VIII Curso de Especialização em Motores e Combustíveis IMC MOTORES JÚLIO LODETTI

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1 VIII Curso de Especialização em Motores e Combustíveis IMC MOTORES JÚLIO LODETTI Setembro 2008

2 P.B.F.M.C. Programa Brasileiro de Formação INTRODUÇAO AO ESTUDO E AOS ENSAIOS DE MOTORES DE COMBUSTAO B. Raynal Data da apostila IV turma PMFMC Setembro 2001

3 INDICE RECORDATORIO DAS DIFERENTES CLASES DE MOTORES TERMICOS... 5 I.1. Introdução... 6 I.2. Principais términos técnicos utilizados na área dos motores alternativos... 7 I.3. As diferentes familias de motores alternativos I.4. Velocidade media do pistão Motores Diesel lentos, semi-rapidos e rápidos POTENCIA E PRESSÃO MEDIAS DE UM MOTOR A COMBUSTAO II.1. Potencia efetiva. Normas de medição de potencia II.2. Definições de pressões medias II.2.1.Pressão Media Indicada (PMI) II.2.2. Pressão Media Efetiva (PME), Pressão Media de Atrito (PMF) II.2.3. Outras expressões das pressões medias II.3. Potencia e carga dum motor ANNEXE II.3 : Couple instantané d un moteur alternatif O CARBURANTE E A COMBUSTAO III.1. Revisão das características gerais das reações de combustão III.2. Os reativos da combustão num motor III.2.1. O ar atmosférico III.2.2. Os carburantes para motores térmicos alternativos III.3. Equação de combustão. Riqueza duma mistura combustível III.3.1. Relação Ar/Combustível estequiométrica III.3.2. Riqueza duma mistura Ar+carburante III.4. Poderes caloríficos dum carburante III.5. Energia calorífica especifica (ou contido energético) duma mistura combustível.. 60 ANNEXE III.1.: Entalpias de formação no estado de referencia: RENDIMENTO DUM MOTOR A COMBUSTAO. CONSUMO ESPECIFICO IV.1. Rendimento efetivo e rendimento indicado IV.2. Rendimento orgânico IV.3. Rendimento de combustão e rendimento "térmico IV.4. Observação : assimilação da energia duma mistura combustível a uma pressão POTENCIA MAXIMA, REGULAGEM DA CARGA, ENCHIMENTO DUM MOTOR V.1 Pesquisa da potencia máxima dum motor V.1.1Aumento da potencia por crescimento da velocidade de rotação V.1.2 Aumento da potencia por multiplicação de tempos-motores

4 V.1.3. Aumento da potencia por melhoramento do enchimento em ar V.2. Regulagem Da carga para os motores clássicos V.3. Caracterização mais geral das operações de transferência nos motores V.4. Definições particulares relativas a mistura combustível ANNEXE V.A. : Analyse simplifiée du remplissage dynamique GENERALIDADES SOBRE OS PROCESSOS DE COMBUSTAO NOS MOTORES.. 99 VI.1 Combustão de uma mistura homogênea. Observações gerais dos fenômenos Autoinflamaçao Inflamabilidade e processos de propagação VI.2. Motor a ignição comandada VI.3. Motor Diesel Comparação dos dois tipos de motor: Ignição comandada e Diesel VI.4. Outros tipos de motores alternativos Motor a carga estratificada Anexo VI Anexo VI ANALYSE THERMODYNAMIQUE DES CYCLES THÉORIQUES. LE CYCLE BEAU DE ROCHAS VII.1. Les cycles théoriques. Le cycle Beau de Rochas VII.1.1. Considérations générales sur les cycles thermodynamiques. Cycle de Carnot. 124 VII.1.5. Représentation des cycles théoriques en coordonnées logarithmiques VII.2. Les moteurs à combustion comparés aux cycles théoriques VII.3. Influence de la phase de transvasement et des gaz résiduels sur le rendement indiqué et les conditions thermodynamiques du cycle Beau de Rochas VII.3.1. Influence du transvasement sur le rendement indiqué VII.3.2. Etude du transvasement. Influence des gaz brûlés résiduels ANNEXE VII.1 : CYCLE BEAU DE ROCHAS. Calcul des coordonnées à pleine admission ANNEXE VII.2 : CYCLE BEAU DE ROCHAS. Calcul des coordonnées à admission réduite. 161 RENDIMENTOS PARCIAIS E PERDAS DE RENDEMENTOS EM UM MOTOR REAL 167 VIII.1. Rendimento da Combustão VIII.2. Rendimento termodinâmico teórico Influência da relação volumétrica ε Influência de γ do fluido motor VIll.3. Rendimento de ciclo (ou rendimento de diagrama ou rendimento de forma) Fase de transferência dos gases: Laço de baixa pressão e perdas por bombeamento 173 Sincronismo da distribuição Intercâmbios térmicos entre gases e paredes

