disciplina: motores a combustão interna · ciclos de potência dos motores a pistão • aqui...
TRANSCRIPT
![Page 1: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/1.jpg)
Disciplina:Motores a Combustão Interna
Ciclos e Processos Ideais de Combustão
![Page 2: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/2.jpg)
Ciclos de Potência dos Motores a Pistão
• Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ciclos onde o trabalho é realizado pelo movimento de pistões em cilindros.
• Os motores mais utilizados em automóveis operam com vários cilindros (3, 4, 6, 8 ou mais) e cada conjunto cilindro –pistão apresenta diâmetro nominal B.
• O pistão está conectado a um virabrequim (manivela) através de uma biela.
![Page 3: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/3.jpg)
Vela ou injetor de combustível
EscapamentoAdmissão
PMS
PMI
Rman
• O ângulo da manivela, , varia com a posição do pistão no cilindro.
• Curso do pistão:
푆 = 2.푅
• Volume deslocado:
푉 = 푁 푉 − 푉
• Relação de compressão:
푅퐶 =푉푉
O volume deslocado e a relação de compressão definem a geometria do motor.
![Page 4: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/4.jpg)
• O trabalho específico líquido em um ciclo completo é utilizado para definir a pressão média efetiva:
푤 = 푝푑푣 = 푝 푣 − 푣
• O trabalho líquido realizado por um cilindro, por sua vez:
푊 = 푝 푉 − 푉
• O qual pode ser usado para determinar a potência do motor:
푊̇ = 푝 푉 − 푉푅푃푀
60Obs.: A potência em motores 4 tempos é a metade desta, pois cada pistão realiza 2 revoluções para que o motor complete o ciclo.
![Page 5: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/5.jpg)
Ciclo – Padrão a Ar Otto
• O ciclo padrão a ar Otto é um ciclo ideal que se aproxima do motor de combustão interna de ignição por centelha.
![Page 6: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/6.jpg)
• O processo 1-2 é uma compressão isoentrópica do ar quando o pistão se move, do PMI para o PMS.
• Na etapa 2-3, calor é transferido a volume constante no instante em que o pistão se encontra em repouso no PMS. No motor real, este momento é correspondente à ignição da mistura ar-combustível.
• O processo 3-4 é uma expansão isoentrópica, e o processo 4-1 é o de rejeição de calor do ar, enquanto o pistão está no ponto morto inferior (PMI).
calor absorvido
calor removido
![Page 7: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/7.jpg)
• Como os processos são internamente reversíveis, as áreas nos diagramas p – V e T – S representam o trabalho e o calor envolvidos, respectivamente.
Área interna: trabalho obtido
calor absorvido
calor removido
calor absorvido
calor removido
![Page 8: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/8.jpg)
• Admitindo que o calor específico do ar seja constante durante o ciclo, o rendimento térmico pode ser expresso como segue:
휂 é =푄 − 푄푄
= 1 −푄푄
• QH : calor transferido no corpo em alta temperatura• QL : calor transferido no corpo em baixa temperatura
휂 é = 1 −푚푐 푇 − 푇푚푐 푇 − 푇
휂 é = 1 −푇 − 푇푇 − 푇
= 1 −푇 푇
푇 − 1
푇 푇푇 − 1
![Page 9: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/9.jpg)
• Como a etapa 1-2 é isoentrópica,
푠 − 푠 = 0 = 푐 푙푛푇푇
− 푅푙푛푝푝
ou
푙푛푇푇
=푅푐
푙푛푝푝
푇푇
=푝푝
→ 푇푇
=푝푝
pois푅푐
=푐 − 푐
푐=푘 − 1푘
R: cte universal dos gases perfeitoscp0: calor específico a pressão cte.k: razão entre calores específicos (cp/cv)
![Page 10: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/10.jpg)
• Ocorre que para gases perfeitos p1V1k = p2V2
k , portanto
푇푇
=푝푝
→ 푇푇
=푉푉
e푇푇
=푉푉
Como V1 = V4 e V2 = V3,
푇푇
=푉푉
=푇푇
=푉푉
V1 = V4V2 = V3
![Page 11: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/11.jpg)
• Assim푇푇
=푇푇
de modo que
휂 é = 1 −푇 푇
푇 − 1
푇 푇푇 − 1
= 1 −푇푇
como푇푇
=푉푉
então
휂 é = 1 −푉푉
= 1 − 푟
rv: razão de compressão (rv = V1/V2)
![Page 12: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/12.jpg)
• O rendimento é altamente dependente da razão de compressão!
