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Aluno: Pablo Felipe Campos dos Santos R A: 013.843.532-40 Disciplina: Motores de Combustão Interna Professor: Thales Lopes Alves Respostas Tutoria Motores de Combustão interna Unidade I 1. O motor de combustão interna é um tipo de Máquina térmica, pois através da combustão que ocorre no motor obtém-se o Calor que é transformado em Trabalho. Por sua vez, o trabalho é obtido a partir de uma sequência de processos que ocorrem no fluido ativo que participa diretamente da reação de combustão. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas. a) Máquina térmica, calor, trabalho, trabalho, fluido ativo. b) Máquina térmica, trabalho, calor, calor, combustível. c) Máquina rotativa, calor, potência, trabalho, combustível. d) Máquina rotativa, trabalho, potência, calor, fluido ativo. e) Máquina alternativa, fluido, energia, calor, ar-combustível. 2. Nos motores alternativos a dois tempos (2T) de ignição por faísca, o ciclo completa-se com dois cursos do pistão, que corresponde a uma única volta do eixo do motor. Análogo ao motor 4T, os processos ocorrem da mesma maneira, no entanto alguns deles se sobrepõem num mesmo curso. Dada a figura a seguir: Figura | Movimentos do pistão em motores alternativos Fonte: adaptada de Brunetti (2012, p. 32). Assinale a alternativa correta, quanto à análise da figura. a) A figura se refere ao pistão, no primeiro tempo, em um motor 2T de ignição por faísca. b) A figura se refere ao pistão, no segundo tempo, em um motor 2T de ignição por faísca. c) A figura se refere ao pistão, durante o tempo de escape, em um motor 4T. d) A figura se refere ao pistão, durante o tempo de admissão, em um motor 4T. e) A figura se refere ao pistão, durante o tempo de expansão, em um motor 4T. 3. Os motores de combustão interna são o tipo mais comum de motor devido à elevada obtenção de trabalho e alta eficiência. São classificados em motores alternativos, rotativos e de impulso. Em relação aos MCI, analise as afirmações a seguir: I. Nas turbinas a gás são utilizados os gases oriundos da reação de combustão para o seu acionamento. II. Os motores ciclo Otto com maior potência específica apresentam aumento da potência e torque, consequentemente apresentam o aumento da cilindrada total. III. A combustão que ocorre em um motor de combustão interna é uma reação química que ocorre entre qualquer material combustível (hidrocarboneto) e um oxidante (oxigênio) para formar um produto oxidado. Assinale a alternativa correta. a) Apenas I está correta. b) Apenas II está correta. c) Apenas III está correta. d) Apenas I e III estão corretas. e) Apenas II e III estão corretas. UNIDADE II 1- Em um motor em funcionamento, o fluido ativo (FA) periodicamente passa por diversos processos físicos e químicos, dando origem ao que conhecemos como ciclo do motor. Entre os ciclos de um motor temos os ciclos reais, ciclo padrão a ar, ciclo Otto, ciclo diesel, ciclo misto e ciclo Brayton. Os ciclos reais recebem esse nome pois indicam as condições reais, isto é, as condições efetivas do motor que são fornecidas por indicadores de pressão. Sobre o funcionamento dos indicadores mecânicos de pressão, assinale a alternativa correta: a) No indicador mecânico de pressão, o cilindro menor com um pequeno êmbolo assume movimentos de rotação proporcionais à pressão existente no pistão do motor. b) O indicador mecânico de pressão é constituído por um pequeno cilindro que é conectado ao cilindro do motor, onde é tomada continuamente a pressão. c) O tipo de gráfico traçado pelo indicador mecânico de pressão independe do movimento do tambor, que realiza um movimento de vaivém em torno de seu eixo. d) Quando o tambor realiza o movimento de rotação contínua, a sincronização é realizada com o eixo do motor, de maneira que cada velocidade terá uma pressão correspondente. e) Para o tambor, ao realizar o movimento de rotação contínua, a amplitude de seu movimento será proporcional ao curso do pistão, sincronizada com a posição do riscador. 2- No motor a 2T de ignição por faísca é difícil associar os processos e eventos aos cursos do pistão, uma vez que alguns deles ocorrem concomitantemente. Dada a figura a seguir: 40 - U1 / Introdução ao estudo dos motores de combustão interna P (6) (5) PMS (4) (7) (1) (3) PMI (2) Patm V Figura | Diagrama p-V de um motor de ignição por faísca a 2T Fonte: adaptada de Brunetti (2012, p. 89). Assinale a alternativa que corresponde a etapa (4). a) Abertura da janela de admissão. b) Fechamento da janela de admissão. c) Abertura da janela de escape. d) Fechamento da janela de escape. e) Liberação da faísca. 