20201_1_MCI_Aula1+(NomenclaturaEClassificacaoDosMotores)

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Faculdade Pitágoras de Contagem
20192
Motores de combustao interna
Engenharia mecânica
Bruno Alysson Pereira
APRESENTAÇÃO
BRUNO ALYSSON PEREIRA
 ENGENHEIRO DE SEGURANÇA DO TRABALHO 
(UNA 2011)
 ENGENHEIRO INDUSTRIAL MECÂNICO (CENTRO 
FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNÓGICA –MG CEFET-MG 2005)
ATUAÇÃO CONSULTORIA EM PROJETOS DE COMBATE A
INCÊNDIO E PANICO, ENGENHARIA E MECÂNICA
AUTOMOTIVA.
REGRAS
CHAMADA
 Poderá ser realizada das 19 as 22 horas no 
primeiro e segundo horários. (A resposta a chamada 
em qualquer um dos horários não garante que a segunda 
ou chamada realizada).
PORTAL 
 Material oficial, contato com o professor, 
disponibilização de exercícios, etc..
 Pré aula, aula e pós-aula.
REGRAS
PORTAL 
 Atividades diagnóstico 
 Atividades de aprendizagem da unidade 
(obrigatório) Material oficial, contato com o 
professor, disponibilização de exercícios, etc..
 Ambas serão monitoradas
 Serão base para atividades em sala e avaliações 
 USO DE CALCULADORA NA AVALIAÇÃO ESTÁ RESTRITA AOS 
ALUNOS QUE REALIZAREM 100% DAS ATIVIDADES DA PRÉ E PÓS 
AULA.
REGRAS
EXERCÍCIOS PONTUADOS EM SALA
 Exercícios em classe perdidos não serão repostos,
pertencem a aula
 Atividades de laboratório em grupo serão entregues ao
professor após 15 dias realizada a prática. Não será
possível incluir nomes no relatório de alunos assentes
a prática
 Trabalhos fornecidos pelo professor devem ser
entregues na semana antes das avaliações oficiais (1
ou oficial 2). Atividades entregues com atraso estão
condicionadas a terem nota dividida a 50% no ato do
atraso e repartida a cada 2 dias de atraso de forma
cumulativa.
 Atestados ajustam apenas a frequência.
AVALIAÇÃO CONTINUADA
CALENDARIO
UNIDADE 1
Unidade 1 | SEÇAO 1 - Introdução ao estudo dos motores de combustão interna 
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA
Introdução aos Motores de Combustão Interna (MCI), Nomenclatura de Motores Alternativos
SEÇAO 1.1 - Nomenclatura cinemática.
- Classificação dos motores alternativos, Diferenças entre os motores 2T e 4T, Diferenças entre os 
motores ciclos Otto e Diesel a 4T.
- Outros tipos de classificação: quanto ao sistema de alimentação; à disposição de componentes e; à 
potência específica.
- Motores rotativos: Turbina a gás, Motor Wankel e aplicações.
SEÇAO 1.2 - Ciclos termodinâmicos ideais e reais
- Ciclos reais traçados comum indicador de pressões: funcionamento e diagramas de variação.
- Ciclos: Padrão a Ar, Otto, Diesel, Misto e Brayton.
- Diagramas para mistura combustível-ar: propriedades de misturas, gases de combustão e solução 
dos ciclos por meio de rotinas computacionais.
- Comparação dos ciclos reais com os ciclos teóricos: admissão, escape e perdas.
SEÇAO 1.3 - Propriedades e curvas características de motores
- Freio de Prony, dinamômetros hidráulicos e elétricos.
- Propriedades do motor: potência, consumo específico e relações envolvendo pressão média.
- Determinação da potência de atrito: acionamento de motor de combustão, teste de Morse e reta 
de Willan.
- Curvas características dos motores.
UNIDADE 1
Unidade 1 | SEÇAO 1 - Introdução ao estudo dos motores de 
combustão interna 
- Seção 1.1 – Nomenclatura e classificação dos motores;
- Seção 1.2 – Ciclos termodinâmicos ideais e reais
- Seção 1.3 – Propriedades e curvas características dos 
motoes.
Seção 1.1
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Motor de combustão interna - MCI
Máquinas que entregam trabalho com o aproveitamento e rejeição de calor. 
Combustão externa: (MCE) o fluido motor não participa da combustão. O calor é 
transferido por meio de das paredes de um trocador de calor. 
