Princípio de funcionamento e principais componentes de um carburador elementar
· Injeção eletrônica
· Classificação e características;
· Funcionamento dos componentes de injeção
· Estratégias de trabalho da E.C.U. e E.C.I.;
· Leitura e interpretação de esquemas elétricos;
· Diagnósticos dos sistemas de ignição e injeção;
Sistema de ignição
· Ordem de ignição dos motores com 4, 6 e 8 cilindros
· Sistema de ignição dinâmico e estático
· Avanço da ignição
· Tipos de velas de ignição
· Bateria
Sistema de Partida
CONTEÚDO
Sistema de Partida
· Comutador de ignição
· Estudo do circuito elétrico
· Motor de partida
Por muitos séculos a tração animal foi a única fonte de força utilizada para realizar trabalho (o próprio homem, gado, cavalo, camelo, cães, etc.).
A força humana foi utilizada pelas primeiras máquinas simples criadas pelo homem, tais como:
alavancas, Esteiras,
Introdução
Esteiras,
Cordas e polias.
A partir destes dispositivos surgiram os primeiros guindastes e moinhos de produtos rurais.
As máquinas são onipresentes no mundo. Usamo-las para facilitar a nossa vida, seja para locomoção de carga, deslocamento de pessoas, para produzir bens e serviços.
Um dos principais tipos existentes são os motores de combustão interna,
Introdução
utilizados em automóveis, motos, caminhões, locomotivas, navios, aviões, além de ter utilizações em outros campos como: produção de eletricidade (larga e pequena escala), bombear água, produzir ar comprimido, mover máquinas, cortar, etc.
Conceito de Motores
São Máquinas Térmicas Motoras nas quais seu principio de funcionamento são baseados no princípio de que os gases se expandem quando aquecidos.
Introdução
baseados no princípio de que os gases se expandem quando aquecidos.
Controlando-se essa expansão dos gases, pode-se obter pressão, a qual será utilizada para movimentar algum órgão da maquina, tendo-se assim a transformação da energia calorífera do combustível em energia mecânica no órgão motor da maquina.
Introdução/Motiva bREção
Histórico
Até o início de 1800 acreditava-se que o calor era um fluido chamado calórico contido em todos os objetos, e que objetos quentes possuíam mais fluido calórico do que
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contido em todos os objetos, e que objetos quentes possuíam mais fluido calórico do que objetos frios, e que quando dois objetos entravam em contato esse fluido passava de um para o outro a fim de se estabelecer o equilíbrio.
Este conceito equivocado atrasou o desenvolvimento da termodinâmica e conseqüentemente a construção dos motores de combustão.
LAPLACE e LAVOISIER (1783), introduziram o conceito de calor especifico, e nessa mesma época surgiu a idéia de que o calor era uma forma de energia.
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Antoine Laurent de Lavoisier Francês
Pierre Simon Laplace Francês
Calor específico é uma grandeza física que define a variação térmica de determinada substância ao receber determinada quantidade de calor. Também é chamado de pacidade térmica mássica.
DENIS PAPIN construiu a primeira máquina a vapor usando o princípio de que o volume de um gás é inversamente proporcional à sua pressão (BOYLE).
Sua mais popular criação foi a bomba centrífuga (1689) e a panela de pressão.
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VOM RUMFORD (1798), notou o surgimento do calor por fricção.
Denis Papin - França
MAYER e POISSON (1842) calcularam a equivalência do trabalho em calor a partir da expansão adiabádica dos gases e definiram a equação do gás ideal. JOULE mediu diretamente a equivalência do trabalho e calor.
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Siméon Denis Poisson Francês
JOULE mediu diretamente a equivalência do trabalho e calor.
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James Prescott Joule Britânico
Introdução/Motivação
Thomas Severy (1650-1715) construiu a primeira máquina a vapor aproveitável em 1698.
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Thomas Severy
Introdução/Motivação
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Thomas Severy
Introdução/Motivação
Em 1712, Thomas Newcomen, teve a idéia de separar o cilindro da caldeira.
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Introdução/Motivação
Nicolas-Joseph Cugnot 1769 - Francês.
Construiu o que pode ter sido o primeiro veículo autopropulsionado do mundo, um veículo de transporte de carga de três rodas construído em madeira.
Sua experiência destinou-se ao transporte de cargas pesadas e canhões para o
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Sua experiência destinou-se ao transporte de cargas pesadas e canhões para o exército francês.
Introdução/Motivação
Introdução/Motivação
Nicolas-Joseph Cugnot
Em seus testes realizado no pátio da quartel da artilharia manteve uma velocidade de 12 Km/h durante 9 minutos. (projetou o veículo contra os muros da guarnição).
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guarnição).
