Ciclo Diesel

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Aula 4 – Ciclos termodinâmicos de potência: conceitos e definições. Ciclo Diesel
Máquinas Térmicas
Prof. Josimar Souza Rosa
Ciclo Diesel
Em 1892 o Engenheiro alemão Rudolf Diesel publicou um artigo em que expunha este ciclo teórico.
Em 1897 ele mesmo patenteou e colocou em funcionamento o primeiro motor.
O motor de Diesel desenvolvia 20 HP, com Eficiência de 26%, enquanto o motor de Otto rendia 20% e os motores a vapor 10%.
Esta é uma característica que se mantém até hoje.
Ciclo Diesel
Seu ciclo termodinâmico é composto por 4 processos:
Compressão isentrópica
Fornecimento de calor a pressão constante
Expansão isentrópica
Rejeição de calor a volume constante 
Diagrama PxV:
Ciclo Diesel
Comparação dos diagramas PxV dos ciclos Diesel e Otto
Ciclo Diesel
Funcionamento do Motor – 4 tempos
Ciclo Diesel
Funcionamento do Motor – 4 tempos
https://www.youtube.com/watch?v=JQP4N9OpQ-w
Ciclo Diesel
Ciclo Termodinâmico Ideal x Ciclo Real
Ciclo Diesel
Eficiência do Ciclo
No caso do Diesel o Eficiência depende da taxa de compressão e da razão de corte.
Taxa de compressão: rV=v1/v2=v4/v2
Razão de corte: rC=v3/v2
n=Wliq/Qe
Ciclo Diesel
Eficiência do Ciclo
Ciclo Diesel
1) Um motor ciclo Diesel ideal opera com uma razão de compressão de 20 e usa ar como fluido de trabalho. O estado do ar no começo da compressão é de 95 kPa e 20 °C. Se a máxima temperatura do ciclo não deve ultrapassar 2200 K, determine:
a) A eficiência térmica do ciclo, com base nos calores fornecidos e rejeitados;
b) A pressão média do ciclo.
qe
qs
η=wliq/qe
η=(qe-qs)/qe
qe=cpΔT=cp(T3-T2)
qs=cvΔT=cv(T4-T1)
T1=293 K
T3=2200 K
v1/v2=20
T2/293=20^(1,4-1)
T2=971,13 K
cv=0,717 kJ/kgK
cp=1,0045 kJ/kgK
k=1,4
Pv=RT
Como determinar a temperatura 4?
Referências
MORAN, Michael J; SHAPIRO Howard N. Princípios de Termodinâmica para Engenharia. Livros Técnicos e Científicos: Rio de Janeiro, 2013.
Geração Termelétrica.
A Termodinâmica e a Invenção das Máquinas Térmicas.
Imagens da internet.
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