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SISTEMAS FLUIDOTÉRMICOS
Aula 1
Engenharia Mecânica
Prof. Msc. Alexandre Fulnazari
alexandre.souza2@docente.unip.br
2021
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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TERMODINÂMICA 
BÁSICA
TERMODINÂMICA 
APLICADA
TRANSFERÊNCIA 
DE CALOR
TRANSMISSÃO 
DE CALOR
REFRIGERAÇÃO E 
AR CONDICIONADO
SISTEMAS 
FLUIDOTÉRMICOS
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ENERGIA TÉRMICA
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• Introdução aos Motores de Combustão Interna: construção
mecânica, classificação e conceituação, dimensionamento de
capacidades;
• Ciclos padrão-ar representativos de motores Otto, Diesel e
Sabathé;
• Sistemas de alimentação e lubrificação de motores;
• Dimensionamento de componentes internos de motores de
combustão interna;
• Plantas de potência com turbinas a gás: ciclo ar-padrão Brayton;
turbinas a gás regenerativas; turbinas a gás regenerativas com
reaquecimento e Inter resfriamento; turbinas a gás para de
propulsão de aeronaves.
Informações Importantes 
EMENTA DA DISCIPLINA
Bibliografia Básica
• Borgnakke, C. e Sonntag, R.E., “Fundamentos da
Termodinâmica”, 7ª Ed., Editora Edgard Blucher, 2010.
• Moran, M.J. e Shapiro, H.N., “Princípios de Termodinâmica para
Engenharia”,6ª Ed., Editora LTC, 2009.
• Çengel, Y.A. e Boles, M.A., “Termodinâmica”, 5ª Ed., Editora
McGraw-Hill, 2007.
Bibliografia Complementar
• BRUNETTI, Franco. Motores de combustão interna. São Paulo:
Blucher, v. 1, 2012.
• GARCIA, Oswaldo; BRUNETTI, Franco. Motores de combustão
interna. 2ª edição São Paulo, 1992.
• Wylen, G.J.; Sonntag, R.E. e Borgnakke, C., “Fundamentos da
TermodinâmicaClássica”, 4ª Ed., Editora Edgard Blucher, 1997.
• Luiz, A.M., “Termodinâmica – Teoria e Problemas Resolvidos”, 1ª
Ed., Editora LTC, 2007.
• Potter, M.C. e Scott, E.P., “Termodinâmica” 1a Ed., Editora
Thomson Learning, 2006.
• Smith, J.M.; Van Ness, H.C. e Abbott, M.M., “Introdução à
Termodinâmicada EngenhariaQuímica”,7ª Ed., Editora LTC, 2007.
BIBLIOGRAFIA
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• Entrega de trabalhos: 5,0 pontos.
• Prova: 5,0 pontos.
• A prova EXAME não contemplará a pontuação dos
trabalhos
• Para acessar o ambiente de provas, o aluno precisa estar
acessá-lo através do e-mail institucional da UNIP
AVALIAÇÃO DA DISCIPLINA
• Link próprio e destinado ao envio de trabalhos solicitados:
não é necessário o envio de trabalhos via e-mail ao
professor.
• Normalmente as solicitações de trabalho serão feitas a
cada aula.
ENTREGA DE ATIVIDADES
Informações Importantes 
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Definição:
Motores de Combustão Interna são motores que obtém força através das
explosões que ocorrem nas câmaras de combustão transformando energia
química calorifica em energia mecânica.
Construção Mecânica:
✓ Cabeçote: Parte superior do motor;
✓ Bloco: Parte intermediária do motor;
✓ Cárter: Parte inferior do motor.
MCI - Motores de Combustão Interna
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• Apesar de serem ciclos de potência como os estudados em todas as
disciplinas anteriores que envolvem os conceitos de Termodinâmica, esses
motores são diferentes pelo fato do processo ocorrer dentro de arranjos
cilindro-pistão com movimento alternativo e não em séries de
componentes interligados.
• Estudaremos dois princípios de motores de combustão interna: ignição por
centelha e ignição por compressão. O primeiro é leve e de baixo custo,
enquanto que o segundo é utilizado quando se precisa de potência
relativamente alta.
