terça-feira, 18 de agosto de 2009
Ajuda com manutenção de ferramentas eletricas e mecanicas em geral.
Bem vindo ao blog, é um prazer recebelo.
Sou engenheiro Eletricista e tecnico em mecânica e eletroeletronica, atualmente trabalho na em uma empresa de grande porte que fabrica ferramenteas eletricas,mecanicas eletronicas e tudo e mais um pouco.
Criei esse blog para poder ajudar e compartilhar um pouco de meus conhecimentos e também porque tenho um sonho de montar a minha empresa e também de cada dia aprimorar meus conhecimentos.
O objetivo e tentar ajudar todos que tem ferramentas eletricas que pifaram e ferramentas mecânicas também isso inclui automovéis,motos bicicletas e computadores.
Maquinas que se você tiver posso ajudar e mostrar como torna-la funcional novamente.
*Furadeiras de impacto manual e por transmição
*Cortadores de grama a gasolina e eltricos
*Serras marmore,circular e shop saw
*Pressure washer(lavadoas de pressão)
*Lixadeiras em geral
*Esmerilhadeiras
*Compressores
*Cafeteiras
*Ferros em geral
*Batedeiras
*Sanduicheiras
*Fornos eletricos
*Inversores de tensão
*Parafusadeiras
*Motores 2 e 4 tempos
*Computadores em geral como formatação,sistemas de segurança e outros programas quaisquer
*Istalações prediais(residênciais)
*Sistemas de segurança de carros
*Se esqueci algum vou passar meu e-mail e entre em contato.
Trabalho a anos com projetos,adaptações programas e mais alguma coisinha.
Imagine quando falamos de qualidade garantida, quando falamos de produto final com qualidade e projetos com toda revisão.Trabalho com esse tipo de profissão.
Se você esta precisando de algo parecido uma ajuda um informação entre em contato pelo e-maill helptecnic@gmail.com faça sua pergunta sua sugestão peça seu manual de manutenção, peça sua apostila de como dar manutenção em ferramentas,motores,carros,motos e aprende também algumas teorias e faça você mesmo.
Não exite em entrar em contato estamos aqui para ajudar.
helptecnic@gmail.com sua salvação na hora do aperto.Gastar grana com assistência tecnica "Jamais" faça o seu contato terei o maior prazer em te auxiliar.
Um abraço e fique com Deus.
sábado, 24 de janeiro de 2009
MECANICA
Motor de combustão interna
O motor de combustão interna é uma máquina térmica, que transforma a energia proveniente de uma reação química em energia mecânica . O processo de conversão se dá através de ciclos termodinâmicos que envolvem expansão, compressão e mudança de temperatura de gases.
São considerados motores de combustão interna aqueles que utilizam os próprios gases de combustão como fluido de trabalho. Ou seja, são estes gases que realizam os processos de compressão, aumento de temperatura (queima), expansão e finalmente exaustão.
Assim, este tipo de motor distingui-se dos ciclos de combustão externa, nos quais os processos de combustão ocorrem externamente ao motor. Neste caso, os gases de combustão transferem calor a um segundo fluido que opera como fluido de trabalho, como ocorre nos ciclos Rankine.
Motores de combustão interna também são popularmente chamados de motores a explosão. Esta denominação, apesar de freqüente, não é tecnicamente correta. De fato, o que ocorre no interior das câmaras de combustão não é uma explosão de gases. O que impulsiona os pistões é o aumento da pressão interna da câmara, decorrente da combustão (queima controlada com frente de chama). O que pode-se chamar de explosão (queima descontrolada sem frente de chama definida) é uma detonação dos gases, que deve ser evitada nos motores de combustão interna, a fim de proporcionar maior durabilidade dos mesmos e menores taxas de emissões de poluentes atmosféricos provenientes da dissociação de gás nitrogênio.
Ciclos termodinâmicos
Ciclo motor de Otto
- Ver artigo principal: Ciclo Otto
O motor baseado no ciclo ideal Otto caracteriza-se por ter sua ignição por faísca. Este tipo é o mais comumente utilizados em automóveis de passeio e motocicletas. Existem processos alternativos em motores experimentais para iniciar a queima como microondas ou uma injeção piloto.
