Aula 01

Motores de combustão interna
 Introdução
Motores de combustão interna são aqueles
cuja combustão se verifica no próprio fluido de
trabalho (mistura ar-combustível).
O motor de combustão interna do ciclo otto foi idealizado em
1862 pelo alemão Nicolaus Otto e são todos os motores que tem como
fluido de trabalho a mistura ar - gasolina ou ar – álcool, ou mistura gás
natural veicular-ar
Em 1892, o engenheiro alemão Rudolf Diesel (1858-1913) registrou a
patente do motor de combustão interna de ciclo Diesel. A característica
fundamental deste motor é que o combustível é injetado dentro da câmara
de combustão, que já contém o ar aquecido e pressurizado.
MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA - Perspectiva Histórica
1860 - LENOIR, J.J. E.
- primeira tentativa - sem compressão
prévia da mistura ar + combustível, uns
5000 motores foram fabricados entre 1860
- 1865 , até 6 HP, máxima eficiência 5%
1867 - NICOLAUS OTTO e EUGEN LANGEN
Alemanha com compressão da mistura, uns 10.000 foram
fabricados , máxima eficiência11%.
1862 - ALPHONSE BEAU DE ROCHAS, patente francesa
de um motor de quatro tempos
1876 - NICOLAUS OTTO
motor de quatro tempos, reduz 1/3 o peso do motor e 1/16 o curso do
pistão, a eficiência aumenta para 14% .
As características básicas deste motor são as mesmas dos motores de
hoje.
1880 - DUGALD CLERK e JAMES ROBSON (ingleses)
KARL BENZ (alemão), desenvolvem o motor de dois tempos
1892 - RUDOLF DIESEL - data da patente,
motor de ignição por compressão
demora 5 anos para desenvolver um protótipo comercial
1957 - WANKEL, FELIX - primeiro teste bem sucedido do motor rotativo
1923 – GM disponibilizou comercialmente o chumbo tetraetila,
o que permitiu aumentar a taxa de compressao dos motores e a suas
potências
1930 – EUGENE HOUDRY desenvolveu o processo de conversão catalítica
Do petróleo o que permitiu a obtenção de gasolinas de alta qualidade e alto
Grau anti-detonante (KNOCK)
1940 – Torna-se aparente o problema da poluição do ar atmosférico e os
Motores de veículos são identificados como os principais emissores de
Óxidos de nitrogênio e compostos de hidrocarbonos
(FORMAÇÃO DE SMOG)
1960 – na Califórnia a primeira legislação que limita as emissões de
Poluentes por veículos automotores, seguido de Japão e Europa.
Brasil: PROCONVE
1970 – Com a crise do petróleo dos anos 70, surgem novas alternativas
De combustíveis como o metanol e o etanol. Brasil: PRÓ-ÁLCOOL.
Proibição do chumbo tetraetila, substituição por etanol (AEAC) e MTBE
Tecnologia da injeção de combustível: injeção direta e
mistura pré-preparada.
1990 – Motores bicombustíveis: diesel + gás, gasolina + gás, gasolina +
álcool (AEHC)
DESENHO BÁSICO DE UM MOTOR DE
COMBUSTÃO INTERNA ALTERNATIVO
CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES
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Pela aplicação;
Pelo desenho (projeto do motor);
Pelo ciclo de trabalho;
Pela localização das válvulas e portas de admissão e
escape;
Pelo tipo de combustível;
Pelo método de preparação da mistura;
Pelo método de ignição;
Pelo desenho da câmera de combustão;
Pelo fluido de resfriamento
PELA APLICAÇÃO
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Para automóveis de passeio e comerciais
leves;
Para caminhões pesados;
Para locomotivas;
Marítimos;
Para aeronaves;
Para geradores.
PELO DESENHO (PROJETO DO MOTOR)
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Motores alternativos de cilindros em linha;
Motores alternativos de cilindros em V;
Motores alternativos de cilindros opostos;
Motores rotativos.
PELO CICLO DE TRABALHO
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Motores de quatro tempos e ciclo Otto
aspirado e turbinado;
Motores de quatro tempos e ciclo Diesel
aspirado e turbinado;
Motores de dois tempos;
PELA LOCALIZAÇÃO DAS VÁLVULAS E PORTAS
DE ADMISSÃO E ESCAPE
• Válvulas no cabeçote;
• Válvulas no bloco;
• Comando no bloco;
• Comando no cabeçote;
• Sistema de fluxo cruzado;
• Sistema de fluxo em loop;
PELO TIPO DE COMBUSTÍVEL
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Gasolina;
Álcool;
Óleo diesel;
Querosene;
Fuel Oil
Gás natural veicular
Bicombustível
Tetracombustível
PELO MÉTODO DE PREPARAÇÃO DA MISTURA
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Motor carburado;
Motor com injeção no coletor (mistura prépreparada)
Motor com injeção direta (carga
estratificada)
PELO MÉTODO IGNIÇÃO
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Ignição por centelha;
Ignição por compressão;
Ignição por chama piloto.
PELO DESENHO DA CÂMERA DE COMBUSTÃO
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Câmera aberta: cilíndrica, esférica, outros
formatos.
Câmera dividida: pré-câmara, swirl
chambers.
PELO FLUIDO DE RESFRIAMENTO
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Resfriamento a água;
Resfriamento a ar (fusca).
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Fim aula 1
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Número de cilindros 4
Número de Válvulas 16
Diâmetro x curso (mm) 80,5 x 78,4
Relação Diâmetro/Curso “Rbs” 1,0268
Volume deslocado/Cilindrada (cm³) 399/1596
Taxa de compressão 9,5:1
Potência máxima (NBR 1585) (kW/min-1) 78/5500 (Gas. Autom. Tipo C)
Torque máximo (NBR 1585) (N.m/min-1) 151,1/4500 (Gas. Autom. Tipo C)
Distribuição (comando) 2 eixos de comando no cabeçote acionados por correia
dentada
Alimentação: sistema de formação da mistura Injeção eletrônica MPFI
Ignição Eletrônica digital
Ordem de ignição 1 – 3 – 4 – 2
 Conceitos básicos:
 Ponto morto superior (PMS)
É a posição do pistão mais próxima
do cabeçote.
 Ponto morto inferior (PMI)
É a posição do pistão mais próxima do
virabrequim.
 Curso:
É a distância percorrida pelo pistão entre o PMS e o PMI,
em milímetros (mm).
 Conceitos básicos:
 Cilindrada unitária
É a capacidade volumétrica de
aspiração de um cilindro.
Unidade: centímetro cúbico (cm3) ou litros.
 Cilindrada total
É a capacidade volumétrica de aspiração de
todos os cilindros.
Unidade: centímetro cúbico (cm3) ou litros.
 Câmara de combustão
É o espaço compreendido entre o cabeçote e o pistão,
quando este se encontra no PMS.
Unidade: centímetro cúbico (cm3) ou litros
 Conceitos básicos:
 Volume total do cilindro
É o espaço compreendido entre o
cabeçote e o pistão, quando este se encontra
no PMI.
 Taxa de compressão
É a relação entre o volume total
aspirado e o volume da câmara de compressão.
Unidade: adimensional.