Aula 2 - SFT (divulgar)

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SISTEMAS FLUIDOTÉRMICOS
Aula 2
Engenharia Mecânica
Prof. Msc. Alexandre Fulnazari
alexandre.souza2@docente.unip.br
24/02/21
mailto:alexandre.souza2@docente.unip.br
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ID´S – ZOOM
Sistemas Fluidotérmicos
Quarta-Feira
. 19h10 às 20h25: https://zoom.us/j/97094925163
. 20h45 às 22h00: https://zoom.us/j/99049534444
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MCI - Motores de Combustão Interna
• Em um motor de combustão interna de dois
tempos, as operações de admissão,
compressão, expansão e escape são obtidos
em uma volta do eixo da manivela.
• Nesses motores, o cárter é vedado, e o
movimento para baixo do pistão é utilizado
para pressurizar ligeiramente a mistura de ar
e combustível no cárter.
• As válvulas de admissão e descarga são
substituídas por aberturas na parte inferior
da parede do cilindro.
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MCI - Motores de Combustão Interna
• Quando ocorre a compressão e o pistão sobe, a janela de
admissão se abre e a mistura ar/combustível entra no motor e
fica alojada na parte inferior do virabrequim. Então ocorre a
ignição, a qual empurra o pistão para baixo e expele os gases
de escape pela janela superior.
• Simultaneamente, a janela de admissão se fecha e o
combustível é empurrado para a câmara de combustão pela
reentrância do virabrequim pelo seu movimento giratório.
Então as velas emitem a centelha e a ignição ocorre
novamente, fechando o ciclo. Muito mais simples de que os
motores tradicionais.
• Os motores de dois tempos em geral são menos eficientes do
que os equivalentes de quatro tempos, por causa da expulsão
incompleta dos gases de exaustão e da expulsão parcial da
mistura de ar e combustível com os gases de exaustão. Porém
são simples e baratos, e têm maior relação potência-peso e
potência-volume.
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Vantagens 
Simplicidade mecânica
Baixo peso e tamanho
Maior potência a de um quatro tempos
Como já foi explicado anteriormente, os motores de dois tempos encerram um ciclo completo com apenas uma volta do
virabrequim, ante duas dos quatro tempos. Isso significa que ele gera dois ciclos completos quando o de 4 tempos fecha
apenas um.
Desvantagens 
Necessidade de misturar óleo no 
combustível
Altamente poluentes
Nível de ruído e vibração
Consumo de combustível 
Motores a 2 Tempos
Fonte: BEST riders
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MCI - Motores de Combustão Interna
Quanto à forma de se obter trabalho mecânico, os motores de combustão interna são classificados em:
• Motores alternativos: quando o trabalho é obtido pelo movimento de vai-vem de um pistão, 
transformando em rotação contínua por um sistema biela/manivela.
• Motores rotativos: quando o trabalho é obtido diretamente por um movimento de rotação. Ex: 
turbinas a gás, motor Wankel.
• Motores de impulso: quando o trabalho é obtido pela força de propulsão gerada pelos gases de 
exaustão em alta velocidade. Ex: motores a jato e foguetes.
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Classificação dos motores alternativos quanto à ignição
A ignição é o início da combustão que se realiza no fluido ativo responsável pelo funcionamento do motor. 
Os motores são divididos, quanto à ignição, em:
• Motores de ignição por faísca (Otto): a combustão do fluido inicia-se através de uma faísca da vela 
de ignição que salta entre seus eletrodos. Esta faísca atinge a mistura combustível + ar , previamente 
dosada pelo sistema de injeção e admitida através da válvula de admissão. A combustão provoca o 
aumento de pressão necessária para o movimento do pistão.
• Motores de ignição espontânea: o pistão comprime somente o ar, até que o mesmo atinja uma 
temperatura elevada para que, com a injeção de combustível, tenha-se então o início da combustão 
espontânea, sem a necessidade de uma faísca. A temperatura na qual acontece a ignição espontânea do 
combustível é conhecida por Temperatura de Auto Ignição do combustível. 