5 Perdas associadas as variações dos calores específicos com a temperatura e as dissociações a alta temperatura Combustão não instantânea Perdas por blow-by VIII.4 Rendimento orgânico e rendimento mecânico VIII.5. Representação das perdas num diagrama: Pressões medias Consumo. Retas de Willians RELAÇOES ENTRE RIQUEZA, TEMPÉRATURA E COMPOSIÇOES DOS GASES DE COMBUSTAO IX.1 Calculo da composição dos gases de escapamento IX.2. Calculo da composição dos gases de combustão no equilíbrio. Temperatura adiabática de chama EQUIPAMENTO DE UM BANCO DE ENSAIOS DE MOTORES X.1. Absorção da energia mecânica X.1.1 Medições em funcionamento estabilizado X Generalidades sobre os freios X Freios hidráulicos X Freios Elétricos X.1.2. Mediçoes em funcionamento transitorio X.2. Mediçoes e aparelhos classicos utilizados em um banco de ensaios X.2.1. Mediçao de potencia efetiva X.2.2. Mediçao do torque CURVAS CARACTERISTICAS DE UM MOTOR A COMBUSTAO. INFLUENCIA DOS PARAMETROS DE REGULAGEM, DE EMPREGO E DE CONSTRUÇAO243 XI.1. Características em função do regime de rotação XI.1.1. Curva de potencia de um motor : Pmax = f( N ) XI.1.2. Consumo especifico em função do regime a plena carga XI.1.3. Características em cargas parciais XI.2. Características em função da carga. Curvas de iso-regimes de utilização : CSE = f (P) para N = cte XI.3. Curvas de iso-consumo especifico XI.4. Influencia dos parametros de regulagem, de emprego e construção do motor a ignição por centelha XI.4.1. Influencia do avanço da ignição XI.4.2. Influencia da riqueza da mistura admitida no motor Influencia da riqueza sobre a potencia e consumo especifico para um enchimento de ar constante

6 - Efeitos das diferenças de riqueza entre os cilindros de um motor multi-cilindro ou flutuações de riqueza em funcionamento estabilizado Consumos específicos mínimos a regime constante (Curvas em ANZOL) Curvas de iso PME Regulagens em utilização motor ANALISE DOS GASES DE ESCAPAMENTO E SUAS APLICAÇOES XII.1. Analisadores de gaz clássicos XII.1.1. Aparelhos de analise que utilisam metodos de absorção ótica (Espectroscopia de absorção) XII Principio de funcionamento.generalidades XII Analisador de absorção de radiação infra-vermelho não dispersivo(ndir : Non Dispersive Infra Red) XII.1.2.Analisador de hidrocarbonetos por ionização de chama (FID : Flame Ionization Detector) XII.1.3. Analisador de óxidos de nitrogênio (NOx) por quimiluminescência XII.1.4. Analisadores de oxigenio XII Varetas eletroquímicas e as sondas a oxigênio XII.3. Determinaçao da riqueza apartir das analises dos gases de escapamento XII.3.1. Analise completa dos gases de escapamento XII.3.5. Calculo da riqueza pelo método dos cinco gases (CO2, CO, HC, O2, NOx) Bibliografia do Capitulo XII FIGURAS VARIAS