Ciclo motor de Diesel
- Ver artigo principal: Ciclo Diesel
Os motores Diesel caracterizam-se pela ignição por compressão. O fluido de trabalho (normalmente ar) é comprimido sem ser misturado ao combustível e quando o combustível é injetado no fluido comprimido e quente esse se inflama. As máquinas que impulsionam veículos pesados como caminhões, trens e navios, usualmente são baseadas no ciclo ideal de Diesel, o que não se refere ao combustível utilizado e sim ao ciclo termodinâmico em que operam.
Ciclo Brayton
- Ver artigo principal: Ciclo Brayton
O ciclo Brayton é utilizado como modelo ideal para turbinas a gás. Este caso se diferencia dos anteriores pelo fato de operar em regime permanente. Isto é conseqüencia do fato de os processos de compressão, transferência de calor, expansão e exaustão ocorrem ao mesmo tempo, mas, em locais diferentes. Assim, este tipo de motor distingui-se dos motores alternativos, onde os processos ocorrem em uma única câmara, mas, em tempos diferentes.
Construção
Os mecanismos dos motores ditam os processos pelos quais passam os fluidos, determinando as características dos ciclos. Mas, mesmo operando em ciclos temodinâmicos semelhantes, motores de combustão interna podem ter mecanismos e formas construtivas extremamente diversas.
Motor alternativo
Máquinas alternativas possuem elementos que realizam movimentos repetitivos de translação. Nestes motores, o principais destes elementos são os pistões, cujo movimento altera o volume das câmaras de combustão, hora comprimindo os gases, hora sendo movimentado pelos gases.
Motores alternativos dividem-se pelo número de tempos em que completa uma sequencia de processos. Neste caso, tempo é o percurso de um pistão, do ponto morto inferior ao ponto morto superior, o que equivale à meia volta da árvore de manivelas.
Motor dois tempos
Num motor dois tempos, um ciclo temodinâmico se completa a cada volta do eixo, compreendendo as etapas de admissão, compressão, transferência de calor e exaustão. Esta característica permite que o próprio pistão atue também como válvula, abrindo e fechando as janelas (aberturas) na parede da câmara de combustão. Esta opção simplifica a máquina, também dispensando comando de válvula e é muito utilizada em motores de pequeno porte.
Mas, para motores de grande porte, isto não é uma alternativa adequada por reduzir o curso para compressão e permitir a comunicação direta entre a admissão de combustível e os dutos de exaustão. Os maiores motores de propulsão naval, a Diesel, operam em dois tempos, mas, com o emprego de apenas uma janela e uma válvula no cabeçote.
Motor quatro tempos
Já nos motores de quatro tempos, os gases completam um ciclo termodinâmico a cada duas voltas do eixo. Neste caso, para um pistão, ocorre admissão e compressão numa volta e transferência de calor na consecutiva.
Esta alternância requer necessariamente o emprego de um (ou mais) comando de válvulas, engrenado à árvore de manivelas de tal forma que tenha metade da velocidade de rotação da mesma, permitindo que o ciclo de abertura de válvulas dure os quatro tempos.
Elementos
O motor pode ser dividido em partes fixas e móveis. Partes fixas são as partes que não entram em movimento, quando o motor entra em funcionamento, em relação aos outros componetes do motor, por exemplo: bloco, cárter e cabeçote. Partes móveis são caracterizadas pelas partes que se movimentam quando o motor entra em funcionamento, tais como, árvore de manivelas, pistão, biela e comando de válvulas.
Turbina a gás
As turbinas a gás são máquinas puramente rotativas, existem em diversas formas construtivas, sempre contendo três sistemas básicos: compressor, câmara de combustão e turbina propriamente dita. As características de cada projeto são funções do meio de transmissão de potência (por eixo ou jato de gases), dos combustíveis utilizados, do porte, das temperaturas de trabalho entre outras variáveis.
Em relação às demais máquinas as turbinas tem característica de ter a maior densidade de potência, ou seja capacidade por peso. Devido a isso, são frequentemente empregadas em aeronaves.