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EXERCÍCIOS
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EXERCÍCIOS
1. Um motor alternativo tem 4 cilindros de diâmetro 8,2cm e curso 7,8cm, com uma taxa de
compressão 8,5. Calcule:
a) a cilindrada do motor ;
b) o volume total de um cilindro;
c) o volume da câmara de combustão.
𝑎) 𝑉𝑚 = 𝜋.
𝑑2
4
. 𝑠. 𝑧 ⇒ 𝜋. 
8,22
4
. 7,8.4
𝑽𝒎 = 𝟏𝟔𝟒𝟔,𝟖 𝒄𝒎𝟑⇒ 𝑽𝒎 = 𝟏,𝟔 𝒍
b) 𝑉u =
𝑉𝑚
𝑧
=
1646,8
4
𝑽𝒖 = 𝟒𝟏𝟏,𝟕 𝒄𝒎𝟑
𝑐) 𝑟𝑣 =
𝑉1
𝑉2
⇒ 8,5 =
411,7
𝑉2
𝑉2= 48,43 𝒄𝒎𝟑
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EXERCÍCIOS
2. Um motor de 6 cilindros tem cilindrada de 5,2 litros. O diâmetro dos cilindros é 10,2cm e o
volume da câmara de combustão é 54,2 cm3. Calcule:
a) o curso;
b) a taxa de compressão;
c) o volume total de 1 cilindro.
𝑎) 𝑉𝑚 = 𝜋.
𝑑2
4
. 𝑠. 𝑧 ⇒ 5200 = 𝜋. 
10,22
4
. 𝑠. 6
s= 10,61 cm
b) 𝑟𝑣 =
𝑉1
𝑉2
⇒
𝑉𝑚
𝑧
𝑉2
⇒
5200
6
54,2
𝒓𝒗 = 𝟏𝟓,𝟗𝟖 (𝟏𝟔)
c) 𝑉u =
𝑉𝑚
𝑧
=
5200
6
𝑽𝒖 = 𝟖𝟔𝟔,𝟔 𝒄𝒎𝟑
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Disposição de Cilindros
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PROCESSOS DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA A 4 TEMPOS
A E A E
V0
Vd
A Eሶ𝑄
V
A E
A E ሶ𝑚ሶ𝑚
ADMISSÃO
COMPRESSÃO
EXPLOSÃO
ESCAPE
ሶ𝑄
PMS
PMI
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Ordem de Combustão
0º 180º 360º 540º 720º
1 Explosão Escape Admissão Compressão
2 Escape Admissão Compressão Explosão
3 Compressão Explosão Escape Admissão
4 Admissão Compressão Explosão Escape
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Sistema de Lubrificação dos Motores de Combustão Interna 
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• Distribuir o óleo lubrificante entre as partes móveis do motor;
• Redução do desgaste, ruído e contribuição para o arrefecimento do motor;
• Nos motores a 4T o óleo lubrificante é armazenado no cárter e o fluxo de óleo é feito sob pressão através
das galerias existentes no motor;
• Nos motores a 2T do ciclo Otto o óleo lubrificante fica misturado com o combustível no tanque.
ÓLEO LUBRIFCANTE
4T (OTTO – DIESEL)
CÁRTER
2T (DIESEL)
ÓLEO LUBRIFCANTE 2T (OTTO) TANQUE
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Óleos Lubrificantes
• Lubrificação de motores;
• Lubrificação de sistemas de transmissão;
• Redução do atrito: Redução do desgaste das
partes móveis do motor;
• Atuação como agente de limpeza: Eliminando
presença de carbono e partículas de metais
que se formam durante o funcionamento do
motor.
• Arrefecimento: Auxiliando na refrigeração do
motor;
• Vedação: Espessura entre os anéis do pistão e
as paredes do cilindro.
