o que é um motor de combustão interna e como funciona?

o que é motor de combustão interna?

um motor de combustão interna (ICE) é um motor térmico no qual a combustão de um combustível com um oxidante (geralmente ar) ocorre em uma câmara de combustão que é parte integrante do circuito de fluxo de fluido de trabalho.

em um motor de combustão interna, a expansão dos gases de alta temperatura e alta pressão produzidos pela combustão exerce uma força direta em alguns componentes do motor. A força é normalmente aplicada a pistões, pás de turbina, um rotor ou um bocal.

essa força move o componente à distância, converte energia química em energia cinética utilizável e é usada para acionar, mover ou impulsionar o que quer que o motor esteja conectado. Isso substitui o motor de combustão externa para aplicações onde o peso ou tamanho do motor é importante.

o termo motor de combustão interna geralmente se refere a um motor no qual a combustão é intermitente, como os motores de pistão de quatro e dois tempos mais populares, junto com variantes como o motor de pistão de seis tempos e o motor Wankel rotativo.

a segunda classe de motores de combustão interna usa combustão contínua: turbinas a gás, motores a jato e a maioria dos motores de foguete, cada um dos quais é um motor de combustão interna com o mesmo princípio descrito anteriormente. As armas de fogo também são uma forma de motor de combustão interna, embora sejam tão especializadas que geralmente são tratadas como uma categoria separada.

Em contraste, os motores de combustão externa, tais como o vapor ou motores Stirling, a energia é dado de fora para um fluido de trabalho que não consistem em produtos de combustão, é misturado com eles, ou estão contaminados por eles. Os fluidos de trabalho para motores de combustão externa incluem ar, água quente, água pressurizada ou mesmo sódio líquido que é aquecido em uma caldeira.

Leia Mais: o que é motor de combustão externa?

os gelos são geralmente alimentados por combustíveis densos em energia, como gasolina ou diesel, fluidos feitos de combustíveis fósseis. Embora existam muitas aplicações estacionárias, a maioria dos Ciem é usada em aplicativos móveis e é a fonte de alimentação dominante para veículos como carros, aeronaves e barcos.

quem inventou o motor de combustão interna?Em 1823, Samuel Brown patenteou o primeiro motor de combustão interna a ser aplicado industrialmente nos EUA; um de seus motores bombeou água no canal de Croydon de 1830 a 1836.

o primeiro motor de combustão interna comercialmente bem-sucedido foi criado por Étienne Lenoir por volta de 1860 e o primeiro motor de combustão interna moderno foi criado em 1876 por Nicolaus Otto. Em 1872, o americano George Brayton inventou o primeiro motor comercial de combustão interna a combustível líquido.Étienne Lenoir nasceu em Mussy-la-Ville em 1822, que era então no Luxemburgo, mas agora faz parte da Bélgica. No início da década de 1850, ele imigrou para Paris, França, onde trabalhou como engenheiro e experimentou eletricidade.

em 1860, ele patenteou um motor de combustão interna monocilíndrico a gás, que montou em uma carruagem de três rodas. Embora funcionasse razoavelmente bem, não era eficiente em termos de combustível, fazia muito barulho e frequentemente superaquecia. O motor seria desligado inteiramente se a água não fosse fornecida para resfriá-lo, e um tanque era necessário para manter o combustível gasoso.

em 1863, ele construiu uma carruagem de três rodas que funcionava com gasolina. Durante uma demonstração em Paris, o carro percorreu uma distância de 11 km em cerca de 3 horas, o que corresponde a uma velocidade média de 3 km / h.

não muito rápido! O que era tão impressionante em uma carruagem do que se mover tão devagar? Bem, o fato de ter sido alimentado por um motor, em vez de um cavalo ou mula, tornou uma verdadeira inovação. Seus motores foram relativamente bem-sucedidos, com um total de cerca de 500 motores construídos, mas deixaram espaço livre para muitas melhorias.Lenoir tornou-se cidadão francês em 1870 por ajudar os franceses durante a Guerra Franco-Prussiana. Em 1881 recebeu a Légion d’honneur, um prêmio de excelência, por seus avanços na telegrafia. Embora Lenoir praticamente tenha inventado o automóvel, Lenoir ficou destituído em seus últimos anos. Ele morreu na França em 1900.