Motor Wankel ou Renesis
O motor Wankel é uma variação de motor de combustão interna que combina características de turbinas a gás às de motores a pistão. A pesar de operar com velas de ignição ao invés de combustão contínua como uma turbina, não há peças alternativas. O ciclo termodinâmico neste caso
Motores do tipo Wankel oferecem, em relação aos motores a pistão, as vantagens de produzir menos vibrações, já que são puramente rotativos. Possuem maior densidade de potência, ou seja, mais potência do que um motor a pistão de mesma cilindrada e demandam menos peças em sua construção. Como desvantagem, eles aquecem mais, geram mais gases poluentes, têm manutenção dos elementos de vedação e são de manufatura mais complexa do que um motor a pistão.
Em 1996, foi patenteado o motor Quasiturbine, uma variação do motor Wankel.
Pontos Mortos e Curso: Durante seu movimento no interior do cilindro, o pistão atinge dois pontos extremos que são o Ponto Morto Alto (PMA) e o Ponto Morto Baixo (PMB). A distância entre os dois pontos mortos chama-se Curso. 1. Funcionamento do Motor a Quatro Tempos O motor a pistão não parte por si só. É preciso girá-lo algumas vezes até ocorrer a primeira combustão no cilindo. O funcionamento do motor ocorre através da repetição de ciclos. Um ciclo é formado pela seqüência de quatro etapas denominadas tempos, durante os quais ocorrem as chamadas seis fases. | |
2. Primeiro Tempo: ADMISSÃO O primeiro tempo chama-se "admissão" e corresponde ao movimento do pistão do PMA (Ponto Morto Alto) para o PBM (Ponto Morto Baixo) com a válvula de admissão aberta. Nesse tempo, ocorre a primeira fase, que chama-se também "admissão", porque o pistão aspira a mistura de ar e combustível para dentro do cilindro. Quando o pistão chega ao PMB, a válvula de admissão fecha-se, e a mistura fica presa dentro do cilindro. O mecanismo que abre e fecha as válvulas chama-se sistema de comando de válvulas! | |
3. Segundo Tempo: COMPRESSÃO O segundo tempo chama-se "compressão", e corresponde ao movimento do pistão do PMB para o PMA com as duas válvulas fechadas. Neste tempo ocorre a segunda fase, que também chama-se "compressão", porque o pistão comprime a mistura de ar e combustível que ficou presa dentro do cilindro. À primeira vista a compressão parece ser um desperdício de trabalho, mas sem a mesma, a combustão produziria pouca potência mecânica e a energia do combustível perder-se-ia sob forma de calor. | |
4. Terceiro Tempo: TEMPO MOTOR Antes do 3º tempo, ocorre a terceira fase, denominada "ignição", quando a vela produz uma faísca, dando início à quarta fase, que é a "combustão". O 3º tempo (Tempo Motor) corresponde à descida do pistão do PMA para o PMB, provocada pela forte pressão dos gases queimados que se expandem. Essa é a quinta fase de funcionamento do motor, e chama-se "expansão". O motor pode agora funcionar sozinho, pois o impulso dado é suficiente para mantê-lo girando até a próxima combustão. | |
5. Quarto Tempo: EXAUSTÃO O 4º tempo chama-se "escapamento", "escape" ou "exaustão" e corresponde à subida do pistão do PMB para o PMA com a válvula de escapamento aberta. Nesse tempo ocorre a sexta fase, que chama-se também "exaustão", porque os gases queimados são expulsos do cilindro pelo pistão. Quando este chega ao PMA, a válvula de exaustão fecha-se, encerrando o primeiro ciclo, e então tudo se repete, na mesma seqüência. | |
Notas: Tempo é o conjunto das fases que ocorrem quando o pistão percorre um curso. | |
1. O motor a dois tempos recebe esse nome porque seu ciclo é constituído por apenas dois tempos, conforme veremos no item seguinte. Mecanicamente ele é bastante simples e possui poucas peças móveis. O próprio pistão funciona como válvula deslizante, abrindo e fechando janelas, por onde a mistura é admitida e os gases queimados são expulsos. | |
2. Primeiro Tempo: Admitindo que o motor já esteja em funcionamento, o pistão sobe comprimindo a mistura no cilindro e produzindo um rarefação no cárter. Aproximando-se do ponto morto alto, dá-se a ignição e a combustão da mistura. Ao mesmo tempo, dá-se a admissão da mistura nova no cárter, devido à rarefação que se formou durante a subida do pistão. | |
3. Segundo Tempo: Neste tempo, os gases da combustão se expandem, fazendo o pistão descer, comprimindo a mistura no cárter. Aproximando-se o ponto morto baixo, o pistão abre a janela de exaustão, permitindo a saída do gases queimados. A seguir abre-se a janela de transferência, e a mistura comprimida no cárter invade o cilindro, expulsando os gases queimados. | |
