GRUPO 02 Turma: 3003 MOTORES DE COMBUSTÃO (CCE1617) PROF.: Mauricio Garcia SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO CICLO DIESEL Alunos: Alan Carvalho Jose Faria Marcos Garcia Oscarino Souza Raphael Bahia Thiago Ermida Yuri Jouberth Matr.:201702483754 Matr.:201802324471 Matr.:201902040805 Matr.:201802145532 Matr.:201512928501 Matr.:201708028498 Matr.:201807229793 HISTÓRIA DO MOTOR A DIESEL O motor de ignição por compressão, conhecido como motor Diesel, foi inventado pelo engenheiro alemão Rudolf Diesel em meados do século 19 e se destaca até hoje pela economia de combustível. Fig. 01 – Rudolf Diesel HISTÓRIA DO MOTOR A DIESEL O professor de Rudolf Diesel, Carl Von Linde, ao voltar de viagem do sudeste asiático trouxe consigo um curioso artefato, denominado pistão de fogo. Rudolf ficou tão encantado que estudou o artefato e decidiu criar um motor de combustão interna baseado na compressão adiabática. Fig. 02 – Pistão de fogo Asiático Fig. 03 – Pistão de fogo moderno HISTÓRIA DO MOTOR A DIESEL Fig. 04 – RT-flex96 c Em 1893, patenteou a sua invenção e mostrou ao mundo o primeiro automóvel movido a diesel, no dia 10 de agosto. Antes da sua morte, pretendia apresentar às autoridades a possibilidade do uso do motor diesel em locomotivas navais, o que acabaria se tornando uma realidade pouco tempo depois. CONCEITUALIZAÇÃO Acima de 13% Energia que provoca calor Sólido Líquido Gasoso Fig. 05 – Triângulo de Fogo CONCEITUALIZAÇÃO Fig. 06 – Ciclo de motor Diesel e Otto CONCEITUALIZAÇÃO Fig. 07 – Ciclo Diesel 1. Admissão – O pistão se desloca do PMS até o PMI com a válvula de admissão aberta, cilindro é preenchido com o ar da atmosferaoxigênio- filtrado, com pressão de aproximadamente uma atmosfera. 2. Compressão – Com as válvulas fechadas, o pistão sobe do PMI para o PMS, comprimindo o ar de 15:1 a 25:1, aumentando a pressão e temperatura interna violentamente e é injetado o combustível. CONCEITUALIZAÇÃO Fig. 07 – Ciclo Diesel 3. Expansão – Ocorre a auto ignição do combustível com queima lenta e constante, aumenta o volume da parte superior do cilindro, ao forçar o deslocamento do pistão para o PMI. 4. Escape – A válvula de escape abre, os gases de combustão são exauridos, o pistão, movido pela inércia do virabrequim, retoma seu caminho rumo ao PMS expulsando do cilindro os gases resultantes da queima CONCEITUALIZAÇÃO Vídeo 01 – Motor a Diesel, como funciona? SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO Responsável pelo suprimento de ar e combustível ao motor Pré-filtro Ar Combustível Tanque Filtro primário Copo de sedimentação Filtro Secundário Bomba alimentadora Turbina Filtro de combustível (Supercharger / Turbocharger) Resfriador Bomba Injetora (Intercooler) Coletor de admissão Cilindro do motor Coletor de Descarga Abafador Bico Injetor Resíduos da Combustão ALIMENTAÇÃO DO AR • Circuito de alimentação do ar Fig. 08 – Esquema de alimentação do ar ALIMENTAÇÃO DO AR • Pré-Filtro O Pré-filtro é localizado antes do filtro primário de ar. Ele tem como função reter grandes particulados contidos no ar. Ele é comumente utilizado nos setor agrícola, sendo utilizados somente em grandes maquinários. Fig. 09 – Pré-filtro de ar ALIMENTAÇÃO DO AR • Filtro de ar O filtro de ar tem como função reter os pequenos particulados