Trabalho Máquinas Térmicas 2

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1- Descreva as principais características dos ciclos Otto e Diesel; Em 
que esses ciclos se diferem? 
 O ciclo de Otto idealiza o funcionamento de motores de combustão interna, 
que operam grande parte dos veículos automotores movidos a álcool, gasolina 
ou gás natural. Neste tipo de motor, o calor captado pelo ciclo é proveniente de 
uma reação de combustão, que acontece no interior do motor. Uma faísca 
provoca a ignição da combustão e com isso, os gases produzidos na reação são 
utilizados para realizar trabalho. 
 Assim como nenhum outro ciclo termodinâmico, o ciclo de Otto não é tão 
eficiente quanto o ciclo de Carnot, visto que sua eficiência depende diretamente 
das propriedades do fluido, como, por exemplo, o calor latente de evaporação e 
a energia interna. 
 O ciclo de Diesel representa o funcionamento de outro tipo de motor de 
combustão interna: o motor movido a diesel. A principal característica deste ciclo 
é o fato da combustão ser provocada pela compressão da mistura de 
combustível com o ar (sem faísca). Isso ocorre porque nesse tipo de motor não 
existe a vela (o dispositivo que causa a faísca), ao contrário dos motores movidos 
a gasolina, por exemplo. 
2- Qual as diferenças entre os ciclos Atinkson, Miller e o ciclo Otto? 
Descreva as aplicações destes ciclos. 
 Motor de ciclo Otto (o mais comum entre os motores a gasolina e 
flex) trabalha com quatro tempos iguais: admissão, compressão, expansão e 
exaustão. Em linguagem técnica, no ciclo Otto o ponto-morto inferior (ponto 
mais afastado do pistão em relação ao cabeçote) é quase o mesmo tanto no 
início da compressão da mistura ar-combustível quanto no fim da expansão 
dos gases. Isso gera um desperdício de energia na compressão. 
 
 Já no ciclo Atkinson clássico (criado em 1982), o pistão se desloca mais 
até chegar ao ponto-morto inferior na expansão que na compressão, ou seja, o 
pistão vai mais longe depois da queima. Como o tempo de expansão dos 
gases é maior que o da compressão, o motor tem de fazer menos força na 
compressão, o que aproveita melhor a energia liberada, reduzindo as perdas 
por bombeamento. 
 
 O ciclo Miller consegue efeito parecido mudando o tempo de acionamento 
das válvulas de admissão. Em vez de se fecharem quando o pistão chega ao 
ponto-morto inferior, como no ciclo Otto, elas só o fazem quando ele já está 
voltando em direção ao cabeçote. Com isso, parte da mistura volta ao coletor 
de admissão e a expansão fica maior que a compressão. Só não são 
chamados de Miller por não trabalharem com turbo ou compressor mecânico, 
que compensam a queda de potência em relação aos Otto nos carros que não 
são híbridos. 
 
https://www.infoescola.com/reacoes-quimicas/combustao/
https://www.infoescola.com/fisica/calor-latente/
 O ciclo de Sabathé, também chamado de combustão dupla 
ou pressão limitada ou mista ou Trinkler ou Seiliger, é um ciclo 
termodinâmico de referência para motores de combustão interna nos 
quais a combustão ocorre parcialmente a pressão constante e 
parcialmente a volume constante. 
 As condições reais de operação dos motores a diesel diferem 
acentuadamente daquelas representadas nos ciclos ideais Otto e 
Diesel. Para motores a diesel, o processo de combustão aproxima-se 
de uma transformação de pressão constante apenas no caso de 
motores excepcionalmente grandes e lentos. 
 Em motores a diesel e em condições normais, o diagrama real 
mostra que a combustão é realizada de acordo com um processo que 
aproxima a combustão de uma transformação em volume constante e 
outra em pressão constante . 
 Pode-se afirmar que, na prática, os ciclos Otto e Diesel são muito 
próximos, a ponto de serem considerados um caso particular do ciclo 
misto, no qual parte da combustão é verificada em volume constante, 
e parte, a pressão constante . Esse ciclo teórico é conhecido como 
ciclo misto de Sabathé. 
 
3- Quais características tornam o motor 2T mais atrativo que o motor 
4T? Descreva os limites de aplicação do motor 2T. 
 Os motores se dividem basicamente em dois ciclos: 2 e 4 tempos. A 
diferença fundamental está na construção e no seu método de funcionamento. 
A construção dos motores 2 tempos são muito mais simples, mas a preparação 
é mais complexa do que os de 4 tempos. 
 Os motores chamados 2 tempos são encontrados em equipamentos e 
veículos como jet-skis, aeromodelos, motosserras, entre outros. Eles não 
possuem válvulas de admissão e escapamento, simplificando a construção e 
reduzindo de forma relevante o seu peso. 
 Já os motores 4 tempos são encontrados em carros e caminhões. São 
movidos à gasolina e diesel e são classificados como motores de combustão 
interna. 
 
VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS MOTORES 
 
 Os motores 2 tempos possuem uma explosão a cada giro do eixo central. 
Podem funcionar em diversas posições, são leves e eficazes em determinadas 
condições. Também têm custo menor de produção. No entanto, não são muito 
aplicados em carros pois sua eficiência diminui quando variam as condições de 
rotação, altitude e temperatura. 
 Já nos motores 4 tempos a combustão ocorre nos intervalos dos giros, o que 
promove um ganho relevante de potência. Entre as desvantagens, podem 
ocorrer problemas com o fluxo de óleo. 
 