Nota: Durante o ciclo de dois tempos ocorrem também seis fases como no motor a quatro tempos, das quais quatro (admissão, compressão, ignição e combustão) ocorrem no primeiro tempo e duas (expansão e exaustão) no segundo tempo. 4. Vantagens e desvantagens: O motor a dois tempos é mais simples, mais leve e mais potente que o motor a quatro tempos, porque produz um tempo motor em cada volta do eixo de manivelas. Além disso, seu custo é menor, sendo por isso muito utilizado em aviões ultra-leves e autogiros. Contudo, não é usado nos aviões em geral, devido às seguintes desvantagens: a) É pouco econômico, porque uma parte da mistura admitida no cilindro foge juntamente com os gases queimados; b) Após o escampamento, uma parte dos gases queimados permanece no cilindro, contaminando a mistura nova admitida; c) O motor a dois tempos se aquece mais, porque as combustões ocorrem com maior freqüência; d) A lubrificação é imperfeita, porque é preciso fazê-la através do óleo diluído no combustível; e) O motor é menos flexível do que o de quatro tempos, isto é, a sua eficiência diminui mais acentuadamente quando variam as condições de rotação, altitude, temperatura, etc... |
O principio básico de um motor a combustão interna é colocar uma pequena quantidade de combustível (gasolina, álcool, diesel etc.) e queimá-lo, gerando uma quantidade enorme de energia em forma de calor e de gases em violenta expansão. Ao se criar um ciclo que permita controlar e disparar essas explosões milhares de vezes pode-se utilizar essa energia para movimentar um eixo e uma roda.
Trata-se de uma máquina termodinâmica que transforma calor em movimento, chamada motor.
Simplificando, o motor suga uma quantidade de mistura ar/combustível e a comprime com o pistão dentro do cilindro, depois dispara uma faísca no momento exato, incendiando a mistura, a queima do combustível nessas condições causa um aumento de temperatura e pressão. Essa energia empurra os pistões que através das bielas fazem girar o virabrequim, ao final os gases queimados são expelidos pelo escapamento e o ciclo recomeça. O controle dos tempos é feito através do comando de válvulas e de ignição.
O quatro tempos de um motor são:
- Admissão
- Compressão
- Combustão
- Escape
1° Tempo - Admissão. O pistão começa no PMS (Ponto Morto Superior). A válvula de admissão abre e o pistão desce para o PMI (Ponto Morto Inferior), sugando a mistura ar/combustível devido ao aumento do volume do cilindro e conseqüentemente queda de pressão em seu interior, ao final a válvula de admissão é fechada. | |
2° Tempo - Compressão. A válvula de admissão fecha, e o pistão sobe do PMI (Ponto Morto Inferior) de volta ao PMS (Ponto Morto Superior), comprimindo a mistura e aumentando a sua eficiência para a combustão. As válvulas de admissão e escape estão fechadas. | |
3° Tempo - Combustão. As válvulas de admissão e escape continuam fechadas. No momento certo, o sistema de ignição envia eletricidade à vela de ignição, que dispara uma faísca. A mistura ar/combustível se incendeia, esquentando e expandindo seu volume, empurrando violentamente o pistão para baixo. Este é o único tempo que gera força, todos os outros são como parasitas, necessários para que o motor complete o ciclo. No final desse tempo, a válvula de escape abre. | |
4° Tempo - Escape. Quando o pistão passa pelo PMI (Ponto Morto Inferior), a válvula de escape abre e o pistão sobe, empurrando os gases queimados para fora do ciclo. A válvula de admissão está fechada. Depois dessa "limpeza", o cilindro pode então ser novamente preenchido com mistura nova, recomeçando o ciclo. | |
Cada ciclo de um motor quatro tempos corresponde a duas voltas do virabrequim (meia volta para cada um dos tempos). O virabrequim transforma o movimento linear dos pistões em movimento rotacional, que é ideal para o uso em veículos automotores devido à facilidade de transmissão desse tipo de movimento para as rodas. Ao lado vemos uma animação de um motor em movimento. |
Motor a dois tempos
Motor a dois tempos é um tipo de motor de combustão interna de mecanismo simples. Ou seja, ocorre um ciclo de admissão, compressão, expansão e exaustão de gases a cada volta do eixo. Diferente dos motores de quatro tempos, as etapas de funcionamento não ocorrem de forma bem demarcada, havendo admissão e exaustão de gases simultaneamente, por exemplo.