contidos no ar. Eles podem ser de dois tipos: Filtros de ar banhado a óleo; Filtros de ar seco; Ar com Impureza Ar Filtrado Elemento Filtrante Cuba de Óleo Fig. 10 – Filtro em banho de óleo Fig. 11 – Filtro de ar seco ALIMENTAÇÃO DO AR • Filtro de ar banhado a óleo No filtro de ar banhado a óleo o ar passa por uma camada de óleo antes de atravessar o elemento filtrante. O elemento filtrante não é trocado, devendo ser limpo periodicamente e efetuada a troca somente do óleo. Ar com Impureza Ar Filtrado Elemento Filtrante Cuba de Óleo Fig. 10 – Filtro em banho de óleo Fig. 12 – Filtro De Ar Banhado a Óleo Motor Diesel 5HP 7HP Branco Toyama ALIMENTAÇÃO DO AR • Filtro de ar a seco O filtro de ar a seco é constituído por duas etapas de filtragem. Elemento primário (Papel); Elemento secundário (Feltro); Fig. 11 – Filtro de ar seco Fig. 13 – kit filtro de ar seco da PURIAR ALIMENTAÇÃO DO AR • Admissão do ar A Admissão do ar pode se dar por duas maneiras. 1. Por meio do vácuo criado pelo movimento do pistão até o PMI (motor aspirado); 2. Sob pressão (motor turbinado); Fig. 08 – Esquema de alimentação do ar • Supercharger • Turbocharger ALIMENTAÇÃO DO AR • Admissão do ar sob pressão (Supercharger) O supercharger é um compressor usa a rotação do virabrequim para comprimir o ar que é fornecido para a entrada da câmara de combustão. Uma engrenagem conectada ao virabrequim fornece rotação ao compressor por meio de uma polia, e o compressor usa o movimento rotacional para espremer o ar em um espaço compacto com a ajuda de rotores, parafusos ou impulsor. A principal função é aspirar o ar, comprimi-lo e fornecê-lo à câmara de combustão. Podendo composto por rotores do tipo Roots ou do tipo Parafuso. ALIMENTAÇÃO DO AR • Admissão do ar sob pressão (Supercharger) Fig. 14 e 15 – Supercharger ALIMENTAÇÃO DO AR Fig. 16 – animação Supercharger ALIMENTAÇÃO DO AR • Admissão do ar sob pressão (Turbocharger) Um turbocompressor tem dois componentes: uma turbina e um compressor. Os gases de escape saem da câmara de combustão e atingem a turbina com pressão substancial e a giram. A turbina estando conectada ao compressor, gira-o simultaneamente. O compressor aspira ar fresco que é comprimido devido à rápida rotação do compressor. O ar comprimido é então fornecido à entrada da câmara de combustão através de um tubo. Podendo ser do de geometria variável ou não ALIMENTAÇÃO DO AR • Admissão do ar sob pressão (Turbocharger) Fig. 17 e 18 – Turbocharger ALIMENTAÇÃO DO AR • Intercooler O Sistema Intercooler – Pós-resfriado ou sistema turbo-alimentado com pós-arrefecimento funciona da seguinte maneira: o ar comprimido sai da carcaça do compressor muito quente, por causa dos efeitos do turbo compressor e do atrito. O calor provoca a expansão dos fluídos diminuindo a sua densidade. Fig. 19 – Sistema do Intercooler Fig. 20 – Intercooler ALIMENTAÇÃO DO AR Fig. 21 – Animação Turbocharger SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO Responsável pelo suprimento de ar e combustível ao motor Pré-filtro Ar Combustível Tanque Filtro primário Copo de sedimentação Filtro Secundário Bomba alimentadora Turbina Filtro de combustível (Supercharger / Turbocharger) Resfriador Bomba Injetora (Intercooler) Coletor de admissão Cilindro do motor Coletor de Descarga Abafador