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MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA – Lista de Exercícios 1. Defina Motor de Combustão Interna (MCI) É uma máquina térmica que transforma a energia de uma reação química em energia mecânica, transformação esta que se dá através de ciclos termodinâmicos envolvendo expansão, compressão e mudança de temperatura dos gases. 2. Os MCI podem ser classificados quanto à várias propriedades. Classifique. · Ciclo de Operação: 4 tempos (Otto, Diesel, misto, Miller), 2 tempos · Tipo de Ignição do Combustível: Por faísca (gasolina), compressão (diesel), híbrido · Colocação ou Desenho das Válvulas: Laterais, á cabeça, rotativas · Combustível Usado: Gasolina, gasóleo, gás natural, álcool, carvão · Método de Carga: Aspirado, sobrealimentado · Tipo de Injeção (Diesel): Direta, indireta · Preparação da Mistura (Gasolina): Carburador, injeção, injeção direta · Arrefecimento: Líquido, a ar · Geometria dos Cilindros: Monocilindro, em linha, opostos, em V, em W, em H, em estrela, pistões opostos 3. Defina Ponto Morto Superior e Inferior. Faça um desenho ilustrativo. PMS: é a posição extrema do pistão na parte superior do cilindro, e caracteriza o seu mínimo volume. PMI: é a posição extrema do pistão na parte inferior docilindro, e caracterizao seu máximo volume. 4. Fale sobre a cilindrada de um motor. Mostre, através de um desenho e fórmula, como ela é calculada. A cilindrada de um motor se refere ao seu volume deslocado ou a capacidade da câmara de combustão de um pistão. E pode ser calculado da seguinte forma: n: número de cilindros; d: diâmetro do cilindro; S: curso do pistão. 5. Um motor possui quatros cilindros em linha, com diâmetro de 61 mm e um curso de 85 mm. Calcule a cilindrada desse motor. Comente sobre a relação diâmetro x curso desse motor. A cilindrada é calculada de acordo com o diâmetro e o curso de um pistão, ambos em cm. 6. Um motor possui quatros cilindros em linha, com diâmetro de 75 mm e um curso de 85 mm. Calcule a cilindrada desse moto. 7. Um motor possui quatros cilindros em linha, com diâmetro de 73 mm e um curso de 84 mm. Calcule a cilindrada desse moto. 8. Um motor 1.6 possui quatros cilindros, possui um diâmetro de 7,3 cm para cada cilindro e altura morta no cilindro de 4 cm. Qual a taxa de compressão? 9. Um motor 1.6 possui quatros cilindros, possui um diâmetro de 8 cm para cada cilindro e profundidade (cilindrada + volume morto) de 13 cm. Qual a taxa de compressão? 10. O que é a taxa de compressão? Explique utilizando um desenho. A taxa de compressão deriva do curso dos pistões, e ocorre no segundo período de funcionamento do motor; a compressão. Ela representa o quociente de volume de volume da câmara de combustão do pistão em seu ponto morto inferior (PMI) e seu ponto morto superior (PMS). 11. Pensando em aumentar a potência de um motor 2.0 quatro cilindros, foi rebaixado o cabeçote do motor em 0,8 cm. Sabendo que o cilindro tem 8 cm de diâmetro e uma taxa de compressão original de 11:1, qual a nova taxa de compressão do motor? APÓS O REBAIXAMENTO... 12. Classifique os motores quanto ao movimento do pistão, fale sobre cada um dos dois tipos de movimento. Os motores podem ser classificados em: · Alternativo: seu movimento altera o volume das câmaras de combustão, ora comprimindo os gases, ora sendo movimentado pelos mesmos. Eles se dividem em 2 tempos; para motores de pequeno porte, ou 4 tempos; para motores de grande porte. · Rotativo: são motores que não utilizam pistão como motor convencional, mas sim rotores. Como exemplo pode-se citar as turbinas á gás e o motor Wankel. 13. Os motores podem operar no Ciclo Diesel ou no Ciclo Otto. Cite diferenças básicas entre os dois. Ciclo Diesel Ciclo Otto A combustão se faz pelo aumento da temperatura provocado pela compressão do ar É um ciclo termodinâmico Preenchido com ar puro Preenchido com ar/combustível A quantidade de ar admitido depende da rotação do motor O ar passa por uma válvula tipo borboleta ligada ao pedal do acelerador e que controla a quantidade de ar e combustível admitido, determinando a rotação do motor A taxa de compressão equivale entre 15 e 24 A taxa de compressão equivale entre 8 e 13 A temperatura do ar pode chegar a 800ºC A temperatura do ar não utrapassa 450ºC A expansão ocorre de acordo com a queima (injeção docombustível), e a força da queima é baixa e com maior duração A explosão cria um impacto muito intenso e de menor duração 14. Comente sobre o ciclo 4 tempos. O ciclo 4 tempos completa seu trabalho em quatro cursos do êmbolo ou duas voltas da árvore de manivelas. São eles: · Admissão: o pistão desloca-se de PMS até PMI, e com esse movimento há uma sucção que provoca o fluxo de gases através da válvula de admissão que preenche o cilindro com ar-combustível, e nos motores Diesel é preenchido somente com ar; · Compressão: a válvula de admissão é fechada e o pistão desloca-se de PMI até PMS provocando a compressão da mistura; · Expansão: no ciclo Otto, a faísca ocorre próximo ao PMS provocando a ignição da mistura; já no ciclo Diesel o combustível é injetado no ar quente iniciando-se a combustão; · Escape: a válvula de escape permanece aberta enquanto o pistão percorre o caminho de PMI até PMS expulsando os gases queimados para fora do cilindro e iniciando-se um novo ciclo. 15. Faça um desenho esquemático de um motor Otto 4 tempos. Identifique os principais componentes.
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