Um tempo de funcionamento do motor é percurso do ponto morto inferior ao ponto morto superior da tragetória do pistão. Assim, um tempo equivale a meia volta do eixo de manivelas. No caso, chama-se o primeiro tempo de compressão e admissão, o segundo, de escape e transferência de calor.
Em termos tecnológicos há dois extremos. Existem os motores de pequeno porte, que equipam motosserras, algumas motos, aeromodelos e pequenos geradores elétricos, por exemplo. E existem motores de grande porte, principalmente de ciclo Diesel, para propulsão naval, como o maior motor de combustão interna do mundo, o Wärstsilä-Sulzer RT-flex96C. Os princípios, as formas e desempenhos de cada um destes grupos são tão extremamente distintos como as aplicação, devendo-se trata-los de maneira separada.
Mecanismo
Motores de pequenino porte, a 2 tempos, não utilizam o cárter como depósito de óleo. A lubrificação obtém-se adicionando óleo diretamente ao combustível, na proporção típica de 1 volume de óleo para 40 de combustível, ou com a utilização de algum dispositivo de lubrificação automática, como o Lubrimat dos automóveis DKW ou o Autolub de algumas motocicletas. Durante a combustão, o óleo contido no combustível deposita-se nas superficies metálicas lubrificando os elementos a medida em que passa da câmara de combustão para o cárter.
Estes motores freqüentemente não possuem válvulas propriamente ditas, têm duas janelas na parede da câmara de combustão, para comunica-la com o exterior e o cárter:
- A janela de admissão, por onde vai ser introduzida a mistura gasosa formada pelo ar e pelo combustível.
- A janela de comunicação entre o cilindro e o cárter, à qual também se dá o nome de "transfere";
- A janela de escape, colocada na parte superior do cilindro e que faz a comunicação deste com o exterior, permitindo a saída dos gases queimados provenientes da combustão;
O funcionamento ocorre conforme a seguinte seqüencia:
- À medida em que ocorre o movimento ascendente do êmbolo, o mesmo obstrui as janelas, e em seguida comprime a mistura gasosa existente na parte superior do cilindro.
- Ao mesmo tempo cria-se um vácuo no cárter, que força a admissão de ar atmosférico no interior do mesmo.
- Quando o êmbolo atinge o ponto morto superior dá-se a ignição, devido à libertação da faísca na vela. Os gases pressionam o pistão em direcção ao ponto morto inferior, produzindo assim trabalho, movimentando a cambota. Durante esta etapa, o êmbolo libera a janela de escape possibilitando a saída dos produtos de combustão.
- Próximo ao ponto morto inferior, o pistão abre a janela de transferência. Ao mesmo tempo, seu movimento descendente pressuriza o carter, forçando a nova mistura a penetrar na câmara o que támbem contribui na exaustão de gases de combustão. Ao término desta fase o motor fica nas condições iniciais permitindo que o ciclo se repita.
Desempenho
Comparando motores de mesmo porte (capacidade volumétrica e velocidade de rotação), motores de dois tempos têm maior potência em relação a motores de quatro tempos. Nas máquinas de dois tempos, como descrito a cima, ocorre um tempo de combustão por cilindro a cada volta da árvore de manivelas, enquanto nas máquinas de quatro tempos, ocorre um tempo de combustão a cada duas voltas.