휂 é = 1 − 푟
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Razão de compressão, rv
Ren
dim
ento
térm
ico,
té
rmic
o
Limite aproximado para razão de compressão utilizando gasolina (12)
![Page 13: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/13.jpg)
• Entretanto, o motor de ignição por centelha de ciclo aberto se afasta do ciclo-padrão devido a:
1. Os calores específicos dos gases reais não são constantes em relação à temperatura, aumentando com o aumento desta.
2. O processo de combustão substitui o processo de transferência de calor a alta temperatura e a combustão pode não ser completa.
3. Existe transferência de calor entre os gases e as paredes do cilindro.
![Page 14: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/14.jpg)
4. Cada ciclo mecânico do motor envolve um processo de alimentação e de descarga e, devido às perdas de carga dos escoamento nas válvulas, é necessária uma certa quantidade de trabalho para alimentar o cilindro com ar e descarregar os produtos da combustão no coletor de escape.
Ciclo real: a-b-c’-d’-e’-b-a
Taxa de compressão = 6:1
Volume relativo
Pres
são
[kPa
]
Pres
são
[psi
]
Percurso do pistão em vazio: a – b
![Page 15: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/15.jpg)
• O gráfico abaixo compara as eficiências indicadas de um motor de ignição por centelha (gasolina) com eficiências de um ciclo de ar ideal correspondente.
• Verifica-se que o ciclo de ar fornece uma boa previsão das tendências de eficiência versus razão de compressão.
F/Fc: razão combustível-ar dividida pelo estequiométrico
Combustível butano, 1200 rpm
![Page 16: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/16.jpg)
Ciclo – Padrão a Ar Diesel
• Abaixo encontra-se a representação do ciclo ideal para o motor Diesel, também conhecido como motor de ignição por compressão.
![Page 17: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/17.jpg)
• No ciclo de ar-padrão Otto (direita) é considerado que a adição de calor ocorre enquanto o pistão se encontra no PMS, a volume constante. Já no ciclo de ar-padrão diesel, considera-se que a adição de calor ocorre a pressão constante, iniciando-se quando o pistão atinge o PMS.
Ciclo padrão a ar: Diesel Ciclo padrão a ar: Otto
calor absorvido
calor removido
calor absorvido
calor removido
![Page 18: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/18.jpg)
• Assim como no caso do ciclo a ar-padrão Otto, neste ciclo ideal os processos são internamente reversíveis, de modo que as áreas nos diagramas p – V e T – S representam o trabalho e o calor envolvidos, respectivamente.
Área interna: trabalho obtido calor
absorvido
calor removido
calor absorvido
calor removido
![Page 19: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/19.jpg)
• Como já dito, na etapa 2-3 o calor é transferido para o gás a partir do momento em que o pistão alcança o PMS (ponto 2). Como o gás expande com o calor, durante o início do movimento do pistão (do ponto 2 até o ponto 3) a pressão permanece constante.
Ciclo padrão a ar: Diesel
calor absorvido
calor removido
2 3
• Este processo corresponde à injeção e queima do combustível no motor diesel real.
• A partir do ponto 3, a transferência de calor cessa.
![Page 20: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/20.jpg)
• Após cessar a transferência de calor no 3, o gás sofre uma expansão isoentrópica (etapa 3 – 4) até que o pistão atinja o PMI.
• A rejeição do calor ocorre a volume constante, ou seja, no momento em que o pistão se encontra no PMI (etapa 4 – 1).
Ciclo padrão a ar: Diesel
calor absorvido
calor removido
4
3
• A rejeição de calor na etapa 4 – 1 simula os processos de descarga e de admissão do motor real.
