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Maquina de vapor

Motor alternativo

Motor alternativo

O motor alternativo usa o movimento alternativo de um ou mais pistões para converter a pressão em um fluido de trabalho. Geralmente este trabalho é na forma de movimento rotacional, ou seja, obtemos energia mecânica. Na direção inversa, encontramos máquinas rotativas nas quais o movimento das peças da máquina já é rotacional, como turbinas ou o motor Wankel.

O motor alternativo também é conhecido como motor de pistão. Os motores alternativos mais comuns são os de combustão interna. Esses motores térmicos são amplamente utilizados em veículos automotores.

    Quais são os tipos de mecanismo alternativo?

    Motores alternativos podem ser classificados de várias maneiras diferentes. As principais formas de classificação são as seguintes:

    • De acordo com a disposição dos cilindros no motor
    • De acordo com o deslocamento
    • De acordo com a taxa de compressão
    • De acordo com a relação diâmetro e curso
    • De acordo com o número de movimentos de cada ciclo

    Os motores de combustão são classificados ainda de duas maneiras:

    • Motores de ignição comandada. Também é conhecido como motor a gasolina, motor Otto ou motor de explosão. Nesse caso, a vela de ignição inicia a combustão do combustível.
    • O motor diesel. Também é conhecido como um mecanismo de ignição por compressão. No motor diesel, o ar no interior do cilindro é comprimido; quando comprimido, é aquecido, permitindo a ignição do combustível.

    Apesar da importância dos motores endotérmicos, existem outros tipos de motores alternativos:

    Quais são os tipos de motores de ignição comandada?

    Os principais tipos de motores de ignição comandada são os seguintes:

    • Motor a gasolina: é a versão mais comum, pois é instalada em uma parte importante dos automóveis. Você tem duas opções de suprimento de combustível: um injetor e um carburador.
    • Motor do carburador. Uma característica é a produção de uma mistura de combustível e gás em um misturador especial, carburador. Anteriormente, esses motores a gasolina prevaleciam; Agora, com o desenvolvimento de microprocessadores, seu campo de aplicação está diminuindo rapidamente.
    • Motor de injeção. Uma característica é a recepção da mistura de combustível no coletor ou nos cilindros do motor que alimentam o sistema de injeção de combustível.
    • Motores a gás. Um motor que queima hidrocarbonetos gasosos como combustível em condições normais: misturas de gases liquefeitos, gases naturais comprimidos, gás obtido pela conversão de combustível sólido em gás. Como combustível sólido são utilizados: carvão, turfa, madeira.

    Esses motores são amplamente utilizados, por exemplo, em   pequenas e médias usinas de energia , usando gás natural como combustível (na área de alta potência, reinam as unidades de turbinas a gás).

    Quais são os tipos de motores de ignição por compressão?

    O motor diesel é caracterizado pela ignição do combustível sem o uso de uma  vela de ignição  . Uma porção de combustível é injetada no ar aquecido no cilindro por  compressão adiabática  (a uma temperatura que excede a temperatura de ignição do combustível) através do  bico  .

    Durante a injeção da mistura de combustível, ela é pulverizada e, em torno das gotículas individuais da mistura de combustível, existem locais de combustão, à medida que o combustível é injetado, a mistura de combustível queima na forma de uma tocha. Como os motores a diesel não estão sujeitos a detonação, é permitido o uso de taxas de compressão mais altas.

    Aumentar mais de 15 praticamente não aumenta a eficiência, pois nesse caso a pressão máxima é limitada por uma combustão mais longa e uma diminuição no ângulo de avanço da injeção. No entanto, os motores diesel de câmara de vórtice de alta velocidade e tamanho pequeno podem ter uma taxa de compressão de até 26, para partida confiável em condições de alta remoção de calor e menor rigidez (a rigidez é causada por atraso na ignição, caracterizada por um aumento da pressão durante a combustão, medida em MPa / grau de rotação da cambota).

    Os motores a diesel superalimentados sobredimensionados têm uma taxa de compressão de aproximadamente 11..14 e uma eficiência de mais de 50%.

    Os motores a diesel são geralmente menos rápidos e com a mesma potência que a gasolina são caracterizados pelo alto  torque  no eixo. Além disso, alguns grandes motores a diesel são adaptados para operar com combustíveis pesados, como  óleos combustíveis .

    Os grandes motores a diesel são lançados, via de regra, pelo circuito pneumático com suprimento de ar comprimido ou, no caso de  grupos geradores a diesel , a partir de um  gerador elétrico  conectado  que, quando lançado, atua como  motor bota .