Por outro lado, motores de dois tempos de pequeno porte operam com menor eficiência térmica em decorrência da baixa qualidade de queima devida a deficiente mistura entre ar e combustível e conexão direta entre janelas de admissão e exaustão. Com isto, não é correto concluir que os mesmos têm o dobro da potência comparados aos de quatro tempos.
Estas limitações provocam emissão de combustíveis não queimados através dos gases de exaustão como monóxido de carbono, fuligem e hidrocarbonetos, elevando o consumo (em cerca de 30%) e emissões atmosféricas.
A concepcão mais simples e a maior densidade de potência tornam os motores de dois tempos uma máquina leve dentre os motores a pistão o que leva-os a equipar aviões e máquinas portáteis de baixo custo.
Conheça o funcionamento do motor diesel
O motor é um equipamento que transforma alguma forma de energia (térmica, hidráulica, elétrica, nuclear etc) em energia mecânica. Conforme o tipo de energia que transforma, ele é classificado motor de combustão, hidráulico, elétrico ou atômico.
Os motores ciclo Diesel aproveitam a energia da queima do combustível dentro de uma série de câmaras e por isso classificados como motores de combustão interna.
Motores do Ciclo Diesel a 4 tempos
Os motores do ciclo Diesel a 4 tempos são utilizados em menor escala no automobilismo, do que os do ciclo Otto. O ciclo diesel tem maior emprego nos motores de grandes potências e dimensões como: embarcações marítimas, locomotivas, caminhões, geradores, etc.
Quanto ao regime de funcionamento eles podem ser classificados como:
Diesel Lento - trabalham a uma rotação de 400 a 800 RPM. Estes motores por possuírem grandes dimensões são empregados onde a relação peso potência, não é importante, como nas embarcações marítimas, motores estacionários, etc. O combustível utilizado é o do tipo A.P.F..
Diesel normal - São os motores cujas rotações de trabalho variam de 800 a 2000 RPM.
Diesel veloz - Motores de rotações maiores que 2000 RPM. Este tipo de motor vem sendo ultimamente muito utilizado nos automóveis de passeio.
Os motores do ciclo diesel, são alimentados por meio de injeções diretas que podem ser por injeção pneumática, atualmente não utilizado, e por injeção Mecânica, este último, mais utilizado, utiliza de bombas mecânicas para injetar o combustível na câmnara de combustão. Estas bombas podem ser unitárias por motor ou múltiplas, onde cada cilindro ou conjunto de cilindros possui uma bomba independente.
Fazes dos motores do ciclo Diesel de 4 tempos
As fazes dos motores do ciclo Diesel, como princípio de funcionamento, são semelhantes ao do ciclo Otto.
Os tempos ou fases são:
1º Tempo : Aspiração
Na fase de aspiração o pistão desloca do ponto morto inferior, PMI ao ponto morto superior, PMS, aspirando o ar através da válvula de aspiração.
2 º Tempo: Compressão
Nesta fase o pistão desloca do PMI ao PMS. No início do deslocamento a válvula de aspiração se fecha e o pistão começa a comprimir o ar na câmara de combustão. O ar quando sujeito a esta compressão sofre um aumento de temperatura que será, tanto maior, quanto for a percentagem comprimida, taxa de compressão.
3º Tempo: Combustão ( expansão)
Um pouco antes do pistão atingir o PMS, o ar comprimido atinge uma ressão de 65 a 130 kgf/cm2; e uma temperatura de 600 a 800ºC. Por meio do injetor, o combustível é fortemente comprimido e pulverizado para o interior da câmara. Este combustível ao encontrar o ar, que se encontra na pressão e temperatura supra-citado incendeia-se expontaneamente, empurrando energeticamente, o pistão verso ao PMI.
4º Tempo : Descarga
Um pouco antes do pistão atingir o PMI, de onde iniciará o quarto tempo, a válvula de descarga se abre, permitindo a saída de uma parte dos gases se combustão que se encontram em alta pressão. Ao deslocar para o PMS expulsa o resto dos gases.
A figura abaixo representa os quatro tempos de um motor do ciclo Diesel.