Bico Injetor Resíduos da Combustão ALIMENTAÇÃO DO COMBUSTÍVEL • Circuito de alimentação de combustível Fig. 22 – Esquema de alimentação do combustível 1-Tanque de Combustível; 5-Bomba de Alta Pressão; 9-Linha de Alta Pressão; 2-Bomba de Combustível; 6-Regulador de Pressão; 10-Injetores; 3-Linha de Combustível; 7-Common Rail; 11-Linha de Retorno; 4-Filtro de Combustível; 8-Sensor de Pressão; 12-Reservatório de Retorno de combustível. ALIMENTAÇÃO DO COMBUSTÍVEL • Tanque de combustível O tanque tem a função de armazenar o combustível para se distribuído pelo sistema. Ele é fabricado de polietileno de alta densidade. Fig. 23 – Tanque de combustível ALIMENTAÇÃO DO COMBUSTÍVEL • Bomba de Combustível A bomba de combustível é um componente que faz parte do sistema de alimentação do motor e tem a função de transferir o combustível presente no tanque até os bicos injetores ou carburadores. Podendo ser mecânica ou elétrica. Fig. 24 – Bomba de Combustível mecânica Fig. 25 – Bomba de Combustível Elétrica ALIMENTAÇÃO DO COMBUSTÍVEL • Filtragem O módulo de filtragem possui elemento de filtragem de papel, que coleta partículas do combustível que podem danificar o sistema de injeção de combustível. O separador de água do combustível possui um elemento de papel do filtro que retém partículas do combustível que podem danificar o sistema de injeção. É projetado para permitir que partículas de água retidas assentem no fundo do conjunto do filtro. Fig. 26 – Filtro de Combustível ALIMENTAÇÃO DO COMBUSTÍVEL • Bomba de injeção de alta pressão A bomba de injeção é uma bomba mecânica de alta pressão. O combustível é bombeado para o duto de injeção de combustível – Common Rail – em uma pressão especificada. Fig. 27 – Bomba de Injeção de alta pressão ALIMENTAÇÃO DO COMBUSTÍVEL • Common Rail common rail é um sistema de injeção de diesel de alta pressão que trabalha com um único tubo de distribuição. Daí vem seu nome. O sistema envia o combustível simultaneamente a todos os cilindros e regulado eletronicamente, aumentando a sincronia das combustões. Fig. 28 – Common Rail Fig. 29 – Sistema de alta pressão ALIMENTAÇÃO DO COMBUSTÍVEL • Bicos Injetores Os bicos injetores estão localizados no cabeçote e têm como principal função pulverizar o combustível na massa de ar quente dentro da câmara de combustão. O combustível é pulverizado em torno de 1300 a 2000 bar em gotas de 20 a 100 μm. Após a injeção o bico fechase rapidamente impedindo o retorno de gases da combustão. Fig. 30 – Bico de injeção ALIMENTAÇÃO DO COMBUSTÍVEL Vídeo 02 – Sistema de combustível BIBLIOGRAFIA • MOTOR a Diesel, Como Funciona? 7 out. 2020. 1 vídeo (6 min 59 s). Publicado pelo canal Lesics português. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=Vjo9PFXGI8k. Acesso em: 20 mar. 2023. • SISTEMA de Injeção Eletrônica - Common Rail. 3 nov. 2022. 1 vídeo (1 min 19 s). Publicado pelo canal FPT Industrial S.p.A. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=hWhakq4vCU. Acesso em: 20 mar. 2023. • RABELO, Laerte. Motor Ciclo Diesel: princípio de funcionamento e manutenção | Blog Simplo. 3 fev. 2022. Disponível em: https://blog.simplusbr.com/motor-ciclo-diesel/. Acesso em: 20 mar. 2023. • MOTORES Sistemas de Alimentação (Diesel e Otto). 23 mar. 2020. 1 vídeo (47 min 7 s). Publicado pelo canal Prof. Fabio Baio. