Os Motores Sobrealimentados

Universidade Salvador - UNIFACS

Máquinas de Combustão Interna

Motores Sobrealimentados

20/11/2014

Este trabalho é referente a pesquisa dos motores sobrealimentados tendo como referências os conhecimentos adquiridos em sala e fazendo uso da biblioteca institucional da Unifacs.

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Motores Sobrealimentados

Salvador[pic 2]

2014

Gabriel Fernandes

Laíze

Matheus Ferreira

Ney Alexandre

Otavio Leal

Thiago Pallos

Leon Duran

Motores Sobrealimentados

Esta pesquisa é referente aos Motores Sobrealimentados utilizando dos conhecimentos adquiridos em sala e com apoio da instituição. Este deve ser entregue ao profº José Fábio, da disciplina Máquinas de Combustão Interna da turma NR01, para que seja avaliado.

Salvador

2014[pic 3]

Sumário

1 - Introdução        4

2 - Objetivo        5

3 - Motores com turbocompressores        7

4 - Motores Supercharger        9

4.1 – Compressores Volumétricos        9

4.1.1 – Compressor Tipo Roots        11

4.1.2 – Compressor Tipo Centrífugo        11

4.1.1 – Compressor Tipo Parafuso        11

5 – Problemas Apresentados Pela Sobrealimentação ................................12

5.1 – A Detonação ...........................................................................................

5.2 – Aumento de Esforços Mecânicos..........................................................

5.3 – Lentidão de Resposta dos Turbocompressores..................................

5.4 –  O Aumento de Temperatura do Ar e do Motor ...................................

5.5 – A Lubrificação dos Turbocompressores..............................................

Referências Bibliográficas        12

1 – Introdução

Sobrealimentação é o nome dado a ação de forçar entrada de combustível em um motor, forçar a alimentação. Assim ele irá admitir mais combustível do que uma aspiração normal.

Podendo relembrar, os motores a quatro tempos, como o próprio nome já diz, possuem quatro etapas distintas de funcionamento: Admissão, Compressão, Ignição e Exaustão. No primeiro tempo, a Admissão acontece quando a válvula de admissão se abre e o pistão começa a descer, reduzindo assim a pressão dentro do cilindro e aspirando o combustível com ar. Como a pressão atmosférica do lado de fora é maior, então o ar é forçado a passar pelo carburador (onde é misturado com o combustível) e entra no motor. Este é o processo normal de admitir combustível, chamado de “aspiração”, o que acontece na maioria dos motores de carros, motos, barcos, etc. Porém, estes possuem um problema: ao atingirem altas rotações, o motor não conseguirá admitir toda a sua capacidade de ar pois o sistema não irá conseguir fornecer ar suficiente, visto que o carburador e o filtro de ar possuem certo limite de capacidade. Assim o motor não será capaz de atingir todo o seu potencial.

Dessa forma, uma solução seria “forçar” a passagem de ar para dentro do motor, ou seja, sobrealimentá-lo. Em carros, isso geralmente é feito através de um compressor de ar, como uma Turbina ou um Blower (Supercharger). A diferença entre os dois é que a Turbina utilizará os gases do escapamento com o objetivo de movimentar uma hélice, esta ligada a um eixo que movimentará o compressor de ar. Enquanto o Supercharger não fará uso dos gases do escapamento, e seu eixo é ligado diretamente ao eixo do motor.

2 - Objetivo

O objetivo deste trabalho sobre motores sobrealimentados consiste em apresentar sua definição, diferença dos motores convencionais, seus diferentes tipos, seus funcionamentos, avaliar as vantagens e desvantagens de cada um, mostrar aplicações e concluir, avaliando-os através da nossa perspectiva de estudo.

3- Motores com turbocompressores

O turbocompressor é um dispositivo desenvolvido para reaproveitar os gases do escape com o objetivo de permitir ao motor receber mais ar dentro de um cilindro, e mais ar significa que mais combustível pode ser adicionado. Portanto, se obtém mais potência das explosões em cada cilindro, melhorando significativamente a relação peso/potência do motor.

Quando os gases da queima são expelidos para o escapamento, ela movimenta uma “hélice” que está conectado a outro rotor, por meio de um eixo. Este segundo conjunto de pás pressuriza o ar para ele entrar no motor, permitindo a queima de mais mistura ar-combustível. Esse é o princípio básico de um turbo.

Ele é composto por basicamente duas partes. Existe a carcaça fria, responsável por canalizar e pressurizar o ar da admissão do motor, e a carcaça quente (ou turbina), responsável por canalizar os gases de saída do coletor de admissão e fazer a carcaça fria empurrar mais ar para dentro do motor. Além da dimensão e formato dessas peças, também faz grande diferença no desempenho de um propulsor o formato e o número de pás de cada um dos rotores possuem.

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                      Figura 1 - Funcionamento de um turbocompressor

Seguindo o desenho: quando aceleramos o motor, ocorre a combustão da mistura ar-combustível dentro dos cilindros. Isso gera gases que vão para o escapamento (vermelho), que irão empurrar a turbina do lado esquerdo que por sua vez faz girar a turbina do lado oposto, que puxa ar ambiente e envia para o intercooler (azul), que manda ar comprimido resfriado para o motor.

Com isso, espera-se um ganho de 50% na potência do motor mas, por não haver eficiência na mesma proporção, é normal atingir-se um ganho de 30% a 40%.