MCI - Motores de Combustão Interna
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Ciclos de Motores Otto
Informações Técnicas
Veículos de passeio, motocicletas, 
algumas caminhonetes
Construção mecânica normalmente 
composta por um número menor de 
cilindros
Capacidades volumétricas normalmente 
entre 1,0 ; 1,4 ; 1,6 ; 2,0 ; 2,2 cm3
Combustível álcool / gasolina
Alta tendência de motores turbo-
alimentados com menor capacidade 
volumétrica
Desempenho x consumo x potência x 
velocidade. Ex: 153 CV à 5200 rpm com 
24 Kgf.m à 2000 rpm
(GM Cruze LT 1.4 Turbo)
Ciclos de Motores Diesel
Máquinas agrícolas, tratores, 
caminhonetes e caminhões
Construção mecânica normalmente 
composta por um número maior de 
cilindros
Capacidades volumétricas acima de 5 
litros chegando à alguns modelos à 13 
litros.
Combustível diesel
Alta tendência de motores turbo-
alimentados com foco em redução de 
consumo de combustível
Desempenho x consumo x potência x 
força: Ex: 540 CV entre 1450 e 1900 rpm 
com 265 Kgf.m à 1450 rpm
(VOLVO FH540) 
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MCI - Motores de Combustão Interna
Motor Otto Motor Diesel
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MCI - Motores de Combustão Interna
Cabeçote
Bloco do Motor
Cárter
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MCI - Motores de Combustão Interna
Em um motor de combustão interna, o
pistão executa quatro cursos distintos
dentro do cilindro para cada duas rotações
do eixo de manivelas.
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Nomenclaturas 
• Ponto Morto Superior (PMS): é a posição em que a cabeça do pistão está mais próxima da cabeça do
cilindro.
• Ponto Morto Inferior (PMI): é a posição em que a cabeça do pistão está mais afastada da cabeça do
cilindro.
• Curso (s): é a distância entre PMS e PMI;
• Volume Total (V1): é o volume compreendido entre a cabeça do cilindro e a cabeça do pistão quando
este encontra-seno PMI;
• Volume Morto ou Volume da Câmara de Combustão (V2): é o volume compreendido entre a cabeça
do cilindro e a cabeça do pistão quando este encontra-se no PMS.
• Volume Deslocado ou Cilindrada Unitária (V = V1 – V2): é o volume varrido, quando o pistão
desloca-se do PMS ao PMI ou vice-versa.
• Taxa ou Relação de compressão (r ou rv): compreende a relação entre o volume total (V1) e o volume
motor (V2)
𝑽 = 𝝅.
𝒅𝟐
𝟒
. 𝒔 Cilindrada Unitária 
𝑽 = 𝝅.
𝒅𝟐
𝟒
. 𝒔.𝒛 Cilindrada do Motor 
Onde:
• s= curso do pistão;
• d= diâmetro do cilindro;
• Z = número de cilindros do motor
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MCI - Motores de Combustão Interna
Em um motor de
combustão interna de
quatro tempos, o
pistão executa quatro
cursos distintos dentro
do cilindro para cada
duas rotações do eixo
de manivelas.
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MCI - Motores de Combustão Interna
1) Admissão (Intake) Com
a válvula de admissão
aberta, o pistão executa
um curso de admissão
quando aspira uma carga
de ar e combustível para
dentro do cilindro.
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MCI - Motores de Combustão Interna
2) Compressão
Com ambas as válvulas
fechadas, o pistão, que está
incialmente na sua posição
mais baixa (PMI), passa por
um curso de compressão
elevando a temperatura e a
pressão da carga. Esta fase
exige fornecimento de
trabalho do pistão para o
conteúdo do cilindro.
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MCI - Motores de Combustão Interna
2) Logo depois que o
pistão atinge sua posição
mais alta (PMS), a
combustão é induzida
através da vela próxima ao
final do curso de
compressão que solta uma
faísca.
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MCI - Motores de Combustão Interna
3) Ignição
Um curso de potência vem em seguida
ao curso de compressão, durante o qual
a mistura gasosa se expande e forçam o
pistão para baixo, o que, por sua vez,
força o eixo de manivela a girar. Nesse
tempo é realizado trabalho sobre o
pistão à medida que este retorna ao
ponto morto inferior. Ao final desse
tempo, o ocorre a conclusão do ciclo
mecânico e o cilindro está cheio de
produtos da combustão.
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MCI - Motores de Combustão Interna
4) Exaustão
O pistão move-se para cima mais uma
vez, onde executa um curso de escape
no qual os gases queimados são
expulsos do cilindro através da válvula
de escape aberta.
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