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Motores de combustão interna com pistão alternativo
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Motores de combustão interna com pistão alternativo Conceito operacional de potência) para o motor. Deve-se observar aqui que a potência gerada por um motor de combustão interna com pistão alternativo aumenta na medida em que a velocidade do motor aumenta (ver equações na p. 498 a p. 505).
Todos os motores com pistão alternativo são operados com ar comprimido ou uma mistura de ar/combustível no cilindro de serviço, ou através da injeção de combustível no ar comprimido quente para iniciar a combustão. O conjunto de árvore de manivelas converte o serviço gerado neste processo em torque disponível na extremidade do eixo de manivela. O gráfico p-V mostra o processo de geração de potência real no motor como uma função do percurso do pistão. Ele mostra as pressões efetivas médias pmi dentro do cilindro, durante um ciclo completo de serviço. Outros gráficos também podem ser feitos facilmente, tais como os gráficos de pressão x tempo (p-t) e pressão x ângulo do eixo de manivela (p-α). As superfícies definidas nestes dois gráficos não indicam diretamente o volume de serviço gerado, mas fornecem uma representação clara de dados essenciais, tais como ponto de ignição de pressão de pico de injeção. O produto da pressão efetiva média no deslocamento do cilindro e pistão gera o serviço do pistão e o número de ciclos de serviço por unidade de tempo indica a potência do pistão ou potência interna (índice
Ciclo ideal de combustão para motores de combustão interna com pistão Para motores de combustão interna com pistão oscilante, o processo de combustão termodinâmica ideal é o “processo com volume constante” (ver figura na p. 452). Este processo consiste de compressão isentrópica 2) (ver nota de rodapé na p. 450) (1-2), fornecimento de calor isocórico 3) (2-3), expansão isentrópica (3-4) e reversão isocórica do gás de serviço ideal à sua condição inicial (4-1). Este ciclo só é possível, se as seguintes condições forem atendidas: - Sem perdas de calor ou gases, sem gás de escapamento residual - Gás ideal com calor específico constante Cp, Cv e κ = Cp/Cv = 1,4 - Fornecimento e descarga de calor infinitamente rápidos - Sem perdas de fluxo
Ciclo de potência do motor 1 No diagrama p-V (a área fechada corresponde ao serviço indicado), 2 Nos diagramas p-t e p-α pmax
1
2
IP
p
TDC
BDC V
Vc
IP
p
BDC
TDC
BDC
t, α
Vh
TDC
BDC α
24.10.05 15:33:12