como funciona um motor de combustão interna?

em um motor de combustão interna (ICE), a ignição e a combustão do combustível ocorrem dentro do próprio motor. A combustão, também conhecida como queima, é o processo químico básico para liberar energia de uma mistura ar-combustível. O motor então converte parte da energia da combustão em trabalho.

o motor consiste em um cilindro fixo e um pistão móvel. Os gases de combustão em expansão empurram o pistão, que por sua vez gira o virabrequim. Depois que o pistão comprime a mistura combustível-ar, a faísca a acende, causando combustão. A expansão dos gases de combustão empurra o pistão durante o curso de potência.

em última análise, através de um sistema de engrenagens no trem de força, esse movimento aciona as rodas do veículo.Dois tipos de motores de combustão interna estão atualmente em produção: o motor a gasolina de ignição por faísca e o motor diesel de ignição por compressão. A maioria deles é de quatro tempos, o que significa que são necessários quatro tempos de pistão para completar um ciclo. O ciclo compreende quatro processos diferentes: admissão, compressão, combustão e curso de potência e exaustão.

gasolina de ignição por faísca e motores a diesel de ignição por compressão diferem na maneira como entregam e inflamam o combustível. Em um motor de ignição por faísca, o combustível é misturado com ar e depois sugado para dentro do cilindro durante o processo de admissão. Depois que o pistão comprime a mistura combustível-ar, a faísca a acende e causa combustão.

a expansão dos gases de combustão empurra o pistão durante o curso de potência. Em um motor a diesel, o ar é arrastado para o motor e depois comprimido. Os motores a Diesel pulverizam o combustível em uma quantidade adequada e medida no ar comprimido quente, que o inflama.

aplicações de motores de combustão interna

os motores de combustão interna são os dispositivos de geração de energia mais amplamente aplicados e amplamente utilizados atualmente existentes. Exemplos incluem motores a gasolina, motores a diesel, motores de turbina a gás e sistemas de propulsão de foguetes.

IC motor tem muitas aplicações, como,

• Motores a Gasolina: Automotivo, naval, Aeronáutica
• Motores a Gás: Potência Industrial
• Motores a Diesel Automotivo, Ferrovias, Energia, Naval
• Turbinas a Gás: Poder, Aeronaves, Industrial, Marinho

Classificação dos motores de combustão interna

Existem dois tipos de motores de combustão interna atualmente em produção: a vela de ignição de motores a gasolina e a ignição de compressão do motor diesel. A maioria destes são motores de ciclo de quatro tempos, o que significa que quatro cursos de pistão são necessários para completar um ciclo.

os motores IC podem ser classificados com base no combustível utilizado, ciclo termodinâmico, tipo de ignição, Tipo de Sistema de refrigeração, disposição dos cilindros, método de carregamento, etc. Agora estudamos em detalhes.

1) de acordo com o ciclo de operação:

sabemos que os motores IC convertem energia química em energia mecânica em operação cíclica. Existem muitos ciclos termodinâmicos, por exemplo, ciclo Carnot, Ciclo Otto, ciclo Diesel, ciclo Rankine, etc. Os motores IC funcionam em três ciclos ciclo Otto e ciclo Diesel e o ciclo duplo. Portanto, de acordo com ele, os motores IC podem ser classificados nos seguintes tipos.

1. Motor de ciclo Otto:

também é conhecido como motor de ignição por faísca ou motor de adição de calor de volume constante, motor a gasolina, etc. Neste ciclo, a adição de calor (queima de combustível) e a rejeição (exaustão) ocorrem em volume constante e a expansão e compressão ocorrem em isentrópico. Estes motores dão baixa potência em alta velocidade.

2. Motor de ciclo Diesel

isto é conhecido como um motor de ignição por compressão, motor diesel, motor de pressão constante, etc. Neste ciclo, a adição de calor (queima de combustível) ocorre a pressão constante e a rejeição de calor ocorre em volume constante. Este motor dá alta potência em baixa velocidade.

3. Motor de ciclo de duelo:

o ciclo duplo é uma combinação do ciclo Otto e do ciclo diesel. Neste motor, a adição de calor ocorre tanto em volume constante quanto em pressão constante em alguma proporção.

alguns motores funcionam no ciclo Stirling e no ciclo Ericsson, mas não são usados comercialmente.