 
 
 
https://en.demotor.net/blog/pressure
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https://en.demotor.net/heat-engine/diesel-engine
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https://www.royalfic.com.br/produtos/gasolina-comum/
https://www.royalfic.com.br/produtos/diesel-s10/
COMO FUNCIONAM 
 
Motor 2 tempos: 
 Primeiro tempo - o pistão sobe comprimindo a mistura no cilindro e produzindo 
rarefação no cárter. Logo após, acontece a ignição e a combustão da mistura. 
 Segundo tempo - os gases da combustão se expandem, fazendo o pistão 
descer, comprimindo a mistura no cárter. O pistão abre a janela de exaustão, 
possibilitando a saída dos gases queimados. 
Motor 4 tempos: 
 Primeiro tempo – admissão – acontece o movimento do pistão do Ponto Morto 
Alto para o Ponto Morto Baixo com a válvula de admissão aberta. 
 Segundo tempo – compressão – o movimento do pistão do ponto morto baixo 
para o ponto morto alto acontece com as duas válvulas fechadas. O pistão 
comprime a mistura de ar e combustível. 
 Terceiro tempo – tempo motor – acontece a ignição, quando a vela produz a 
faísca. 
 Quarto tempo – exaustão – corresponde à subida do pistão do ponto morto 
baixo para o ponto morto alto com a válvula de escapamento aberta. 
 
 
 
4- Descreva as vantagens e limitações do motor Wankel. 
 As principais vantagens do motor Wankel em relação ao convencional são: 
 Suavidade: ao contrário do motor tradicional, não há inversão de movimento 
como no sobe e desce do pistão, existindo o movimento rotativo, que proporciona 
funcionamento mais suave. 
 Número de peças: comparando com o motor de pistões, é muito menor, o que 
se traduz, pelo menos em teoria, na maior confiabilidade e menor custo de 
produção 
 Peso e tamanho: os motores Wankel são mais leves e mais compactos do que 
os motores de pistão. Isto permite, claro, diminuir o peso do automóvel e também 
baixar o centro de gravidade, melhorando assim a dirigibilidade 
 Potência específica: quando se pensa na potência de um motor aspirado de 
1.300 cm3, por exemplo, imaginamos 90 cv, 120 cv, 140 cv… não. Que tal 
falarmos de 240 cv? Sim, o Mazda RX-8 com motor Wankel tem 240 cv de 
potência máxima com apenas 1.300 cm3, e sem turbo. 
 Som: para quem teve a oportunidade de ouvir, a sinfonia de 10.000 rpm de um 
motor Wankel é de arrepia 
 
As principais desvantagens do motor Wankel em relação ao convencional são: 
 Consumo: a eficiência deste tipo de motores é inferior à dos motores de pistão. 
Os motores de combustão interna transformam combustível em energia 
mecânica e calor. No caso dos motores Wankel,há mais desperdício de energia 
em forma de calor, uma vez que a área superficial dos espaços internos do motor 
é maior do que a área superficial da câmara de combustão dos motores de 
pistões. 
 Torque: a baixas rotações, os motores Wankel têm o mesmo torque que nada. 
Isto se deve à forma com que os gases, depois da ignição, se expandem. Num 
motor de pistões, os gases expandem-se numa só direção, empurrando o pistão 
num movimento linear. No caso dos motores rotativos, os gases expandem-se 
em várias direções, empurrando o rotor num movimento não-linear, que não 
aproveita tão bem a energia gerada. No entanto, em altas rotações, a inércia do 
rotor ameniza este inconveniente. 
 
5- O que é o motor HCCI? 
 HCCI (sigla que significa Homogeneous Charge Compression Ignition) é uma 
forma de motor de combustão interna no qual a mistura ar-combustível é 
comprimida e esquentada ao ponto da auto-ignição. 
 A ignição por compressão de carga homogénea (HCCI) é uma forma de 
combustão interna na qual o combustível e oxidante (tipicamente ar) bem 
misturados são comprimidos até o ponto de auto-ignição. Como em outras 
formas de combustão, esta reação exotérmica libera energia que pode ser 
transformada em trabalho e calor em um motor. HCCI combina características 
de motores a gasolina convencionais e motores a diesel. Os motores a 
gasolina combinam carga homogênea (HC) com ignição por faísca (SI), 
abreviada como HCSI. Os motores a diesel combinam carga estratificada (SC) 
com ignição por compressão (IC), abreviada como SCCI. 
 Como no HCSI, o HCCI injeta combustível durante o curso de admissão. No 
entanto, em vez de usar uma descarga elétrica (faísca) para inflamar uma 
porção da mistura, o HCCI aumenta a densidade e a temperatura 
por compressão até que toda a mistura reaja espontaneamente. 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sigla
https://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combust%C3%A3o_interna
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ar
https://pt.wikipedia.org/wiki/Combust%C3%ADvel
https://pt.wikipedia.org/wiki/Oxidante
https://pt.wikipedia.org/wiki/Rea%C3%A7%C3%A3o_exot%C3%A9rmica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia
https://pt.wikipedia.org/wiki/Trabalho_(f%C3%ADsica)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Calor
https://pt.wikipedia.org/wiki/Gasolina
https://pt.wikipedia.org/wiki/Motores_a_diesel
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_igni%C3%A7%C3%A3o#Em_autom%C3%B3veis
https://pt.wikipedia.org/wiki/Densidade
https://pt.wikipedia.org/wiki/Compress%C3%A3o_f%C3%ADsica