    Ao contrário da crença popular, os motores modernos, tradicionalmente chamados de motores a diesel, não operam de acordo  com o ciclo do diesel  , mas de acordo  com o ciclo Trinkler - Sabate  com um suprimento misto de calor. As desvantagens dos motores a diesel se devem às peculiaridades do ciclo de trabalho: maior estresse mecânico, o que requer maior resistência estrutural e, como conseqüência, aumento de suas dimensões, peso e aumento de custos devido ao projeto e uso complicados de materiais mais caros.

    Além disso, os motores a diesel, devido à  combustão heterogênea, são  caracterizados por emissões inevitáveis ​​de fuligem e um maior teor  de óxidos de nitrogênio  nos gases de escape.

    Motor diesel

    A parte principal do combustível é preparada, como em uma das variedades de motores a gás, mas não é acesa por uma vela elétrica, mas por uma porção piloto de combustível diesel injetado no cilindro, semelhante a um motor a diesel.

    Geralmente, existe a possibilidade de trabalhar em um ciclo puramente diesel. Aplicação: caminhões pesados. Os motores a gasóleo, como os motores a gás, produzem menos emissões nocivas, além disso, o gás natural é mais barato.

    Esse tipo de motor é geralmente obtido através da adaptação de um em série, enquanto a economia de combustível diesel (grau de substituição de gás) é de aproximadamente 60% . Empresas estrangeiras também estão desenvolvendo ativamente esses projetos  .

      História alternativa do motor

      Um excelente exemplo da história bem conhecida do movimento de rotação para movimento alternado é o mecanismo de manivela. As manivelas mais antigas apareceram na China durante a dinastia Han (202 aC-220 dC). Várias serrarias na Ásia romana e na Síria bizantina durante os séculos III-VI dC tinham um mecanismo de biela que convertia o movimento rotativo de uma roda d'água no movimento linear das lâminas de serra. Em 1206, o engenheiro árabe Al-Jazari inventou um virabrequim.

      O motor alternativo foi desenvolvido na Europa durante o século 18, primeiro como um motor atmosférico e depois como um motor a vapor. Estes foram seguidos pelo motor Stirling e o motor de combustão interna no século XIX. Hoje, a forma mais comum de motor alternativo é o motor de combustão interna que funciona com gasolina, diesel, gás liquefeito de petróleo (GPL) ou gás natural comprimido (GNV) e é usado para acionar veículos a motor e plantas motoras.

        Terminologia alternativa do mecanismo

        Motor alternativo

        Nem todos os motores alternativos correspondem ao esquema descrito, mas as partes essenciais e sua operação são semelhantes.

        Abaixo, anexamos uma terminologia universalmente usada no campo de motores de combustão interna ou motores endotérmicos. Essa terminologia é usada para indicar algumas dimensões e valores fundamentais desse tipo de mecanismo.

        • Centro morto superior (PMS). Posição do pistão mais próxima da cabeça do cilindro. Ponto morto inferior (PMI). Posição do pistão mais distante da cabeça do cilindro.
        • Ponto morto inferior (PMI). Posição do pistão mais distante da cabeça do cilindro.
        • Diâmetro (em inglês: Bore). Diâmetro interno do cilindro. Geralmente expresso em milímetros (mm). 
        • Carreira (em inglês: Stroke). Inclui a distância entre o PMS e o PMI, é igual, com poucas exceções, ao dobro do raio da manivela do virabrequim. É geralmente expresso em mm.
        • Volume total do cilindro (V 1 ). É o espaço entre a cabeça do cilindro e o pistão quando está no PMI, geralmente expresso em cm 3
        • Volume da câmara de combustão (V 2 ). Está entre a cabeça do cilindro e o pistão quando está na TPM. Geralmente é expresso em cm 3
        • Volume deslocado pelo pistão ou deslocamento (V 1  - V 2 ). É o gerador pelo pistão em seu movimento alternativo do PMS para o PMI: geralmente é expresso em cm 3 .
        • Taxa de compressão volumétrica ( Motor alternativo). Entende-se que é aquele entre o volume total do cilindro V1 e o volume da câmara de combustão V2. Em geral, para resumir, é simplesmente chamada de taxa de compressão:
        Motor alternativo
        Autor:

        Data de publicação: 10 de dezembro de 2009
        Última revisão: 27 de março de 2020