Combustão interna : (MCI) o fluido motor é constituído de uma mistura ar-
combustível (FLUIDO ATIVO) e será queimado em um local apropriado do ciclo. 
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CLASSE
Volumétrica: são maquinas que acumulam uma determinada massa em seus 
componentes móveis e liberam esta energia acumulada de uma so vez. Exemplo: 
Pistão e motores WANKEL. 
Dinâmica: o componente não acumula a energia e continuamente libera a 
energia da mistura sobe a forma de calor e trabalho. 
Motor dinâmico - Turbina Motor volumétrico - WANKEL
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FUNCIONAMENTO
Alternativas: são maquinas que fornecem trabalho de forma pulsante ou com a 
alternância de direção do componente que recebe a energia (vaivém).
Rotativa: o trabalho é obtido através de um movimento de fluxo continuo do flui 
fluido , sem a alternância de movimento e direção do componente que recebe a 
energia.
Motor volumétrico alternativo Motor dinâmico rotativo
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http://www.futuraaditivo.com.br/n/3/como-funciona-um-motor
IDENTIFIQUE AS PARTES DESTACADAS NO MOTOR
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PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
Em motores alternativos, a transformação de reações ocorre no 
interior dos cilindros, nos quais pistões deslizam e por meio das 
bielas transferem a cambota a energia desencadeada pela expansão 
da reação mistura ar-combustível. 
V1 – Volume total
V2 – Volume morto (câmara)
PMS – Ponto morto superior
PMI – Ponto morto inferior
S - Curso do pistão em cm
D - Diâmetro o pistão
Ps: A circunferência da árvore de 
manivelas é igual ao curso do pistão.
V1V2
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VOLUMES
O volume deslocado unitário ou volume varrido unitário (Vdu) dado 
em cm3, também pode ser chamado de cilindrada unitária.
A cilindrada total ou volume deslocado (Vd) é composto da soma dos 
volumes deslocados. 
𝑉𝑑𝑢 =
𝜋 × 𝑑2
4
× 𝑆
𝑉𝑑 =
𝜋 × 𝐷2
4
× 𝑆 × 𝑧
z = Número de cilindros
S = Curso do pistão
r = Raio da árvore de manivelas
𝑟 =
𝑆
2
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VOLUMES
O volume total (V1) contido em um cilindro também pode ser 
calculado pela soma dos volumes existentes ou pelas definições de 
geometria do cilindro. 
𝑉1 = 𝑉𝑑𝑢 + 𝑉2
Vdu
V2
Seção 1.1
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TAXA DE COMPRESSÃO – ( rv )
E diretamente proporcional a potência. 
Os tipos de injeção e ignição sofisticadas de hoje permitem obter 
taxas acima de 10:1 pra ciclo OTTO, utilizando combustível com 
octano superior a 95. 
Em veículos do ciclo Diesel obtemos taxas entre 14:1 a 24:1. 
𝑟𝑣 =
𝑉1
𝑉2
Vdu
V2
𝑉1 = 𝑉𝑑𝑢 + 𝑉2
𝑟𝑣 =
𝑉𝑑𝑢 + 𝑉2
𝑉2
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Exemplo: 
Calcule: 
A) Cilindrada unitária
B) Volume morto
C) Altura deixada na câmara de combustão para abertura das válvulas
DADOS: Veículo corsa sedan, 1.6, 4 cilindros, 
Diâmetro do cilindro (d): 79mm
Curso do pistão (S): 81,5 mm
Taxa de compressão (rv)=9,4:1
Solução: 
𝑉𝑑𝑢 =
𝜋 × 𝑑2
4
× 𝑆
A) 𝑉𝑑𝑢 =
3,14 × 7,9 𝑐𝑚 2
4
× 8,15 𝑐𝑚 𝑉𝑑𝑢 = 399,49 𝑐𝑚
3
B) 𝑟𝑣 =
𝑉𝑑𝑢 − 𝑉2
𝑉2
𝑉2 =
𝑉𝑑𝑢
𝑟𝑣 − 1
∴ 𝑉2 =
399,49 𝑐𝑚3
9,4 − 1
∴ 𝑉2 = 47,56 𝑐𝑚
3
𝑉2 =
𝜋 × 𝐷2
4
× ℎC) ℎ =
4 × 𝑉2
𝜋 × 𝑑2
∴ ℎ =
4 × 47,56 𝑐𝑚3
𝜋 × 7,9 𝑐𝑚 2
∴ ℎ = 0,97 𝑐𝑚
Seção 1.1
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a.
