Balanço Térmico de Motores FIASA 1.0

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
LABORATÓRIO DE TÉRMICA – PROF. RAMON MOLINA VALLE 
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NO 2 - BALANÇO TÉRMICO DE MOTORES 
 
As principais perdas de energia em um motor de combustão interna são basicamente as 
seguintes: 
• Perdas de calor para o sistema de arrefecimento 
• Perdas de calor sensível pelos gases de descarga 
• Perdas de calor por radiação e convecção através do bloco do motor 
• Perdas de calor por combustão incompleta 
• Perdas de calor por atrito das partes móveis do motor 
• Perdas de energia pela movimentação de acessórios do motor 
 
O que sobra do calor da combustão, depois de retiradas estas perdas, é transformado 
em trabalho útil, capaz de movimentar o pistão, através da expansão do gás dentro do 
cilindro. Estimando estas perdas para os vários regimes de rotação e carga, pode-se 
determinar o rendimento térmico do motor nas diferentes condições de funcionamento. 
O trabalho prático a ser realizado consiste na determinação das principais perdas 
acima mencionadas para um motor FIASA 1.0, 8 válvulas, com 1000 cc de cilindrada, 
para 3 (três) regimes de rotação do motor sem carga (1100 rpm, 2450rpm e 3300rpm). 
Para isto, as seguintes grandezas deverão ser medidas para cada regime de rotação do 
motor trabalhando com gasolina com 25% de álcool etílico anidro (o poder calorífico 
inferior do combustível deverá ser pesquisado): 
 
Dados coletados 
 
a)Dados gerais 
Motor: Palio1.0, 8 válvulas 
Dimensões do bloco:600X460X300 mm 
Dimensões do radiador: 360X350 mm 
Diâmetro interno do bocal de entrada de ar no motor: 54 mm 
Velocidade do ar no radiador (com a menor velocidade do eletroventilador):2,352 m/s 
Temperatura ambiente:21oC 
 
b)dados obtidos para a rotação de 1100 rpm 
Vazão média de combustível:0,263 g/s 
Temperatura média do bloco:50oC 
Temperatura de entrada da água do radiador:50,3oC 
Temperatura de saída da água do radiador:41,1oC 
Temperatura de entrada do ar no radiador:21oC 
Temperatura de saída do ar no radiador:39,6oC 
Temperatura de saída dos gases do motor:565oC 
Temperatura de saída dos gases na descarga 118oC 
Temperatura de entrada do ar no motor:22,5oC 
Velocidade do ar na entrada do motor:0,75 m/s 
 
c)dados obtidos para a rotação de 2450 rpm 
Vazão média de combustível:0,468 g/s 
Temperatura média do bloco:67oC 
Temperatura de entrada da água do radiador:51,3oC 
Temperatura de saída da água do radiador:47,1oC 
Temperatura de entrada do ar no radiador:19,8oC 
Temperatura de saída do ar no radiador:45,9oC 
Temperatura de saída dos gases do motor:654oC 
Temperatura de saída dos gases na descarga 300oC 
Temperatura de entrada do ar no motor:31,6oC 
Velocidade do ar na entrada do motor:1,60 m/s 
 
d)dados obtidos para a rotação de 3300 rpm 
Vazão média de combustível:0,582 g/s 
Temperatura média do bloco:75oC 
Temperatura de entrada da água do radiador:58,3oC 
Temperatura de saída da água do radiador:54,1oC 
Temperatura de entrada do ar no radiador:19,8oC 
Temperatura de saída do ar no radiador:54oC 
Temperatura de saída dos gases do motor:750oC 
Temperatura de saída dos gases na descarga 402oC 
Temperatura de entrada do ar no motor:35,2oC 
Velocidade do ar na entrada do motor:2,45 m/s 
 
Determine para cada rotação do motor: 
 
a)Perdas para o fluido de arrefecimento 
b)Perdas de calor pelos gases de descarga 
c)Perdas de calor por radiação e convecção através do bloco do motor 
d)O rendimento térmico, considerando apenas as perdas obtidas acima 
e)Através de um gráfico obtenha uma relação entre cada uma das perdas e a velocidade 
do motor sem carga 
f) Através de um gráfico obtenha uma relação entre o rendimento térmico e a 
velocidade do motor sem carga. 
g)Calcule a perda de calor no coletor de descarga do motor para cada rotação 
h)Faça uma avaliação geral das perdas de calor no motor