Nicolas Cugnot - Francês
Introdução/Motivação
Richard Trevithick 1801 - Britânico
Em 1801 aplicou rodas a uma das suas máquinas. Esta locomotiva rodoviária que ficou conhecida como The Puffing Devil (o puff do diabo), terá sido um dos primeiros veículos rodoviários a carregar passageiros movendo-se pela sua própria fonte
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primeiros veículos rodoviários a carregar passageiros movendo-se pela sua própria fonte de energia.
Introdução/Motivação
Richard Trevithick - Britânico
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Introdução/Motivação
Nikolaus August Otto 1872 - Alemão
Em 1872 construiu um motor com a ajuda de Eugène Langen, chamado Gasmotorenfabrik Deutz AG, na alemanha.
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Introdução/Motivação
Gottlieb Wilhelm Daimler - Alemão
Patenteou em 1885 o primeiro motor de combustão interna de alta velocidade.
Desenvolveu o carburador, possibilitando que os motores pudessem trabalhar com combustível líquido, colocando-os em estado gasoso. Desenvolveu a primeira
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combustível líquido, colocando-os em estado gasoso. Desenvolveu a primeira motocicleta. Em 1860 fundou a Daimler Motor Company que mais tarde veio a se tornar Daimler-Benz.
Introdução/Motivação
Karl Benz 1886 - Alemão
Inventou e patenteou um triciclo motorizado de 0,8 CV a uma velocidade máxima de 18 Km/h. Para muitos este momento marca o nascimento do automóvel, uma das mais revolucionárias invenções humanas.
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uma das mais revolucionárias invenções humanas.
Introdução/Motivação
Gottlieb Wilhelm Daimler - Alemão
Apresentou em Stuttgart o primeiro veículo motorizado de quatro rodas da história.
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Introdução/Motivação
Daimler & Benz
As empresas dos dois engenheiros que jamais se conheceram pessoalmente – a Benz e a Daimler – se uniram em 1926 e deram origem à gigante Daimler-Benz (atual Daimler AG), proprietária da Mercedes-Benz.
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Daimler AG), proprietária da Mercedes-Benz.
Com a fusão, uniram-se também as duas marcas: a estrela de três pontas, que caracterizava os produtos produzidos por Daimler, e a coroa de louros, típica dos veículos de Benz.
Introdução/Motivação
O nome Mercedes, registrado em 1902 por Daimler, fazia referência a Mercedes Jellinek, filha de Emil Jellinek, cliente fiel de Gottlieb. Com a união das duas empresas o nome foi incorporado aos veículos produzidos pela montadora.
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Introdução/Motivação
Rodolphe Diesel 1893 – Francês filho de alemão
Em 1893 Diesel criou, em Augsburg, Alemanha, o primeiro modelo de motor diesel que funcionou de forma eficiente.
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Na França, em 1898, o motor foi apresentado oficialmente na Feira Mundial de Paris. O combustível então utilizado era o óleo de amendoim.
Tais motores eram alimentados por petróleo filtrado, óleos vegetais e até mesmo por óleos de peixe.
Entre 1911 e 1912, Rudolf Diesel fez a seguinte afirmação: “O motor a diesel pode ser alimentado por óleos vegetais, e ajudará no desenvolvimento agrário dos países que vierem a utilizá-lo”.
Introdução/Motivação
Rodolphe Diesel 1893 – Francês filho de alemão
Após negociar o seu invento, durante uma travessia no Canal da Mancha, o inventor morre em circunstâncias que jamais foram esclarecidas.
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Introdução/Motivação
O motor a combustão interna (a pistão) foi inventado no século XIX e foi uma das invenções de maior impacto na sociedade e no nível de vida da população.
Hoje, embora já ultrapassado por outras tecnologias ao nível de aviação (turbinas), dos caminhos de ferro (motores elétricos), navios de grande porte e submarinos ( motores nucleares).
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submarinos ( motores nucleares).
Noções de Máquinas Térmicas
As máquinas térmicas transformam energia térmica em energia mecânica útil. A energia térmica provém da combustão de uma mistura combustível-comburente, liberando-se desse modo a energia química do combustível.
O ar é o comburente maioria das máquinas terrestres e nas restantes usa-se um produto contendo oxigênio (oxigênio contido em alguns compostos químicos, como nitratos, ou mesmo o oxigênio puro).
Introdução/Motivação
Noções de Máquinas Térmicas
Combustão Internas
Volumétricas
Alternativas (motor a pistão) Rotativa (motor Wenkel)
Máquinas Térmicas
Internas
Combustão Externa
Dinâmicas
Volumétricas (motor de locomotiva a vapor)
Dinâmicas (turbina a vapor)
Rotativa (turbina a gás) Reação (jato)
