SLAIDE 01 COMBUSTÃO 1

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Disciplina: 
Mecânica Automotiva
Professor: 
Me. Danilo de Souza 
COMBUSTÃO
Mossoró-RN
2018.1
COMBUSTÃO
• É uma reação química exotérmica entre um
combustível e um comburente (geralmente o
oxigênio do ar) para liberar calor e luz.
DANILO DE SOUZA
MECÂNICA 
AUTOMOTIVA
COMBUSTÃO
INTRODUÇÃO
COMBUSTÃO
• Reagentes: Combustível (principalmente C, H e S) e o
ar (principalmente, N e O);
• Produtos: diversos gases, como CO2, CO, H2O, N2,
NO2, SO2, fuligem, etc;
• Os elementos do combustível oxidam e liberam calor.
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COMBUSTÃO
INTRODUÇÃO
COMBUSTÃO
Combustão completa:
• Todo C é queimado e forma CO2;
• Todo H é queimado e forma H2O;
• Todo S é queimado e forma SO2.
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COMBUSTÃO
INTRODUÇÃO
COMPOSIÇÃO DO AR
Nos cálculos de combustão é utilizada a aproximação
de 21% de O2 e 79% de N2.
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COMBUSTÃO
COMBURENTE
COMBUSTÍVEIS
É simplesmente uma substância inflamável.
• Sólidos, líquidos e gasosos;
oLíquidos: gasolina, óleo Diesel, álcool.
oGasosos: hidrogênio, GNV, GLP.
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COMBUSTÃO
GASOLINA
É uma mistura de diversas naftas obtidas do
processamento do petróleo.
• Hidrocarbonetos de 4 a 12 átomos de C;
• Fração de 30 °C a 250 °C;
• Composição complexa e controlada;
Tipos existentes no Brasil:
• Gasolina A: isenta a álcool etílico anidro;
• Gasolina C: 18%-25% de álcool etílico anidro.
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COMBUSTÃO
COMBUSTÍVEIS DO CICLO OTTO
ÁLCOOL ETÍLICO (ETANOL)
É uma substância orgânica (C2H5OH), obtida da
fermentação natural de açucares ou pela hidrólise
enzimática da celulose;
No Brasil, usa-se:
• Etanol Anidro: adicionado a gasolina (H2O<0,4%v);
• Etanol Hidratado: usado em carros a álcool ou flex
(H2O<4,9%v);
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COMBUSTÃO
COMBUSTÍVEIS DO CICLO OTTO
GÁS NATURAL VEICULAR (GNV)
É uma mistura de hidrocarbonetos leves que, à
temperatura ambiente e pressão atmosférica,
permanece no estado gasoso.
• CH4>87%v;
• Emite 25% menos CO2 que a gasolina;
• Armazenado sob pressão (150-250 bar);
• Riscos de explosão;
• Potência 10-15% menor que a gasolina;
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COMBUSTÃO
COMBUSTÍVEIS DO CICLO OTTO
ÍNDICE DE OCTANO (IO)
Consiste na resistência do combustível a auto ignição.
MON• – Motor Octane Number (900rpm e 52°C);
RON• – Reseach Octane Number (600rpm e 149°C);
IAD• – Índice Antidetonante.
𝐼𝐴𝐷 =
𝑀𝑂𝑁 + 𝑅𝑂𝑁
2
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COMBUSTÃO
COMBUSTÍVEIS DO CICLO OTTO
ÍNDICE DE OCTANO 
(IO)
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COMBUSTÃO
COMBUSTÍVEIS DO CICLO OTTO
ÓLEO DIESEL
É uma mistura de diversos derivados do petróleo;
• Moléculas de 10 a 30 átomos de C;
• Faixa de 120 °C a 400 °C;
• Composição complexa e controlada;
• A T<-10°C, pode ocorrer precipitação de parafinas;
• Tem propriedades lubrificantes;
• Menos volátil que a gasolina;
• 80% de sua produção é utilizada para matriz rodoviária do
Brasil.
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COMBUSTÃO
COMBUSTÍVEIS DO CICLO DIESEL
MODELOS DE COMBUSTÍVEIS USADOS
Combustão Completa (reações elementares de
combustão):
• Gasolina (octano): C8H18;
• Óleo Diesel (dodecano): C12H26;
• Álcool Etílico Anidro: CH3CH2OH ou C2H5OH;
• Gás Natural (Metano): CH4;
• Outros combustíveis.
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ESTEQUIOMETRIA
RELAÇÃO AR/COMBUSTÍVEL
• Relação Mássica;
• Relação Molar;
Tipos de mistura:
• Mistura Pobre;
• Mistura Estequiométrica;
• Mistura Rica.
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ESTEQUIOMETRIA
EXEMPLOS E EXERCÍCIOS
0 – Balancear a reação do octano com 150 % de ar teórico (ou 50 % de excesso de 
ar) e com 80 % de ar teórico (20 % de deficiência de ar).
1 - Metano, CH4, é queimado com ar seco. A análise molar dos produtos em uma 
base seca resulta em CO2, 9,7%; CO, 0,5%; O2, 2,95%; e N2, 86,85%. Determine:
(a) a razão ar–combustível nas bases molar e mássica;
(b) o percentual de ar teórico.
2 - Determinado gás natural tem a seguinte análise molar: CH4, 80,62%; C2H6,
5,41%; C3H8, 1,87%; C4H10, 1,60%; N2, 10,50%. O gás é queimado com ar seco,
gerando os produtos com uma análise molar feita em uma base seca: CO2, 7,8%;
CO, 0,2%; O2, 7%; N2, 85%.
(a) Determine a razão ar–combustível em uma base molar.
(b) Determine a razão ar–combustível em uma base mássica.
(c) Determine o percentual de ar teórico. DANILO DE SOUZA
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ESTEQUIOMETRIA
EXERCÍCIOS
• Calcule relação A/C mássica e molar para a queima
completa teórica do Álcool Etílico Anidro (C2H5OH);
• Calcule (A/C)mas e (A/C)mol para: C12H26, C2H5OH e CH4.
• Calcule essas relações para esses combustíveis para
uma mistura com 50% de excesso de ar (ou 150% de
ar teórico);
• Agora para λ = 0,9.
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COMBUSTÃO
ESTEQUIOMETRIA
BIBLIOGRAFIA PRINCIPAL
• MARTINS, Jorge. Motores de combustão interna. 2 ed. Porto:
Publindustria, 2006.
• BRUNETTI, Franco. Motores de combustão interna: vol. 2. São
Paulo: Blucher, 2012.
• MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N. Princípios de
termodinâmica para engenharia. Tradução de Gisele Maria
Ribeiro. 7. ed. Rio de Janeiro: LCT, 2009. Título original: Fundamentals
of engineering thermodynamics, 7th. ed.
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