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=GZAJ6xzjgA4. Acesso em: 20 mar. 2023. • HOW A car engine works. 13 mar. 2021. 1 vídeo (7 min 54 s). Publicado pelo canal Animagraffs. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=ZQvfHyfgBtA. Acesso em: 20 mar. 2023. • SISTEMAS auxiliares – Sistema de alimentação - Ar. 13 ago. 2020. 1 vídeo (9 min 51 s). Publicado pelo canal Paulo Henrique Dalto. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=Ej6n95giJ_U. Acesso em: 20 mar. 2023. • SISTEMAS auxiliares – Sistema de alimentação - Combustível. 13 ago. 2020. 1 vídeo (9 min 30 s). Publicado pelo canal Paulo Henrique Dalto. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=eb5GIcPHp-E. Acesso em: 20 mar. 2023. BIBLIOGRAFIA • TANQUE combustível para caminhões volvo FH13 clássico - 22279968 - volvotrucks. Imagem. Disponível em: https://www.volvopecas.com.br/tanquecombustivel22279968/p?idsku=712. Acesso em: 20 mar. 2023. • MOTOR de combustão interna - comparação entre os ciclos diesel e otto. 9 out. 2016. 1 vídeo (1 min 3 s). Publicado pelo canal Eduardo J. Stefanelli. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=EriMTRQnXSE. Acesso em: 20 mar. 2023. • WHY IS the turbo and intercooler relationship so important? Imagem. Disponível em: https://pmmonline.co.uk/technical/turbo-intercooler-relationship-important/. Acesso em: 20 mar. 2023. • MOTOR de quatro tempos à injeção de combustível - ciclo diesel | prof. eduardo J. stefanelli. Disponível em: https://www.stefanelli.eng.br/ciclo-diesel-motor-quatrotempos/. Acesso em: 20 mar. 2023. • VOCÊ sabe o que é potência? Saiba como calcular! Imagem. Disponível em: https://www.canaldapeca.com.br/blog/calculo-da-potencia-do-motor/. Acesso em: 20 mar. 2023. • CONHEÇA os 3 principais defeitos da bomba de combustível! Disponível em: https://www.canaldapeca.com.br/blog/conheca-os-3-principais-defeitos-da-bombade-combustivel/. Acesso em: 20 mar. 2023. • Advanced Injectors for Chemical Rockets Inspired by Ink-jet Printing Technology - Scientific Imagem. Disponível em: https://www.researchgate.net/figure/Common-Rail-Fuel-injectorfrom-Bosch-21-pp-310_fig14_237335482 . Acesso em: 20 mar. 2023. BIBLIOGRAFIA • BOMBA de alta pressão MWM sprint 4.08 TCE - cód. 940807270014 - leão diesel soluções para motores a diesel. Imagem. Disponível em: https://www.leaodiesel.com.br/bomba-dealta-pressao-mwm-sprint-408-tce--cod-940807270014-47292. Acesso em: 20 mar. 2023. • ELITE diesel. Disponível em: http://elitediesel.com.br/. Acesso em: 20 mar. 2023. • FIRE piston and handmade knives. Imagem. Disponível em: https://www.permacultureproject.com/fire-piston-and-handmade-knives/. Acesso em: 21 mar. 2023. • A HISTÓRIA e evolução dos MOTORES DIESEL. 1 out. 2022. 1 vídeo (22 min 13 s). Publicado pelo canal Veículos & Histórias. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=pw4kZfyVO_k. Acesso em: 21 mar. 2023. • FILTROS em geral – catipeças. Imagem. em: https://www.catipecas.com.br/categoria-produto/filtros-em-geral/. 21 mar. 2023. Disponível Acesso em: • INTRODUÇÃO AOS MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA - PDF Download grátis. Disponível em: https://docplayer.com.br/88704949-Introducao-aos-motores-de-combustaointerna.html. Acesso em: 21 mar. 2023.