A Mecânica dos Fluídos

Mecânica dos Fluídos

É a ciência que estuda o equilíbrio e o movimento de corpos sólidos, líquidos e gasosos e também as causas que provocam este movimento.

Falando apenas em líquidos e gases, que são denominados fluídos, chegamos ao ramo da mecânica conhecido como Mecânica dos Fluidos.

O conhecimento e entendimento dos princípios e conceitos básicos da mecânica dos fluidos são essenciais na análise e projeto de qualquer sistema no qual um fluido é o meio atuante. O projeto de todos os meios de transporte, requer a aplicação dos princípios dessa ciência.

Mas neste trabalho, vamos apresentar a aplicação da mecânica dos fluídos nos automóveis.

Um pouco da história

O estudo dos fluidos foi efetuado essencialmente por dois grupos – Hidráulicos e Matemáticos.

Os hidráulicos trabalhavam de forma empírica, enquanto os matemáticos se concentravam na forma analítica;

Posteriormente tornou-se claro para pesquisadores eminentes que o estudo dos fluidos deveria consistir em uma combinação da teoria e da experiência.

Desta forma, torna-se importante o conhecimento global das leis tratadas no que se denominam Fenômenos de Transporte.

O Fenômeno dos transportes na Engenharia de Produção:

No curso de engenharia de produção, utilizamos a ciência dos fenômenos dos transportes nos processos de usinagem, processos de tratamento térmico, cálculo de máquinas hidráulicas, transferência de calor das máquinas térmicas e frigoríficas e engenharia aeronáutica.

Mas como informei acima, veremos a aplicação da mecânica dos fluídos nos automóveis.

1 Etapa

Passo 1

Nos automóveis a mecânica dos fluidos é importante desde o início do projeto do automóvel (aerodinâmica). Aplica-se em todos os sistemas de propulsão e fluxo, incluindo bombas, separadores, compressores, turbinas, lubrificação, sistemas de aquecimento e refrigeração.

No transporte de combustível, o elemento principal é a bomba de gasolina, que torna-se necessária num sistema de alimentação, já que o sistema de combustão fica normalmente a um nível mais elevado que o tanque de combustível.

Existem dois tipos de bombas: as mecânicas e as elétricas. Vejamos um pouco mais sobre cada uma delas.

Bomba Mecânica

Fica situada necessariamente no compartimento do motor, já que é acionada por ele. Tem o formato de uma câmara dividida por um diafragma.

A parte superior contém um filtro e um copo de sedimentação e apresenta duas válvulas com molas para regular o fluxo da gasolina.

Na parte inferior, tem uma mola que regula a pressão de alimentação da gasolina e uma haste de comando (braço ou alavanca), que é acionada pela árvore de comando das válvulas. O diafragma é alternadamente impelido para baixo pela haste e para cima pela mola. Quando o carburador está cheio e a válvula de agulha fechada, não há passagem de gasolina e diafragma permanece na sua posição inferior. Consequentemente, a haste de comando oscila sem acionar o diafragma. Esse tipo de bomba é muito eficaz, no entanto, funcionam apenas se o motor estiver trabalhando, e apesar de isolada, está sujeita a ação de calor do motor.

Bomba Elétrica

Esse tipo de bomba possui o mesmo princípio das bombas mecânicas, mas existem duas posições em que pode ser colocada: internamente, no tanque do combustível ou externamente, nas tubulações que levam a gasolina até o motor e elas podem ser de rolete ou de paletas.

Passo 2

O processo de Sifonação

Sifonação

É o processo de transporte de um liquido de um nível mais alto para outro mais baixo. O sifão funciona sugando líquido para o seu interior. O que ocorre é que a coluna de líquido na parte baixa do sifão é mais longa. Ela é maior que a coluna na parte alta. E seu peso é maior. Além de ser um método de separação de substâncias líquidas em laboratório, há outras aplicações no dia-a-dia, pois, por exemplo, é o processo que ocorre quando se usa uma mangueira para retirar combustível do tanque de um automóvel: a pessoa coloca a mangueira no tanque, suga até que o combustível venha até a saída da mangueira e, colocando esta extremidade abaixo do nível do tanque, o combustível vai sendo extraído.

Quando vamos fazer esse processo, o ideal é que o recipiente que vai receber a gasolina esteja no chão, perto da porta do tanque, assim como Matheus sugeriu.

Vejamos abaixo, o passo a passo de como fazer esse processo:

1. Pegue um galão de gasolina ou qualquer recipiente fechado para colocar a gasolina. É perigoso transportar gasolina num balde ou algum recipiente aberto.

2. Compre um tubo claro com o comprimento e a espessura adequada. Este tubo deve ser claro, para que possa ver a gasolina.

3. O ideal é que o tubo tenha um diâmetro de 2 cm. Não é recomendado que o tubo seja muito estreito e o fluxo muito lento.

4. Quanto ao comprimento, deve ser o suficiente para ir do tanque até o recipiente. Se for comprido demais, é difícil evitar a formação de bolhas de ar.

5. Coloque o recipiente no chão, perto da porta do tanque.

6. Insira uma ponta do tubo dentro do tanque. Assopre na outra ponta e escute as bolhas no tanque. Isso te avisará que a outra ponta está abaixo da linha da gasolina, onde deve estar.

7. Fique ao lado do veículo e coloque a outra ponta do tubo na boca.

8. Coloque seus dedos em volta do tubo perto da boca, assim fica em prontidão para tampá-lo antes de a gasolina chegar à boca.

9. Sugue e veja a gasolina subir pelo tubo. Tape o tubo um pouco antes que a gasolina chegue na sua boca.

10. Tire o tubo da boca sem soltar o dedo que está tapando a ponta. Se ver bolhas de ar, solte o dedo para que a gasolina volte para o tanque e comece de novo.

11. Coloque