Seminário Ciclo Diesel

8/3/2019 Seminário Ciclo Diesel

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANATEC319 TERMODINÂMICA APL. A ENG DE ALIMENTOSPROFESSORA CONSUELO GOMES

O CICLO DIESEL

Agostinho Rios Adriano ConceiçãoNayana NunesNilmara P. Matias

Feira de Santana, BahiaDezembro de 2010



O Ciclo Diesel

Motores

O motor é um equipamento que transforma alguma formade energia (térmica, hidráulica, elétrica, nuclear etc) emenergia mecânica. Conforme o tipo de energia quetransforma, ele é classificado motor de combustão,

hidráulico, elétrico ou atômico.



O Ciclo Diesel

Motor de combustão inter naÉ uma máquina térmica, que transforma a energia

proveniente de uma reação química em energiamecânica. O processo de conversão se dá através de

ciclos termodinâmicos que envolvem expansão,compressão e mudança de temperatura de gases.



O Ciclo Diesel

Os motores Diesel caracterizam-se pela ignição por compressão. O fluido de trabalho (normalmente ar) écomprimido sem ser misturado ao combustível e quando ocombustível é injetado no fluido comprimido e quente essese inflama. As máquinas que impulsionam veículospesados como caminhões, trens e navios, usualmente sãobaseadas no ciclo ideal de Diesel, o que não se refere aocombustível utilizado e sim ao ciclo termodinâmico em queoperam.



O Ciclo Diesel

O ciclo Diesel representa, em teoria, ofuncionamento do motor com o mesmo nome.

Em ambos os casos, a evolução é:

1 2 : Compressão isentrópica W 1,22 3 : Fornecimento de calor a pressãoconstante (isobárico) q 2,33 4 : Expansão isentrópica W 3,44 1 : Cedência de calor a volume

constante q 4,1



Componentes Básicos de Um Motor

PMS ± Ponto morto superior

PMI ± Ponto morto inferior

Curso do Motor

Válvula de AdmissãoVálvula de Descarga

Volume Mínimo ± Espaço Morto



Motor de 4 Tempos



Características do Motor Diesel

Semelhante ao de Otto

O ar presente no moto quando

comprimido tem que está a uma elevadatemperatura

A combustão ocorre devido o contato docombustível com o ar quente

Funciona a temperaturas altas

Pode-se usar uma taxa de compressãoelevada entre 12 ± 24 (Ciclo de Otto até12



Ciclo Diesel: EficiênciaDefinindo:

2

3 V

V ! F

¼

½

»¬

-

«

FK

F!L

K

K )( r c

i ,f

1

111

1

F

2

1

v

v r c !

Para a mesma razão de compressão:Diesel Otto LL ³

E utilizando as relações paraprocessos adiabáticos,obtém-se:

Características do Motor Diesel

4,1!K





De 1 a 2 :Compressão isoentrópica

(adiabática reversível) De 2 a 3: (combustão) Aquecimento a pressãoconstante (reversível) De 3 a 4:Expansão isoentrópica De 4 a 1: Esfriamentoreversível a volumeconstante ( Win): Trabalho do pistãopara comprimir o fluido;

(Qin): Calor para acombustão do fluido; (Wout ): Trabalhoefetuado pelo fluido ao seexpandir, produzindo umtorque;

(Qout ): Calor eliminadocom o ar de exautão.

Ciclo Teór ico de Diesel



Trabalho de ciclo:

Wciclo = W 1,2 + W 3,4

Rendimento do ciclo:




Características: A aspiração e descarga são feitas àpressão constante; O calor é introduzido

instantaneamente e a pressãoconstante; Não existe dissociação docombustível;

Perdas devido à abertura antecipadada válvula de descarga: Na teoria aabertura da válvula de descarga éconsiderada instantânea;




Características: As perdas de calor são nulas ;

Perdas devido à variação dos

calores específicos do fluido: ovalor da pressão e temperaturamáxima obtida no ciclo é inferior àobtida quando os caloresespecíficos são constantes com avariação da temperatura.




Obs: Uma outra característica dosgases de escape dos motoresDiesel são os altos índices

alcançados pela temperatura dofluído e pela pressão na câmara decombustão: de 600 a 800ºC e de 65a 130 kgf/cm2, respectivamente.Nos motores ciclo Otto (ou agasolina), esses valores chegamapenas a 800 a 1000ºC e de 60 a80 kgf/cm2.




Dif erenças

entre ciclo Real e

Teór ico



1) Perdas por bombeamento:

No ciclo teórico a aspiração e descarga-pressão constante;

No ciclo real-não acontece.

2) Perdas pela combustão não instantânea:

No ciclo teórico o calor é introduzido

instantaneamente e a pressão constante; No real isto não ocorre.



3) Perdas pela dissociação do combustível:

No ciclo teórico não existe dissociação docombustível; No real ele se dissocia em CO2, H2, O ,CO e outros

compostos, absorvendo calor.

4) Perdas devido à abertura antecipada da válvula dedescarga:

Na teoria a abertura da válvula de descarga éconsiderada instantânea;

No real ela se abre antes do pistão atingir o PMI(ponto morto inferior).



5) Perdas de calor:

Na teoria, as perdas de calor são nulas; No real elas são sensíveis, devido à necessidade

de refrigeração dos cilindros.

6) Perdas devido à variação dos calores específicosdo fluido:

Os calores específicos(Cp e Cv ) de um gás realaumentam com a Temperatura mas a sua

diferença é sempre constante, isto é Cp-Cv=R; Porém a relação K=Cp/Cv diminui com o aumento

da temperatura.



A- Injeção

B - Perdas devido ao retardoda combustãoC - Perdas devido adissociação do combustívelD - Perdas devido àcombustão não instantânea

E - Perdas devido à troca decalor com o meio ambienteF - Abertura da válvula dedescargaG - Perdas devido à aberturaantecipada da válvula dedescargaH - Perdas por bombeamento



Referências SMITH, J.M., VAN NESS, H.C., Introdução à Termodinâmica da

Engenharia Química, 3ªEdição, LTC, 2000.

Disponível em : http://www.mspc.eng.br/termo/termod0525.shtml Acessado em 09/12/2010 as 22:17.

Disponível em: http://pt.wikilingue.com/gl/Ciclo_Diesel. Acessado em09/12/2010 as 22:34.

Disponível em: http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/pt/Diesel_cycle

Acessado em 10/12/2010 as 09:33. Disponível em: http://www.agsolve.com.br/noticia.php?cod=231 Acessadoem 10/12/2010 as 09:43.

Disponível em http://www.stefanelli.eng.br/webpage/p_diesel.html Acessado em 09/12/2010 as 22:17.

Disponível em: http://carros.hsw.uol.com.br/diesel.htm Acessado em

09/12/2010 as 22:17. Disponível em:

http://www.demec.ufmg.br/disciplinas/ema003/liquidos/diesel/motor.htm Acessado em 09/12/2010 as 22:17.

Disponível em: http://www.biodieselbr.com/biodiesel/motor-diesel/motor-diesel.htm Acessado em 09/12/2010 as 22:17.



OBRIGADO!!

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