Apresentação do PowerPoint
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SUBSISTEMA MOTOR Ciclo otto – Conceitos termodinâmicos Palestrante: Juliano Vaz Agenda 1. Introdução • Parâmetros essenciais 2. Ciclo otto ideal • Relações termodinâmicas • Real Vs. Ideal 3. Combustão em motores SI • Conceitos fundamentais Parâmetros essenciais Como melhoramos a performance do motor? IMEP • Razão ar combustível • Densidade do ar na admissão 𝜂𝑓 . 𝜂𝑣 . 𝑄𝐻𝑉 . 𝜌𝑎,𝑖 . (𝐹 𝐴) . 𝑉𝑑 𝑇= 4𝜋 • Poder calorífico • Eficiência volumétrica • Eficiencia de conversão Ciclo otto ideal • Ciclos fuel-air proporcionam mais informações • Um motor a combustão interna não é uma máquina termica • Pode ser analisado como um sistema aberto que troca calor e trabalho com o ambiente externo Ciclo otto ideal – Relações termodinâmicas • Volume constante • Pressão constante • Pressão limitada • Compressão (1-2) : Adiabática e reversível • Combustão (2-3) : Adiabática • Expansão (3-4) : Adiabádica e reversível • Exaustão (4-5-6) / Admissão : Adiabática Ciclo otto ideal – Relações termodinâmicas • Volume constante • Pressão constante • Pressão limitada • Compressão (1-2) : Adiabática e reversível • Combustão (2-3) : Adiabática • Expansão (3-4) : Adiabádica e reversível • Exaustão (4-5-6) / Admissão : Adiabática Ciclo otto ideal – Relações termodinâmicas • Volume constante • Pressão constante • Pressão limitada • Compressão (1-2) : Adiabática e reversível • Combustão (2-3) : Adiabática • Expansão (3-4) : Adiabádica e reversível • Exaustão (4-5-6) / Admissão : Adiabática Ciclo otto ideal – Volume constante 𝜂𝑓,𝑖 𝑊𝑐,𝑖 = 𝑚𝑓 . 𝑄𝐿𝐻𝑉 • Compressão 𝑊𝑐 = 𝑚(𝑢1 − 𝑢2 ) • Combustão 𝑣3 = 𝑣2 𝑢3 − 𝑢2 = 0 • Expansão 𝑊𝑒 = 𝑚(𝑢3 − 𝑢4 ) 𝑊𝑐 + 𝑊𝑒 𝑖𝑚𝑒𝑝 = 𝑉𝑑 𝜂𝑓,𝑖 𝑚[ 𝑢3 − 𝑢4 − 𝑢2 − 𝑢1 ] = 𝑚𝑓 . 𝑄𝐿𝐻𝑉 Ciclo otto ideal – Volume constante • Propriedades dos gases residuais • Energia cinética é dissipada em energia interna e fluxo de trabalho • Não existe transferência de calor, entalpia permanece constante Ciclo otto ideal – Volume constante 𝑈1 − 𝑈6 = −𝑝𝑖 𝑉1 − 𝑉6 + 𝑚1 − 𝑚6 . ℎ𝑖 Ciclo otto - Real Vs. Ideal • Transferência de calor • Tempo finito de combustão • Perda no processo de blowdown • Combustão incompleta Características da combustão • Ignição • Desenvolvimento lento da chama • Propagação da chama • Terminação da chama Características da combustão OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