2) de acordo com o tipo de combustível utilizado:

a maioria de nós conhece esses motores. Estes são motores a gasolina e motores a diesel. Hoje em dia combustível gasoso como GLP, GNV, hidrogênio, etc. também é usado em motores IC. Esses motores são chamados de motores não tradicionais.

3) de acordo com o método de carregamento:

o carregamento significa como ocorre a admissão da mistura combustível-ar. Isso pode ser classificado como segue.

1. motor aspirado Natural:

neste motor, a admissão da mistura ar-combustível (motor SI) ou ar sozinho (motor CI) ocorre devido à diferença de Pressão dentro do cilindro e da pressão atmosférica.

2. Motores Supercharged:

neste motor, um compressor separado é usado para a admissão de carga dentro do cilindro. Este compressor é executado usando a potência do motor (conectado com o virabrequim com acionamento por correia).

3. Motor turboalimentado:

este motor usa uma turbina que puxa o ar para dentro do cilindro e funciona usando a potência dos gases de escape. Também é como supercharge, mas o compressor é executado por uma turbina que é girada por gases de escape.

4) de acordo com a ignição:

no motor IC, a ignição da carga pode ocorrer de duas maneiras. No primeiro, uma vela de ignição separada ou qualquer outro dispositivo é usado para inflamar o combustível (motor de ignição por faísca) e o outro é inflamar o combustível devido ao calor gerado durante a compressão ou combustível (motor de ignição por compressão).

portanto, de acordo com esses métodos, dois motores estão disponíveis motor de ignição por faísca ou motor SI (motor a gasolina) e motor de ignição por compressão ou motor CI (Motor Diesel).

5) de acordo com um tipo de Sistema de ignição:

em motores a gasolina, usamos uma vela de ignição para inflamar o combustível. Esta faísca na vela de ignição, produzir por um sistema de ignição. De acordo com o sistema de ignição, existem dois tipos de motores. O primeiro é o motor de ignição da bateria (use uma bateria para gerar faísca) e outro é um motor de ignição magneto (use um pequeno gerador para gerar faísca).

6) de Acordo com o Projeto do Motor:

1. Motor alternativo:

neste tipo de motor, um pistão que se move em movimento retilíneo usando força de pressão gerado pela queima de combustível. O virabrequim converte esse movimento alternativo em movimento rotativo. A maioria dos motores de automóveis são do tipo alternativo.

Leia Mais: o que é motor alternativo?

2. Motor rotativo:

em um motor rotativo, um rotor é usado. A força de pressão gerada pela queima de combustível é exercida neste rotor, que gira ainda mais a roda. O motor Wankel é um tipo de motor rotativo. Atualmente, esses motores não são usados em motores de automóveis.

7) de acordo com o resfriamento:

dois tipos de resfriamento são usados em motores IC, resfriamento a ar e resfriamento a água. Assim, os motores são motores refrigerados a ar ou motores refrigerados a água. Ambos os sistemas de refrigeração têm suas próprias vantagens, que discutiremos mais tarde. O óleo do motor também serve como meio de resfriamento.

8) de acordo com o curso do motor:

sabemos que o curso é a distância máxima que um pistão pode viajar dentro de um cilindro ou entre TDC para BDC. Se um motor se move de TDC para BDC, ele é chamado de um curso. Se ele retornar ao BDC, é chamado de dois traços. Um virabrequim faz uma rotação em dois tempos. Segundo ele, três tipos de motores foram inventados.

1. Motor de dois tempos:

neste motor, o virabrequim faz uma rotação em um curso de potência. Este motor dá mais potência em comparação com outros. É usado em atiradores, Navios, geradores, etc.

Leia Mais: o que é motor de dois tempos? e o que é um motor de quatro tempos?

2. Motores de quatro tempos:

este motor fornece duas rotações do virabrequim em um curso de potência. Eles dão baixa potência, mas alta eficiência. É usado em carros, caminhões, bicicletas, etc.

3. Motores de seis tempos:

esses motores estão em processo de desenvolvimento. Como o nome indica, ele dará três virabrequins de rotação em um curso de potência.

9) de acordo com uma disposição do motor:

esses motores podem ser melhor compreendidos por diagramas em comparação com palavras.

Perguntas Frequentes.