Princípios de funcionamento
de motores de combustão
interna alternativos
Ficha técnica do motor FIAT “HI-TORQUE”
1.6 16 válvulas “corsa lunga”.
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Número de cilindros 4
Número de Válvulas 16
Diâmetro x curso (mm) 80,5 x 78,4
Relação Diâmetro/Curso “Rbs” 1,0268
Volume deslocado/Cilindrada (cm³) 399/1596
Taxa de compressão 9,5:1
Potência máxima (NBR 1585) (kW/min-1) 78/5500 (Gas. Autom. Tipo C)
Torque máximo (NBR 1585) (N.m/min-1) 151,1/4500 (Gas. Autom. Tipo C)
Distribuição (comando) 2 eixos de comando no cabeçote acionados por
correia dentada
Alimentação: sistema de formação da mistura Injeção eletrônica MPFI
Ignição Eletrônica digital
Ordem de ignição 1 – 3 – 4 – 2
Motor de combustão interna alternativo
Aspectos geométricos
volume deslocado
π×d
Vd = C × A = C ×
4
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2
Vd – volume deslocado [m³];
C – curso do êmbolo [m];
A – área da secção transversal do cilindro [m²];
d – diâmetro do cilindro [m].
relação de compressão
Vd + Vc
rc =
Vc
A relação de compressão
do motor é a relação entre
o volume total do motor
(Vd + Vc) e o volume da
câmara de combustão
“Vc”
Torque líquido efetivo
Tb = F × b
Onde,
Tb – torque líquido efetivo [J];
F – força medida no transdutor do freio [N];
b – comprimento do braço de alavanca do freio [m].
Dinamômetro de Correntes de Foucault
Torque líquido efetivo
kgf m; N m
Dinamômetro
Fig.4
Fig.2
Fig.1
Fig.3
Dinamômetro
Dinamômetro de rolos
Potência líquida efetiva
Pb = Tb × ω = Tb × 2 × π × N
Onde,
Pb – potência líquida efetiva [W];
 – velocidade angular [rad.s-1]
N – velocidade de rotação do motor [s-1]
Curvas de torque e potência
Pressão média efetiva
Pb × nR
BMEP =
Vd × N
Onde,
BMEP – pressão média efetiva [kPa];
nR – número de cursos por ciclo.
Consumo específico de
combustível
BSFC =
m f
Pb ×10
3
Onde,
BSFC – consumo específico de combustível no freio [kg/kW.h];
m f – taxa de consumo de combustível [kg/h].
Eficiência de conversão
Pb × 3600
ηf =
m f × PCI
Onde,
f – eficiência de conversão;
PCI – poder calorífico superior [J/kg];
Emissões específicas
m CO
sCO =
× 3,6
Pd
m HC
sHC =
× 3,6
Pd
m NOx
sNOx =
× 3,6
Pd
Onde,
sNOX – emissão específica do poluente NOx [g/kW.h];
sCO – emissão específica do poluente CO [g/kW.h];
sHC – emissão específica do poluente HC [g/kW.h];
 CO – taxa de formação de CO [g/s];
m
 HC – taxa de formação de HC [g/s].
m
m NOx – taxa de formação de NOx [g/s];
Ciclos de motores
• Ciclo Otto 4 tempos (spark ignition
engines)
• Ciclo Diesel 4 tempos (compression
ignition engines)
• Ciclo Otto 2 tempos
• Motores de carga estratificada
Ciclo Otto de 4 tempos
Ciclo Otto de tempos
• Admissão
• Compressão
• Combustão/expansão
• Escape
Ciclo Otto de 4 tempos
Ciclo Diesel de 4 tempos
1
2
Admissão
Compressão
Injeção do
combustível
3
4
Combustão/
Expansão
Escape
Ciclos de 2 tempos
1
Combustão e Escape
2
Aspiração e Compressão
Ciclo Otto ideal a volume
constante
Pressão no Cilindro x Volume
8.7
Pressão [MPa]
6.96
Wliq = ∫
p × dV
5.22
Wliq = Wcomp +Wexp +Wbomb
3.48
1.74
0
0
0.0001
0.0002
0.0003
Volume [m3]
PRE
0.0004
0.0005
Princípios de operação em relação ao
ângulo do eixo de manivelas
Ângulo de avanço da ignição - ADV
Fig.1
Fig.2
Fig.3