Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica Unidade Curricular: Projeto FEUP Equipa: 1M06_01 Eduardo Miranda Moreira da Silva João Diogo de Oliveira Dias Boavida Barroso Marco Samuel Carvalho Ribeiro Sara Alves Baía dos Santos
Este trabalho de carácter obrigatório realizado no âmbito da Unidade Curricular Projeto FEUP, tem como tema Os Motores na Engenharia Mecânica. Por opção do grupo o subtema escolhido foi: Motores de Combustão Interna. Tem como principais objetivos os seguintes tópicos: Conhecer e entender melhor o funcionamento de ummotor de combustão Interna; Contribuir para a integração dos alunos na FEUP; Fomentar o trabalho em equipa, bem como, aprender a fazer um relatório.
Século XVII - ainda antes de ter aparecido a máquina a vapor, o físico holandês Christian Huygens construiu o primeiro modelo daquilo que seriam os motores de combustão interna. 1867 Nicolaus Otto fez a primeira realização prática do motor a 4 tempos com a ajuda de Eugen Langen. 1879 Karl Benz dedicando-se aos motores de combustão interna a 2 tempos, conseguiu um funcionamento satisfatório destes motores. 1892 - Rudolf Diesel desenvolveu um motor que é até hoje utilizado. Este tipo de motor obteve um rendimento nunca antes obtido em motores de combustão interna, porque funciona através de autoignição.
Um motor é divido em três grandes partes: Cabeça ou culassa, que se encontra no topo, onde se encontram as válvulas; Bloco do motor, é o elemento principal deste, é nele que se encontram os cilindros; Carter, é a parte inferior do motor que tem a função de armazenar óleo de lubrificação e do seu respetivo arrefecimento;
Um motor de 4 tempos tem 4 fases de funcionamento:
Entra mistura de ar + combustível na fase de admissão; Na fase de compressão a mistura é apenas comprimida; Necessita de uma vela para a explosão; O ar passa por uma válvula tipo borboleta; A câmara de combustão é 8 a 11 vezes menor ao volume do cilindro, compressão menor; A temperatura do motor chega apenas aos 450ºC. Entra apenas ar, na fase de admissão; Na fase de compressão é injetado combustível; Apresenta um injetor no lugar da vela; O ar admitido é controlado pela bomba injetora; A câmara de combustão é 16 a 24 vezes menor ao volume do cilindro, compressão maior; A temperatura do motor chega apenas aos 800ºC.
O modelo ideal do ciclo de Otto é constituído por quatro processos reversíveis internamente: 1. Admissão isobárica 2. Compressão adiabática 3. Expansão adiabática 4. Exaustão isobárica
de Combustão Interna Os Motores em Engenharia Mecânica - Motores
Em 1882, James Atkinson (1846-1914) queria fabricar motores de ciclo de quatro tempos, mas por causa da patente já registrada em nome do alemão Nikolaus Otto, feita em 1876, o engenheiro britânico decidiu criar um novo tipo de motor para poder entrar no mercado que estava nascendo. Assim, ele patenteou o ciclo Atkinson, que ao invés dos quatro tempos (admissão, compressão, expansão e exaustão), apresentava funcionamento com cinco estágios.
Estes motores tal como num ciclo a 4 tempos apresentam 4 fases, no entanto o ciclo operativo é realizado com cada êmbolo do motor a efetuar apenas 2 tempos. A fase de admissão efetua-se durante uma fase de compressão e a fase de escape durante uma fase durante uma parte da fase de expansão. O motor a dois tempos tem assim 2 tempos: 1ºTempo Descida do pistão 2ºTempo Subida do pistão
Constituição do motor Wankel: R rotor (tem 3 lóbulos, cada um com uma câmara de combustão) cc câmara de combustão A janela de admissão (periferia) E - janela de escape (periferia) RD roda dentada fixa à carcaça V veio de saída (apresenta uma excentricidade de modo a que o movimento do rotor seja a ele transmitido)
1º.Fase de Admissão 2º.Fase de Compressão 3º.Fase de Expansão 4º.Fase de Escape
Vantagens: Muito suave e isento de vibrações; Elevada velocidade; Baixo Peso e volume; Elevada Potência. Desvantagens: Aquece muito; Perdas por atrito; Taxa de emissão de gases poluentes é elevada; Reparação difícil e cara.
Depois de todo o trabalho, pesquisa na realização deste trabalho chegamos a conclusão que: Foi possível aprender como fazer um relatório em engenharia; Desenvolveram-se as capacidades de realização de trabalhos em grupo; Bom como as técnicas de pesquisa de informação, entre outras; Percebemos a importância desta unidade curricular na integração dos alunos; Por fim enriquecemos o nosso conhecimento na aréa dos motores de combustão interna, percebendo seu funcionamento.