3 - Apesar das melhorias dos estudos por rotinas computacionais, os diagramas teóricos ainda apresentam valores pouco distantes dos valores reais. Dessa maneira, é pertinente realizar comparações. A figura a seguir apresenta a comparação entre o ciclo Otto padrão a ar e o ciclo do motor de ignição por faísca. Seção 1.2 / Ciclos termodinâmicos ideais e reais - 41 p C C patm PMS Escape Admissão Faísca B B A Ciclo indicado Ciclo teórico Abertura da válvula de escape D V PMI Figura | Superposição de um ciclo Otto padrão de ar com o real Fonte: Brunetti (2012, p. 137). Analise as afirmações a seguir sobre a superposição de um ciclo Otto padrão de ar com o real: I.O motor em plena aceleração deverá apresentar a área (admissão e escape) praticamente desprezível. II. Em B (perdas de calor) no ciclo teórico, os processos de compressão e expansão são tomados como isoentrópicos. III. Em C (perda por tempo finito de combustão) no ciclo teórico, considera-se a combustão instantânea. IV. Em D (perdas pelo tempo finito de abertura da válvula de escapamento) no ciclo teórico, o escape é substituído pela expansão isocórica, onde é cedido calor para o reservatório frio. A partir das afirmações, assinale a alternativa correta: a) Somente I está correta. b) Somente III e IV estão corretas. c) I, II, III e IV estão corretas. d) I, II e IV estão corretas. e) II, III e IV estão corretas. UNIDADE III 1 - Os estudos de motores de combustão interna são importantes para conhecermos as suas características de desempenho ou torná-los mais eficientes. Para obtermos tais informações, utilizamos um conjunto de propriedades que nos fornece dados sobre suas condições, o que possibilita caracterizá-lo individualmente. Em relação ao freio de Prony, analise as seguintes afirmações: I. É um dispositivo utilizado para a compreensão do funcionamento de todos os dinamômetros, nos quais é possível obter os valores de torque e potência do motor. II. Nesse dispositivo, ao apertar a cinta do freio sobre o rotor, é aplicada uma força de atrito sobre aquele, obtendo-se uma situação de equilíbrio dinâmico com velocidade angular constante. III. Na prática é ampla a utilização do freio de Prony devido à fácil dissipação de calor, assim como os freios dinamométrico hidráulicos e elétricos, os mais utilizados. Assinale a alternativa correta de acordo com as afirmações: a) I, II e III estão corretas. b) I e II estão corretas. c) I e III estão corretas. d) II e III estão corretas. e) Apenas I está correta. 2. As partes móveis de um motor experimentam impacto por atrito de acordo com as características decada motor, dessa forma é muito importante compreendermos alguns métodos de determinação da potência de atrito. Em relação aos métodos utilizados para determinar a potência de atrito, assinale a alternativa correta. a) Uma das maneiras é acionando o motor de combustão interna ligado por meio de um dinamômetro que atua como motor elétrico. b) Outro método utilizado é o Teste de Morse, em que se utiliza um freio convencional e é aferida a potência indicada do motor. c) A Reta de Willan é outro método utilizado para o levantamento do valor da potência de atrito, sendo sua aplicação aconselhada somente para motores a diesel. d) No Teste de Morse a potência indicada diminui proporcionalmente à medida que a potência desenvolvida por cada cilindro do motor aumenta. e) No método da Reta de Willan, a reta que intersecciona o eixo da potência de atrito permite a determinação da potência efetiva. 3. A partir de alguns ensaios realizados é possível construir curvas características que trazem como as propriedades dos motores variam em função das condições de funcionamento, como mostra o gráfico da figura a seguir: Figura | Curvas características de um motor Fonte: Brunetti (2012, p. 197). A partir do gráfico apresentado, assinale a alternativa correta com relação à interpretação das propriedades. a) O torque diminui conforme diminui o produto entre vtm hhh × × . b) Na rotação que atinge o valor máximo de vtm hhh × × obtêm-se a menor me p . c) O trabalho indicado mantém-se constante entre 1000 a 2000 rpm. d) O consumo específico será máximo na condição em que tm g hh h × = for máximo. e) Em uma dada rotação, a potência diminui à medida que o trabalho indicado diminui.
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