Resumo Motores Alternativos

→MOTORES ENDOTÉRMICOS:

Conceito: Motores de combustão interna que transforma energia química dos comb. (oxidação) em trabalho mecânico.

→MOTORES TÉRMICOS:

Conceito: Motores que transformam energia térmica em trabalho mecânico. Utilizam combustíveis em geral, além de energia solar, elétrica e nuclear. Fluido de trabalho movimenta um órgão do motor.

Classificação: alternativos, rotativos, fluxo.

Combustão pode ser:

-interna: gases de combustão fazem parte do fluido de trabalho. (ex.: Otto, Diesel). Sem vela, com injeção de combustível. Admite somente ar.  a) Motor de ignição por centelha (GDI); b) Motor de ignição por compressão (CDI).

-externa: gases de combustão não fazem parte do fluido de trabalho (ex.: Maria fumaça, Stirling)

*Volume total do Cilindro (V1): volume varrido pelo êmbolo + volume da câmara de combustão.

*Volume da Câmara de Combustão (V2): volume da câmara quando o êmbolo está no PMS.

*Cilindrada (V1-V2): volume varrido pelo êmbolo no deslocamento do PMI ao PMS.

*Relação Volumétrica de Compressão: rc=V1/V2=(cilindrada+V2)/V2

→STIRLING: Mecanismo Rombico. Uso: Ford Torino 75. Direitos da Phillips desde 1946. Gás hélio.

→WANKEL: curva epitroclóide cujo achatamento depende da excentricidade. Cilindrada (Vmáx - Vmin). Liga Cu-Be na palheta do triângulo. Precisa de óleo lubrificante no cambio. 1° motor com admissão na cabeça (anos 60). Willis Overland = escape no bloco. Anos 70 = Alfa Júlia Câmera Hemi. Correia dentada: troca a cada 40.000 km.

→MOTORES ALTERNATIVOS DE 4 TEMPOS: 4 transformações de estado do fluido em 2 giros.

-1º) admissão

-2º) compressão  ((pressão 4MPa a 800K, diesel; 1,5 MPa na gasolina-otto)

-3º) combustão/expansão

-4º) escape (na melhor hipótese, 7% fica no cilindro)

***Para cada ciclo=>2 giros do eixo do motor (720º).

→MOTORES ALTERNATIVOS DE 2 TEMPOS:

(Sthil, Austen). Não tem Carter (óleo para lubrificar entra junto com combustível).

1º tempo: combustão, expansão e escape;

2º tempo: passagem, admissão e compressão.

Processo de lavagem: combustível que entra na câmara expulsa o final da combustão anterior.

Problema: desperdiça combustível com o ar queimado (polui muito). Vantagem: motor leve que aumenta o giro e ganha potência. Para 50L de combustível, injeta 1L de óleo.

Motor orbital (novo tipo de 2 tempos) tenta mudar, diminui o desperdício e gasta 1L de óleo para 1000L de combustível. Possui rendimento 25-30% maior do que o de 4 tempos. (+torque, + giro não tem valv.)

Classificação dos motores alternativos:

1) quanto ao tipo de ignição: a) centelha; b) compressão; 2) quanto ao ciclo operacional: a) 4 tempos; b) 2 tempos; 3) quanto ao tipo de admissão de combustível: a) injeção a baixa pressão (carburados; injeção indireta (3 bar); injeção direta (120 bar); diesel mecânico (200 bar)); b) injeção a alta pressão(diesel ≈ 2000 bar hoje em dia);

4) quanto ao tipo de alimentação de combustível: a) naturalmente aspirado; b) superalimentados: comprime o ar aumentando a massa (soprador, blower, turboalimentado- ondas de pressão).

→MOTOR DE IGNIÇÃO POR CENTELHA (OTTO):

- a combustão ocorre a volume constante.

- combustíveis leves e voláteis.

- Local bem definido de explosão

→MOTOR DE IGNIÇÃO POR COMPRESSÃO (DIESEL):

- a combustão ocorre à pressão constante.

- combustíveis pesados e pouco voláteis.

- 2 ou mais pontos de explosão.

-Mistura ar combustível comprimida até explosão espontânea

→PRINCIPAIS DIFERENÇAS CICLO OTTO E DIESEL:

a) Controle da quantidade de combustível:

-Otto: válvula borboleta=regula a quantidade de mistura.

-Diesel: trabalha com excesso de ar em relação ao Otto (25% a mais).Diesel mecânico não varia a quantidade de ar.

b) Taxa de compressão:

-Otto: função do combustível - 6:1 a 13/1

-Diesel: taxas mais altas - 16:1 a 23/1.

c) Peso: motores Diesel de mesma cilindrada, quando comparados a motores Otto tem maior peso pois:

-Diesel: altas pressões => necessita paredes mais espessas.

-Otto: pressões mais baixas.

A diferença fundamental entre os ciclos Otto e Diesel se encontra na fase da introdução de calor. No primeiro, o calor é introduzido a volume constante, enquanto no ciclo Diesel o calor é introduzido a pressão constante.

→COMPONENTES FIXOS DOS MOTORES:

1) Tampa do cilindro-cabeçote: fabricado em FoFo ou alumínio.

- guias das válvulas diferentes de alumínio.

2) Bloco do Motor: geralmente de FoFo; alumínio na F1.

3) Cárter: depósito de óleo. Liga de aço.

→COMPONENTES MÓVEIS DOS MOTORES:

1) Árvore de manivelas, bielas: feitas em aço forjado

- bronzinas (casquilhos) vão entre o eixo e a biela. Feitas de bronze para a redução do atrito.

- pino, êmbolo. Feitos aço/FoFo/Alumínio.

2) Eixo do comando de válvulas (Cames):

-tucho; haste (vareta); balancim; eixo do balancim; mola (fecha a válvula).

→ÓRGÃOS (GRUPOS) AUXILIARES

- bomba do sistema de arrefecimento: bomba centrífuga.

- bomba do sistema de lubrificação: bomba de engrenagens, bomba de lóbulos, bomba de palhetas.

- bomba do sistema de combustível: bomba de membrana ou diafragma (carro antigo=Chevette); eletrobomba (injeção eletrônica 5bar sistema, 3~3,5 injetor).