• Redução de ruído: amortecimento de
choques e cargas entre os mancais.
Sistema de Válvulas
Sistemas de Transmissão
Fonte: UFRJ
Fonte: UFRJ
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Tipos de óleos Lubrificantes
Mineral:
• É produzido por meio de uma combinação de aditivos e óleos
básicos obtidos pelo refino do petróleo.
• Não são tão desenvolvidos quantos os sintéticos e
semissintéticos, possuindo mais impurezas em sua
composição.
• No mercado, são mais comuns e tradicionais.
• Tem sido usado desde o surgimento dos primeiros veículos
automotivos.
• As principais características do óleo mineral são:
• Menor preço;
• Atender às exigências dos carros mais antigos;
• Menor duração, necessitando de maior quantidade de
trocas.
Semissintético:
• É também uma base mineral que passa por vários processos
de desenvolvimento. Após o acréscimo de aditivos, a
quantidade de óleo mineral que está no produto é pequena.
• Não pode ser considerado um óleo sintético ou mineral pois
em sua composição há óleos sintéticos com óleos minerais.
• A nomenclatura “semissintético” foi escolhida para esse
produto.
• Algumas características do óleo semissintético são:
• Maior estabilidade térmica e oxidativa se comparado ao
óleo mineral;
• Melhor capacidade de manter a viscosidade adequada;
• Pouquíssimos contaminantes presentes.
Sintético:
• O lubrificante sintético é produzido a partir da mistura de
óleos básicos sintéticos e aditivos.
• A palavra “sintético” indica que houve manipulação para
tornar o óleo mais aprimorado que os minerais e
semissintéticos.
• É mais robusto, apresentando maior durabilidade e mais
eficiência.
• Esse tipo de óleo lubrificante costuma responder muito bem
às chamadas “condições severas de uso”. Se ocarro é usado
diariamente em situações de trânsito complicado, por
exemplo, o ideal é usar o óleo sintético.
• Em relação à durabilidade, os óleos sintéticos apresentam um
período maior entre trocas de óleo em comparação com
qualquer outro tipo de lubrificante, pois possui uma
composição química sofisticada, proporcionando menos
oxidação nas peças lubrificadas.
• As principais características do óleo sintético são:
• Alta durabilidade, maior do que qualquer outro tipo de
lubrificante;
• Responde melhor aos carros mais modernos do
mercado;
• Propicia mais economia de combustíveis;
• Excelente relação custo/benefício;
• Forma menos borra.
Fonte: Delton Stabelini
Especialista Técnico formado pela Universidade Metodista de Piracicaba em Engenharia
Industrial Mecânica, Pós Graduado em Marketing. Com mais de 22 anos de experiência no
setor de Petróleo, sendo 9 anos na área de vendas de lubrificantes industriais e automotivos, e
os demais na área de suporte técnico e desenvolvimento de lubrificantes para mercado
brasileiro.
https://blog.texaco.com.br/administrador/delton-stabelini/
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Especificações
VISCOSIDADE SAE QUALIDADE API
SAE: Society of Automotive Engineers API: American Petroleum Institute
Viscosidade
• Usa o padrão SAE;
• É calculada em função da resistência ao escoamento do fluido (óleo);
• É o tempo para que certa quantidade de óleo, a certa temperatura, escoe através de um orifício com 
dimensões padronizados
Classificação SAE
CÁRTER TRANSMISSÃO
SAE 5W SAE 75W
SAE 10W SAE 80
SAE 20 SAE 90
SAE 30 SAE 140
SAE 40 SAE 250
SAE 50
• A viscosidade do óleo é estampada no 
recipiente que o contém;
• Quanto maior o número, mas alta é a 
viscosidade do óleo;
• Para motores TURBINADOS ou 
ASPIRADOS: SAE 15W-40 
(óleo lubrificante multiviscoso)
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BONS ESTUDOS!