Fonte: adaptada de Brunetti (2012, p. 27).
𝑟 =
𝑆
2
ω = 2𝜋 × 𝑛
𝑉𝑃 = 2𝜋 × 𝑛 × 𝑟
Velocidade máxima do pistão.
𝑉𝑃 = 2 × 𝑛 × 𝑆
Velocidade média do pistão.
Velocidade angular da árvore
𝑉𝑃 = 𝜋 × 𝑛 × 𝑆
Cinemática
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a.
L = Comprimento da biela 
x = Distância para o pistão atingir o PMS
𝑥 = 𝑟 × 1 − cos 𝛼 + 𝐿 × 1 − 1 −
𝑟
𝐿
2
× 𝑠𝑒𝑛2𝛼
𝑉𝑑 =
𝜋 × 𝐷2
4
× 𝑥
*𝑠𝑒𝑛2𝛼 =
1
2
1 − 𝐶𝑜𝑠 2𝑥
*C𝑜𝑠2𝑥 = 𝐶𝑜𝑠 𝑥 + 𝑥 = 𝐶𝑜𝑠 𝑥 × 𝐶𝑜𝑠𝑥 − 𝑆𝑒𝑛 𝑥 × 𝑆𝑒𝑛 𝑥
Cinemática
Fonte: adaptada de Brunetti (2012, p. 27).
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COMBUSTIVEL DIESEL ETANOL HIDRATADO GASOLINA E22
TAI (0C) 250 420 400
rv 15,0:1 até 24,0:1 10,0:1 até 14,0:1 8,5:1 até 13,0:1
Fonte: adaptada de Brunetti (2012, p. 35)
Valores típicos de temperatura de auto ignição do combustível e taxa de compressão..
COMBUSTIVEL Tipo de injeção Ignição Potência base a(o):
DIESEL
Direta (sobre
alimentado)
Espontânea Torque
GASOLINA / 
ETANO
Indireta / Direta 
(aspirado / sobre 
alimentado)
Induzida por faísca Rotação
ANALISE QUANTO A ALIMENTAÇÃO
Fonte: Elaborada pelo autor
Comparativo entre injeção, ignição e pressão em motores de combustão interna.
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a.Os motores de 2 tempos (2T): 
Motores que realizam trabalho a cada 3600 (1 volta) de giro do virabrequim. 
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO NÚMERO DE CICLOS
Fonte: http://motor.blogs.sapo.pt/1879.html
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a.
Fonte: http://escola.britannica.com.br/assembly/134581/
Um-motor-de-combustao-interna-funciona-em-quatro-tempos-aspiracao
Os motores OTTO de 4 tempos (4T): 
Motores que realizam trabalho a cada 7200 (2 voltas) de giro do virabrequim. 
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO NÚMERO DE CICLOS
http://escola.britannica.com.br/assembly/134581/
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a.Os motores DIESEL de 4 tempos (4T): 
Motores que realizam trabalho a cada 7200 (2 voltas) de giro do virabrequim. 
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO NÚMERO DE CICLOS
Fonte: http://maquinasemotoresnapesca.blogspot.com.br/p/blog-page_21.html
http://maquinasemotoresnapesca.blogspot.com.br/p/blog-page_21.html
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a.
CLASSIFICAÇÃO QUANTO A DISPOSIÇÃO DE CILINDROS 
BOXER – 180 º
EM “ V”
EM LINHA
RADIAL
Seção 1.1
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a.
MONO CILINDRICO MULTI CILINDROS
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO NÚMERO DE CILINDROS
Contagem direta.
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a.Os motores de 4 tempos (4T): 
- Admissão – Fecha a válvula de escape. O Pistão desloca do PMS para o PMI 
gerando sucção na câmara. de combustão e V.A se abre e a mistura é admitida.
- Compressão – Fecha a V.A. e o pistão se desloca do PMI até o PMs. TAI é 
atingido.
- Expansão – Ignição*- O fluido de trabalho se incendeia e realiza trabalho 
deslocando o pistão do PMS até o PMI.
- Escape – V.E se abre. Pistão vai do PMI até o PMS eliminando os gases.
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO NÚMERO DE CICLOS
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CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO NÚMERO DE CICLOS
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a.Principais diferenças entrem ambos os tipos entre os ciclos: 
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO NÚMERO DE CICLOS
Fonte: adaptada de Brunetti (2012, p. 41)
Diferenças fundamentais entre motores de 2 e 4T.