Os Motores de Navio

FACULDADE ÚNICA DE IPATINGA

PEDRO DAMASCENO JUNIOR

MOTORES DO NAVIO

Ipatinga

2018

FACULDADE ÚNICA DE IPATINGA

PEDRO DAMASCENO JUNIOR

MOTORES DO NAVIO

Trabalho interdisciplinar apresentado como exigência para conclusão da 3ª etapa do 7º período de Engenharia Química, à Faculdade Única de Ipatinga.

Orientadora: Professora Fabiane

Ipatinga

2018

Motores do navio

Resumo

Palavras chaves: Motores. Combustão.

1. Introdução

O motor é considerado um dispositivo responsável por converter quaisquer formas de energia em trabalho, ele é considerado a fonte de energia da máquina em questão. Os motores atualmente voltados para áreas marítimas são os motores de combustão interna. (Costa, 2002).
         A queima do óleo combustível é considerada uma reação de oxidação, com esta queima é liberada uma enorme quantidade de calor. A reação química envolvida nesse processo é exatamente a interação do oxigênio reagindo com o hidrocarboneto gerando dióxido de carbono, calor e agua. Existem duas fontes que produzem a energia necessária para propulsão mecânica de um navio, essas fontes são as máquinas a vapor e os motores de combustão interna. (Cintra,2017).
        Nos motores de ciclo diesel, é utilizado como principal combustível para o seu funcionamento o óleo diesel, este é o óleo mais abundante presente no petróleo, mas para sua obtenção requer um processo de refino da matéria prima principal. Este óleo é basicamente composto por hidrocarbonetos, podendo encontrar também em baixas concentrações oxigênio, enxofre e nitrogênio. O motor ciclo diesel é o mais utilizado atualmente e é considerado mais adequado para os navios que mantem sua velocidade constante e moderada. (CNT, 2002).         

1. Desenvolvimento

A expansão da indústria moderna em meados do século 17 contribuiu para o desenvolvimento da máquina a vapor onde foi aplicada para navios que transportava grandes quantidades de cargas favorecendo o desenvolvimento do comercio e da indústria, como podemos observar na figura 1, este tipo de máquina aplicada em navios e chamada de máquina de combustão externa, pois o combustível e queimado fora do cilindro e a água  ajuda a realiza trabalho no motor, com os avanços da tecnologia foi desenvolvido o motor de combustão interna que e mais eficiente do que o de combustão externa, pelo fato de queimar o combustível dentro do cilindro  e conseguir gerar trabalho com a energia calorifica resultante da explosão da mistura de combustível e ar. O princípio desse tipo de motor e a expansão de gases quando aquecido gerando uma pressão que possibilita o movimento de alguns órgãos da máquina, sendo assim transformando energia calorifica em energia mecânica. (TILLMANN,2013).

Figura1: Máquina a vapor  

[pic 1]

Fonte:http://www.oexplorador.com.br/foi-o-primeiro-navio-a-vapor-a-atravessar-o-atlantico/

Os combustíveis marítimos são óleo diesel e biodiesel são óleos derivados da destilação do petróleo bruto que  e composto por hidrocarbonetos que são átomos de carbono e hidrogênio e contem baixas concentrações de enxofre, nitrogênio e oxigênio e um produto pouco volátil, inflamável e toxico, a escolha do óleo combustível vai de acordo com a viscosidade cinemática a 50ºc, a massa especifica são essências na escolha do combustível, a queima do óleo combustível interagindo com o  ar injetado gera uma reação de oxidação liberando calor e realizando combustão, onde o oxigênio vai interagir como os hidrocarbonetos , formando gás dióxido de carbono, água e calor, a energia liberada no sistema e transformada em energia mecânica gerando trabalho no motor do navio. ( Sintra,2017).

Os motores de combustão interna são classificados como ciclo de OTTO e ciclo DIESEL, onde a principal função desses ciclos e a transformação de massa gasosa que ocorre no interior dos cilindros em trabalho mecânico, onde o resto de energia e liberada para o meio ambiente, ambos os ciclos podem ser de dois e quatros pistão, passando a ser chamado de motor de dois tempos e de quatro tempos. (Santos, 2010).

Os motores a diesel para navios eles são classificados de dois tempos, possuindo 6 a 14 cilindros consumindo 120 a 126 gramas por Hp por hora de combustível resultando em um rendimento térmico superior a 50%, o objetivo do sistema de propulsão dessa máquina e promover torque e rotação das hélices vindo de diferentes partes do motor dessa forma produzindo empuxo para a movimentação. ( PELLANDA,2014).

Os motores de combustão interna apresenta várias partes de funcionamento na figura 2, podemos observar cabeçote, bloco e cárter, onde o cabeçote do motor e a principal parte de montagem do motor ele tem a função de resfriar a agua e são feitos de ferro fundido com alumínio. ( Santos,2010).

Figura2: Cabeçote, bloco, cárter

[pic 2]

Fonte:http://estudio01.proj.ufsm.br/cadernos/ifsul/tecnico_biocombustivel/motores_combustao_interna_e_seus_sistemas.pdf

        As válvulas localizadas no cabeçote tem a função de controlar a entrada e saída dos gases no cilindro, a admissão desses gases que mantem a válvula em temperaturas entre 250 a 300ºc, sendo que a válvula de descarga suporta 700 a 750ºc, podemos observar na figura 3. Estas válvulas possuem um eixo controlador de abertura e fechadura das válvulas com o movimento da árvore de manivela das válvulas, podemos observar esta peça na figura4. O cilindro e uma peça que fica acoplada com os furos da bloco aberto no motor e constituído por uma peça sobressalente denominada camisa ou câmara onde e responsável pela passagem de água para o resfriamento do motor, podemos observar na figura 5. A árvore de manivela são acopladas no volante do motor e no eixo para transmissão de rotação e ao eixo de comando de válvulas a figura 6 mostra esta peça. O pistão está localizado no interior do cilindro e realiza a movimentação de acordo como o cilindro, a figura 7 mostra este equipamento, o pistão apresenta ranhuras na parte superior para a fixação dos anéis de segmento, fazendo o impedimento da passagem dos gases de compressão e os queimados para o cárter, mantendo a pressão constante no pistão, a figura 8 ilustra este pistão. A biela tem a função de transmitir a movimentação do pistão para a árvore de manivela, a figura 9 ilustra a biela e casquilho. A câmera de combustão fica localizada entre cabeçote e a cabeça do pistão, podemos observar na figura 10.(Santos,2010)