Ciclo Otto

O motor de Ciclo Otto diferencia-se basicamente dos outros ciclos

pela maneira como a mistura ar-combustível é inflamada na

câmara de combustível.

Quatro tempos:

Os 4 (quatro) tempos de funcionamento de motores utilizados na

maior parte dos veículos do Ciclo Otto podem ser definidos assim:

1º Tempo – Admissão

O pistão desce aspirando a mistura ar/combustível para o interior

do cilindro.

2º Tempo – Compressão

A mistura aspirada é comprimida pelo pistão.

3º Tempo – Combustão

A mistura se inflama quando uma centelha é solta pelo eletrodo

da vela de ignição.

4º Tempo – Escape (Exaustão)

Os gases produzidos pela combustão da mistura saem do cilindro

empurrados pelo pistão para o coletor de escape.

Sistema de Alimentação de Combustível

O sistema de alimentação através dos seus componentes que

atuam em conjunto, tem a função de fornecer combustível

pressurizado de forma constante para a combustão no cilindro.

Este processo ocorre a partir do tanque de combustível, até a

queima da mistura ar-combustível na câmara de combustão.

Entre os principais componentes deste sistema, podemos citar o

tanque, bomba e filtro de combustível, além do regulador de

pressão e injetor de combustível.

Na figura abaixo, podemos acompanhar o fluxo do combustível

no sistema de alimentação do veículo com sistema de injeção

eletrônica.

Dois tempos:

Mais utilizado em motocicletas ao longo da história, o motor dois-tempos caracteriza-se pela simplicidade e reduzido número de peças. Sua potência em relação à cilindrada costuma ser mais alta que a do quatro-tempos, mas ele expele pelo escapamento muito combustível e óleo não queimados como resultado da combustão.

Motores de combustão interna

Bom, vamos agora falar um pouco sobre motores de combustão interna.  Primeiramente vamos definir o que é esse motor. Ele é uma máquina térmica, que transforma a energia proveniente de uma reação química emenergia mecânica. O processo de conversão se dá através de ciclos termodinâmicos que envolvem expansão, compressão e mudança de temperatura de gases.

Existem vários tipos de motores, dentre eles:

• Motor ciclo Otto
  
• Motor ciclo Diesel
  
• Motor ciclo Brayton
  

No motor cliclo Otto temos dois tipos de ciclo para um motor de combustão interna, 2 tempos e 4 tempos.

2 TEMPOS

Num motor dois tempos, um ciclo termodinâmico 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 dacâmara 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.

4 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.

Motores a vapor

O motor a vapor foi o primeiro a ser amplamente utilizado. Ele foi inventado por Thomas Newcomen, em 1705.  

Era utilizado para impulsionar os trens de carga e de passageiros, barcos a vapor e fábricas, propiciando assim o auge da revolução industrial.

Até hoje continuam sendo usados, por exemplo nos reatores nucleares e na geração de energia elétrica (termoelétricas).

  O motor a vapor se enquadra como máquina térmica e obedece o princípio de que o calor é uma forma de energia e que pode ser utilizado para produzir trabalho. Sendo assim, obedece às leis da termodinâmica. A energia não pode ser criada nem destruída, mas pode ser transformada, convertida.

  No motor a vapor, temos o uso de um fluido (substância liquída, gasosa etc., que se deforma quando submetida a uma força). O fluido utilizado é o vapor de água sob alta pressão.

  O motor baseia-se no principio de expansão do vapor, gerando diminuição na temperatura e energia interna; essa energia interna perdida pela massa de gás reaparece na forma de energia mecânica, pela força exercida contra um êmbolo.

Desta forma, temos um ciclo, onde o vapor é inserido no cilíndro e ao se expandir produzirá trabalho mecânico, movimentando o pistão (êmbolo), pois está em alta pressão e tende a expandir-se. Após essa compressão, o vapor provocar o trabalho do êmbolo, ele já está sem energia para transferir para o cilíndro. Sendo assim, a válvula corrediça se abre e, novamente, é permitida a entrada de vapor em alta pressão, só que desta vez na direção oposta. O êmbolo será comprimido novamente pelo vapor de alta pressão que, por sua vez, ira expelir o vapor de baixa pressão (sem utilidade) que se encontrava no cilíndro.

É conhecido como motor “dupla-ação”, pois realiza o ciclo em duas aberturas da válvula corrediça. Lembrando que o sistema é alimentado por alguma caldeira ou forno. O combustível aquece o fluido de trabalho até gerar o vapor. Apesar de a pressão nesses motores não chegar a l,5 atm, a diferença de pressão relativa dentro do cilindro aumentava a potência efetiva do motor.

Esquematização do funcionamento:

O que são motores?

O que são motores?

Motores nada mais são que dispositivos que convertem determinado tipo de energia em energia mecânica, de forma que seja possível realizar trabalho.

Há muitos anos atrás, o homem utilizava de animais para conseguir realizar o trabalho necessário para determinada atividade. As fontes motoras mais utilizadas naquela época eram de tração animal, principalmente cavalos. Mas haviam também outros tipos de mecanismos determinados para converter energias e realizar trabalho.

Temos como exemplo correntes de água (energia mecânica em energia mecânica), o vento (energia eólica em energia mecânica - utilizada para mover embarcações) e o vapor (queima transformada em energia mecânica - utilizada para movimentar navios).

Existem, hoje,vários tipos de motores disponíveis para o uso do homem. Sendo os mais importantes os seguintes: Motores Elétricos, de Combustão Interna e à Vapor. Aqui faremos uma breve introdução a respeito destes, que serão aprofundados mais a frente:

Século XVIII - Motores à vapor: tipo de motor que impulsionou os grandes saltos ocorridos na revolução industrial, baseado na transformação do calor em energia capaz de realizar trabalho.

1876 - Motor de combustão interna: são motores que utilizam-se de combustíveis diversos para causar uma explosão interna de modo à gerar trabalho.

1876 - Motor de combustão interna: são motores que utilizam-se de combustíveis diversos para causar uma explosão interna de modo à gerar trabalho.

1886 - Motor elétrico: é uma máquina destinada a transformar energia elétrica em mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores pelo seu baixo custo e simplicidade de funcionamento.

Tração animal

Energia mecânica transformada em energia mecânica

Energia mecânica trasnformada em energia mecânica

Energia térmica trasnformada em energia mecânica

Lista de assuntos a serem discutidos:

Segue abaixo a lista de assuntos que vamos abordar ao longo desse blog! Fique a vontade para comentar!

1 – O que são motores? Tipos (elétricos, vapor, combustão, híbridos etc.);

2 – Motores de vapor;

3 – Motores de combustão interna História

4 – Princípio de Otto;

5 – Princípio de Diesel;

6 – Peças do Motor I; (torque no virabrequim)

7 – Peças do Motor II (explicar cilindrada etc.);

8 – Configurações do motor (radial, em linha etc.);

9 – Motores elétricos História

10 – Motores CA;

11 – Motores CC;

12 – Princípio de Funcionamento (leis da física);

13 – Motores Híbridos;