1
![Page 21: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/21.jpg)
• Assim como para o ciclo Otto, o rendimento térmico pode ser expresso como segue:
휂 é =푄 − 푄푄
= 1 −푄푄
• QH : calor transferido no corpo em alta temperatura• QL : calor transferido no corpo em baixa temperatura
• Entretanto, no ciclo Diesel a absorção de calor se passa a pressão constante, portanto
휂 é = 1 −푚푐 푇 − 푇푚푐 푇 − 푇
![Page 22: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/22.jpg)
• Como k = cp / cv, então
휂 é = 1 −푇 − 푇
푘 푇 − 푇
휂 é = 1 −푇 푇
푇 − 1
푘푇 푇푇 − 1
![Page 23: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/23.jpg)
• Observa-se que a relação de compressão (etapa 1 – 2) é maior do que a relação de expansão isoentrópica (etapa 3 – 4).
• Analisando-se a equação do rendimento térmico, verifica-se que, fixando o estado do fluido nos pontos 1 e 2, o rendimento diminui com o aumento da temperatura máxima (T3).
휂 é = 1 −푇 푇
푇 − 1
푘푇 푇푇 − 1
![Page 24: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/24.jpg)
• Sabe-se que p2 = p3 , então, considerando a equação de estado do gás ideal (p = .R.T), tem-se que
푇푇
=푉푉→ 푇 = 푇
푉푉
Ciclo padrão a ar: Diesel
calor absorvido
calor removido
4
3
1
2
• A razão V3/V2 é denominada de razão de corte rc, pois a partir de alcançado o volume V3 não haverá mais adição de calor, de modo que:
푇 = 푇 . 푟
![Page 25: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/25.jpg)
• Lembrando que, como a etapa 1 – 2 e 3 – 4 são isoentrópicas,
푇푇
=푉푉
= 푟 푒푇푇
=푉푉
=푟푟
Ciclo padrão a ar: Diesel
calor absorvido
calor removido
4
3
1
2
• Isto porque V1 = V4 , então:
푉푉
=푉푉
.푉푉
=푉푉
.푉푉
=푟푟
de modo que
푇푇
=푟푟
![Page 26: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/26.jpg)
• Utilizando estas equações e um pouco de esforço algébrico, o rendimento térmico pode ser expresso em função da razão de compressão e da razão de corte:
휂 é = 1 −1
푘. 푟푟 − 1푟 − 1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
rc = 1,5rc = 2rc = 3
Razão de compressão, r
Ren
dim
ento
térm
ico,
té
rmic
o
Região aproximada adequada para o ciclo diesel
![Page 27: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/27.jpg)
• O gráfico abaixo compara as eficiências indicadas de um motor diesel real com a eficiência de um ciclo de ar ideal correspondente. Verifica-se que o ciclo de ar fornece uma razoável previsão das tendências de eficiência versus razão ar/combustível.
lp: eficiência do ciclo de ar de pressão limitada, r = 16
: eficiência real, motor diesel, r = 16
F/Fc: razão combustível-ar
![Page 28: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/28.jpg)
Ciclo Diesel e Otto: Comparação
• É possível fazer comparações entre o ciclo Diesel e o Otto a partir dos respectivos ciclos-padrão a ar.
• Considere o ciclo Otto 1-2-3”-4-1 e o Diesel 1-2-3-4-1 abaixo.• Estes tem o mesmo estado
no início do curso de compressão, mesmo deslocamento volumétrico e mesma relação de compressão. Pode-se ver que, nestas condições, o ciclo Otto tem rendimento maior que o ciclo Diesel.
![Page 29: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/29.jpg)
• Ocorre que, na prática, o ciclo Diesel opera com taxas de compressão (de 11 a 22, aproximadamente) mais altas do o ciclo Otto (de 6 a 12, aproximadamente).
• Isto porque motores de ignição por centelha comprimem uma mistura de ar-combustível e a pré-detonação é um sério problema em altas taxas de compressão. Este problema não ocorre no motor Diesel porque somente ar é comprimido durante o processo de compressão.
