Introduo

Mquinas de Combusto Interna

Histrico

Tipos de Mquinas de Combusto

Prof. MSc. Jos Fbio Abreu de Andrade

1Mquinas de Combusto Interna

Histrico

Conceitos:

At incio de 1800 o calor era considerado um fluido chamadocalrico;

1783: LAPLACE e LAVOISIER introduziram o conceito de calorespecifico;

1842: MAYER e POISSON calcularam a equivalncia dotrabalho em calor e definiram a equao do gs ideal;

2Mquinas de Combusto Interna

Conceitos:

1847: 1a. Lei da Termodinmica: Todas as formas deenergia so mutuamente conversveis e, a energia de umsistema fechado e isolado permanece constante.;

1865: 2a. Lei da Termodinmica: A fonte de calor superiorfornece calor ao meio em busca do equilbrio. o clssicoexemplo do equilbrio de temperatura entre corpos queestejam em contato com temperaturas diferentes.

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Desenvolvimento:

1652: Padre HAUTEFOILLE prope a construo de um motoraproveitando a fora expansiva dos gases provenientes dacombusto da plvora num cilindro fechado;

1673: O fsico alemo CHRISTIAN HUYGENS, a mando do reiLouis XIV, da Frana, desenvolveu o primeiro motor movido plvora (de combusto interna). Objetivo do motor: bombearmais de 3000m3 de gua para abastecer as fontes do palciode Versailles.

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Desenvolvimento:

1688: PAPIN, fsico e inventor francs, desenvolve motor plvora na Royal Society de Londres. O motor utilizava oefeito da expanso do ar e o vcuo no resfriamento,conhecido como princpio atmosfrico, para movimentar umpisto;

1712: O ferreiro e mecnico ingls NEWCOMEN desenvolve oprimeiro motor atmosfrico a vapor;

1821: W. CECIL desenvolveu um motor que funcionava commistura de ar e hidrognio, que foi realmente o primeiromotor a funcionar com sucesso;

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Desenvolvimento:

1824: SADI CARNOT escreve Reflexes sobre a potnciamotriz do fogo;

1838: WILLIAM BARNETT, inventor ingls, patenteou ainveno de um motor gs que comprimia uma mistura decombustvel. O motor de Barnett tinha um nico cilindro, asexploso ocorriam primeiro na parte acima e depois embaixodo mbolo.

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Desenvolvimento:

1860: O engenheiro Belga LENOIR desenvolve um motorque, utilizando gs, realiza duas exploses por rotao, sendouma em cada lado do pisto. Este motor de um cilindropossua um sistema de ignio com acumulador eltrico;

1862: O francs BEAU DU ROCHAS desenvolve o princpiodos 4 tempos de funcionamento de um motor (admisso,compresso, expanso e escapamento), e conclui em estudosque a compresso antes da ignio necessria para mximaexpanso. Mas ele no o construiu o motor proposto;

7Mquinas de Combusto Interna

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NIKOLAUS AUGUST OTTO (1832-1891): Engenheiro e inventoralemo, inventou e construiu o primeiro motor de combustointerna de quatro tempos e determinou o ciclo terico sob o qualtrabalha o motor de exploso (1876), o conhecido ciclo Otto.

Histrico

Desenvolvimento:

Mquinas de Combusto Interna 8

Desenvolvimento:

1866: Os alemes NIKOLAUS AUGUST OTTO e EUGENLANGEN construram um bem sucedido motor gs dequatro tempos. O motor era de pisto livre com consumo50% menor do que o motor desenvolvido por LENOIR. Taxade compresso: 2,5:1 e rendimento de 15%;

1876: OTTO e LANGEN obtiveram patentes nos EUA dosmotores de dois tempos e de quatro tempos;

1884: O alemo DAIMLER patenteia um motor de altarotao para a poca (500 a 1.000 rpm);

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Desenvolvimento:

1889: DAIMLER desenvolve um motor de elevado rendimentoe rotao com 2 cilindros dispostos em V;

1890: O ingls AKROYD STUART patenteia o motor de igniopor compresso;

1890: O alemo RUDOLF DIESEL idealizou que a misturaqueimaria espontaneamente na cmara de combustoocupada pelo ar aps a fase de compresso;

1892: produzido o primeiro motor por ignio acompresso. Possua uma taxa de compresso de 3:1 o queera insuficiente para inflamar a mistura. A eficincia dessemotor era semelhante ao de Otto cerca de 15%;

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Desenvolvimento:

1892: DIESEL patenteia a sua ideia; 1893: O primeiro motor DIESEL fabricado com uma

eficincia de 26% .

Tipos de Motores

Elicos: fluxo de ar; Hidrulicos: fluxo de gua ou presso de leo; Eltricos: corrente eltrica; Trmicos: calor;

O motor um conjunto de mecanismos que transforma aenergia X em energia mecnica.

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Motores de Combusto Externa:

Os motores de combusto externa so aqueles onde aqueima de combustvel ocorre fora do motor. O motor avapor um exemplo tpico;

Nesse caso, a queima do combustvel ocorre externamentepara o aquecimento da caldeira, que produz o vapor quemovimenta os pistes do motor.

Motores das locomotivas a vapor. Atualmente o princpio utilizado nas Usinas Termoeltricas, podendo utilizarcombustvel fssil ou Nuclear.

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Tipos de Motores

Motores de Combusto Interna:

Os motores de combusto externa so aqueles onde aqueima de combustvel ocorre no interior do prprio motor.

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Tipos de Motores

Motores de Combusto Interna x Externa:

O baixo peso j que o motor a combusto interna noprecisava de um reservatrio de gua para ser aquecida,muito menos um combustvel para ser queimado e aquecer agua, sendo na poca comum utilizar a lenha ou o carvo.

Outra vantagem era o baixo consumo de combustvel,embora ainda sendo benzeno e um sistema de alimentaode combustvel no muito eficiente, que se diferenciava dosmotores anteriores, onde em poucos quilmetros ou empoucas horas de funcionamento queimavam um balaio delenha.

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Tipos de Motores

Motores de Combusto Interna x Externa:

A potncia dos motores de combusto interna ciclo Ottotambm superava, em propores de tamanhos, a do motora vapor. Apenas a presso do vapor empurrava os pistes ebielas para gerar fora e movimento rotativo enquanto nomotor de ciclo Otto uma exploso de combustvel, um podertrmico e um deslocamento de gases assumia o papel dovapor com muito mais eficincia, gerando maior potncia.

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Tipos de Motores

Motores de Combusto Interna x Externa:

Quando a utilizao de gasolina, que antes de ser utilizadanos motores era um subproduto do petrleo jogado fora,passou a ser um combustvel com mais poder de exploso ecom um percentual de lubrificao, alimentando os motores,o motor de ciclo Otto aumentou ainda mais a sua potncia etorque.

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Tipos de Motores

Evoluo dos Motores:

Maravilhas Modernas Motores (History Channel).

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Tipos de Motores