Mas há uma grande diferença com relação a outros motores de interna de ciclo Otto. Neste último, a mistura ar-combustível mesmo comprimida, precisa de uma faísca (de uma vela por exemplo) para iniciar ao processo de queima. Já nos motores Diesel, a mistura é substituída por ar puro no cilindro, que é comprimido a uma razão bem maior que nos Otto (16:1 a 24:1 8:1 a 10:1). Essa maior compressão leva a uma elevação significativa da temperatura que, combinada com o Diesel, pulverizando através de pequenos jatos a alta pressão, iniciam o processo de combustão espontânea, isto evita o efeito de detonação que ocorre com o combustível no motores do ciclo Otto, aumentando significativamente o rendimento volumétrico do motor Diesel.
Uma outra característica dos gases de escape dos motores Diesel são os altos índices alcançados pela temperatura do fluído e pela pressão na câmara de combustão: de 600 a 800ºC e de 65 a 130 kgf/cm2, respectivamente. Nos motores ciclo Otto (ou a gasolina), esses valores chegam apenas a 800 a 1000ºC e de 60 a 80 kgf/cm2.
Ciclo Teórico Diesel
As transformações Termodinâmicas, podem ser representadas segundo os seguintes diagramas PV e TS, a seguir
0 - 1 Aspiração do Ar
O pistão desloca do PMS ao PMI aspirando o ar.
1 - 2 Compressão adiabática
Sem troca de calor com o meio ambiente. O pistão se desloca do PMI descrevendo a área ( v1-1-2-v2), equivalente o trabalho absorvido.
2 - 3 Fornecimento instantâneo de calor a pressão constante
O pistão ao passar do ponto 2 a 3, variando o volume do fluido produzirá trabalho equivalente à área ( v2-2-3-v3), que também é equivalente à área ( s1-2-3-s2) no diagrama TS.
3 - 4 Expansão adiabática
O pistão se desloca verso ao PMI descrevendo a área (v1-4-3-v3), equivalente à mais um trabalho realizado. Isto ocorre sem troca de calor com o meio ambiente.
4 - 1 Rejeição instantânea de calor a volume constante
É representado pela área (s1-1-4-s2), equivalente à mais uma parcela de trabalho absorvido.
O trabalho útil realizado pelo sistema é igual à diferença entre o trabalho fornecido pelo sistema e o trabalho absorvido. Este trabalho é equivalente a área (1-2-3-4).
O rendimento térmico de um ciclo Diesel é dado por
Onde:
r = v1 / v2 , f = v3 / v2 e K = Cp / Cv
Os calores específicos são à pressão constante Cp e ao volume constante Cv
Diferenças entre ciclo Real e Teórico
Os principais fatores responsáveis pela diferença entre o ciclo real e o teórico são:
a) Perdas por bombeamento: No ciclo teórico a aspiração e descarga são feitas à pressão constante, enquanto que no ciclo real isto não acontece.A - Injeção
b) Perdas pela combustão não instantânea: No ciclo teórico o calor é introduzido instantaneamente e a pressão constante enquanto que no real isto não ocorre.
c) Perdas pela dissociação do combustível: No ciclo teórico não existe dissociação do combustível, enquanto que no real ele se dissocia em elementos tais como CO2, H2, O ,CO e outros compostos, absorvendo calor.
d) Perdas devido à abertura antecipada da válvula de descarga: Na teoria a abertura da válvula de descarga é considerada instantânea, enquanto que no real ela se abre antes do pistão atingir o PMI.
e) Perdas de calor: Na teoria, as perdas de calor são nulas enquanto que no real elas são sensíveis, devido à necessidade de refrigeração dos cilindros.
f) Perdas devido à variação dos calores específicos do fluido: Os calores específicos, a pressão constante Cp e o volume constante Cv de um gás real aumentam com a Temperatura mas a sua diferença é sempre constante, isto é Cp-Cv=R. Porém a relação K=Cp/Cv diminui com o aumento da temperatura. Portanto o valor da pressão e temperatura máxima obtida no ciclo é inferior à obtida quando os calores específicos são constantes com a variação da temperatura.