0,4
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
OttoDiesel
Razão de compressão, r
Ren
dim
ento
térm
ico,
té
rmic
o
rc = 1,5
![Page 30: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/30.jpg)
Motores a Jato: Ciclo-Padrão
• Neste ciclo, o trabalho efetuado pela turbina é exatamente igual ao necessário para acionar o compressor.
Admissão de arSaída de gases aquecidos
combustível
difusor compressor turbina bocalcâmara de combustão
Esquema de motor turbo-jato puro, sem fan para by-pass (turbofan) ou pós-queimador
![Page 31: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/31.jpg)
• Os gases são expandidos na turbina até uma pressão tal que o trabalho da turbina é exatamente igual ao trabalho consumido no compressor (são interligados mecanicamente). Então, a pressão na seção de descarga da turbina será superior à do meio, e o gás pode ser expandido em um bocal até a pressão do meio ambiente.
Admissão de arSaída de gases aquecidos
combustível
difusor compressor turbina bocalcâmara de combustão
![Page 32: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/32.jpg)
• Como os gases saem do bocal a alta velocidade, estes apresentam uma variação de quantidade de movimento e disto resulta um empuxo sobre o avião no qual o motor está instalado.
Admissão de arSaída de gases aquecidos
combustível
difusor compressor turbina bocalcâmara de combustão
![Page 33: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/33.jpg)
• O ciclo padrão a ar é mostrado abaixo. Este ciclo opera de modo similar ao do ciclo de Brayton e a expansão no bocal é modelada como adiabática e reversível.
Câmara de combustão
turbinacompressor bocal
![Page 34: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/34.jpg)
• O rendimento do ciclo padrão pode ser expressado desta forma:
휂 é = 1 −푄푄
= 1 −푐 푇 − 푇푐 푇 − 푇
![Page 35: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/35.jpg)
• Sabendo-se que
푝푝
=푝푝
=푇푇
=푇푇
então
휂 é = 1 −푇푇
= 1 −1
푝푝
![Page 36: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/36.jpg)
휂 é = 1 −푇푇
= 1 −1
푝푝
• Observa-se que, quanto maior a diferença entre a temperatura da câmara de combustão e a do meio ambiente, maior a eficiência do motor a jato. Teoricamente, o limite superior desta temperatura seria dado pelo limite estequiométrico do combustível (para o JP4, seria cerca de 2400oC), mas a resistência dos materiais usados no compressor, estatores e turbina decai rapidamente em temperaturas acima de 960oC, de modo que a temperatura T2tem sido atualmente limitada por volta de 1300 a 1550oC.
![Page 37: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/37.jpg)
• Outra característica do motor a jato puro (turbojato) é que a potência no compressor pode representar de 40 a 80% da potência desenvolvida na turbina.
• Assim, no motor real, o rendimento global diminui rapidamente com a diminuição das eficiências do compressor e da turbina.
• Se estas eficiências caírem abaixo de 60%, será necessário que todo o trabalho realizado na turbina seja utilizado no acionamento do compressor, e o rendimento global será nulo.
![Page 38: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/38.jpg)
Bibliografia
Taylor, Charles F.Análise dos Motores de Combustão Interna, Vol.1, Editora Blücher, 1995.
![Page 39: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/39.jpg)
Bibliografia
Eugene A. Avallone, Theodore Baumeister, Ali Sadegh.Marks‘ Standard Handbook for Mechanical Engineers,
Editora McGraw-Hill Professional Publishing; 11a
edição, 2006.ISBN-10: 0071428674ISBN-13: 978-0071428675
![Page 40: Disciplina: Motores a Combustão Interna · Ciclos de Potência dos Motores a Pistão • Aqui serão apresentados ciclos ideais de potência a ar para ... Ciclo – Padrão a Ar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052920/5bee832909d3f270058ccd6d/html5/thumbnails/40.jpg)
Bibliografia
Claus Borgnakke, Richard E. Sonntag.Fundamentals of Thermodynamics 7a Edição, Editora
Wiley; 2008.ISBN-10: 0470041927ISBN-13: 978-0470041925