B - Perdas devido ao retardo da combustão
C - " " a dissociação do combustível
D - " " à combustão não instantânea
E - " " à troca de calor com o meio ambiente
F - Abertura da válvula de descarga
G - Perdas devido à abertura antecipada da valvula de descarga
H - Perdas por bombeamento
Desde os primeiros dias da invenção do motor a gasolina, milhares já foram construídos baseados em princípios e ciclos diferentes dos que caracterizaram os motores clássicos de dois ou quatro tempos. Entre eles, um tipo desenvolveu-se satisfatoriamente, após anos de estudos e experiências. Trata-se do motor de pistão rotativo ou, como é atualmente conhecido, motor Wankel.
O primeiro automóvel produzido em série a utilizar um desses motores foi o carro esporte NSU de dois lugares, que atraiu muito interesse nos círculos automobilísticos por seu tamanho reduzido, suavidade e a espantosa força desenvolvida por seu motor com mio litro de capacidade - embora isto não seja comparável com o meio litro de um motor de pistão convencional, conforme veremos.
Os princípios essenciais do motor Wankel não são fáceis de descrever, mas antes de mais nada precisamos contar sua história.
Em 1951, Felix Wankel, encarregado do Departamento de Pesquisas Técnicas em Lindau, fez os primeiros contatos com os engenheiros da NSU para estudar os problemas da vedação de espaços irregulares. Esses estudos resultaram na descoberta de que um motor mais ou menos triangular (mas com lados convexos), girando em uma câmara que tivesse, aproximadamente, a forma de um oito (é claro que as descrições são matematicamente muito inexatas), poderia desenvolver um verdadeiro ciclo de quatro tempos.
A primeira aplicação desse princípio foi na forma de um compressor para o motor NSU de 50cc, com dois tempos, que iria estabelecer novos recordes mundiais em Utah, em 1956. O compressor rotativo capacitou este pequeno motor a desenvolver 260HP por litro. Isto deu ao pequenino carro a velocidade de quase 160km/h.
Em 1958, Wankel fez um acordo com a companhia norte-americana Curtiss-Wright para que unissem seus esforços nas tentativas de fabricação de um grande motor baseado nestes princípios. Mais tarde começaram os testes com carros dotados de motores Wankel, diferentes uns dos outros. Dessa época até 1963, o motor foi gradualmente tomando forma definitiva e então adaptado a um pequeno NSU de dois lugares, apresentado no Salão do Automóvel em Frankfurt, no outono de 1963. A partir daí, foi concedida licença, entre outras, para a Mazda, no Japão.
Talvez o melhor exemplo seja o magnífico NSU RO 80, com dois rotores, que começou a ser produzido em série em outubro de 1967, sendo que a versão com a direção do lado direito foi introduzida no mercado inglês em fins de 1968.
Veremos agora como o motor funciona. Ele consiste essencialmente em uma câmara cujo formato interno se aproxima da forma de um oito. Dentro dela, um rotor mais ou menos triangular - o pistão - gira excentricamente com relação ao virabrequim ou eixo principal do motor. As formas destes dois elementos são tais que enquanto os cantos do pistão estão sempre equidistantes das paredes da câmara - e muito próximos a elas, formando uma vedação - eles sucessivamente aumentam e diminuem o espaço entre os lados convexos do triângulo - o rotor - e as paredes da câmara.
Assim, se uma mistura for injetada numa das câmaras, quando está aumentando de tamanho, será comprimida na redução subsequente de volume, enquanto o rotor, ou pistão, gira. Deste modo, o ciclo clásico de quatro tempos - injeção, compressão, explosão e exaustão - é produzido e, além disso, as três faces do rotor estão em três fases diferentes do ciclo, ao mesmo tempo.
As vantagens do motor Wankel sobre os motores de pistão convencional são muitas. Em primeiro lugar, não existem vibrações devido ao fato de que só há um movimento rotativo, e isso significa ainda menor desgaste e vida mais longa. O motor Wankel não tem nada de complicado: ao contrário, tem poucos componentes, é bem menor e consome bem menos do que os outros motores.
Entre suas desvantagens incluem-se uma curva de potência não muito elástica e problemas em manter uma perfeita vedação entre os cantos do rotor e as paredes da câmara, o que causa algumas dificuldades devido ao rigor das especificações do projeto e às tolerâncias mínimas na produção.
|