ESTIMATIVA DA POTÊNCIA DOS MOTORES DE COMBUSTÃO

Apresentação em tema: "ESTIMATIVA DA POTÊNCIA DOS MOTORES DE COMBUSTÃO"— Transcrição da apresentação:

1 ESTIMATIVA DA POTÊNCIA DOS MOTORES DE COMBUSTÃO
TRATORES E MOTORES ESTIMATIVA DA POTÊNCIA DOS MOTORES DE COMBUSTÃO Carlos Alberto Breda

2 Tipos de potências Três tipos de potências são obtidas em ensaio de motores: Teórica, indicada e efetiva. Estas potências são utilizadas para calcular coeficientes que estimam o rendimento térmico, mecânico e termo-mecânico dos motores de combustão interna.

3 Tipos de potências TEÓRICA: considera que todo calor é convertido em energia mecânica; INDICADA: considera as perdas caloríficas; EFETIVA: considera perdas caloríficas e mecânicas.

4 Conceitos de potências
A potência pode ser entendida como a quantidade de energia convertida ao longo do tempo. É a taxa de conversão de energia em função do tempo. Nos motores térmicos a energia térmica proveniente da combustão é convertida em energia mecânica. A energia mecânica é aquela capaz de movimentar objetos.

5 Unidades usuais de potência em motores de combustão interna
A unidade internacional de potência é o kilowatt (kw) hp = horse power = 76 kgf.m.s-1; cv = cavalo vapor = 75 kgf.m.s-1; cv = 0,736 kw. hp = 0,746 kw.

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7 POTÊNCIA TEÓRICA, kcal.h-1
Estimada em função do consumo e características do combustível (Equação 1) PT = potência teórica, kcal.h-1; q = consumo de combustível, L.h-1; pc= poder calorífico do combustível, kcal.kg-1; d = densidade do combustível, kg.L-1.

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11 POTÊNCIA TEÓRICA, kw A potência teórica pode ser calculada em kw por meio da Equação 2. PT = potência teórica, kw; q = consumo de combustível, L.h-1; pc= poder calorífico do combustível, kcal.kg-1; d = densidade do combustível, kg.L-1.

12 POTÊNCIA TEÓRICA, hp A potência teórica pode ser calculada em hp por meio da Equação 3. PT = potência teórica, hp; q = consumo de combustível, L.h-1; pc= poder calorífico do combustível, kcal.kg-1; d = densidade do combustível, kg.L-1.

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14 Poder calorífico do gás = 9. 631 kcal. m-3; = 12. 491 kcal
Poder calorífico do gás = kcal.m-3; = kcal.kg-1; Densidade relativa do gás = 0,6425; Densidade absoluta do ar = 1,2 kg.m-3;

15 PODER CALORÍFICO DO GÁS
Normalmente é expresso em kcal.m-3. É convertido para kcal.kg-1, dividindo-se o valor do poder calorífico pela densidade absoluta do gás. pc = poder calorífico do gás, kcal.kg-1; da = densidade absoluta do gás, kg.m-3.

16 DENSIDADE ABSOLUTA DO GÁS
A densidade absoluta do gás é obtida multiplicando-se a densidade relativa do gás pela densidade absoluta do ar. da = densidade absoluta do gás, kg.m-3; dr = densidade relativa do gás; dar = densidade do ar = 1,2 kg.m-3.

17 pc = 9.631 kcal.m-3; dr = 0,6425; dar = 1,2 kg.m-3; q=8,63 m3.h-1;
EXEMPLO: Calcular a potência teórica em kw de um motor GNV que consome 8,63 m3.h-1. O combustível apresenta poder calorífico de kcal.m-3 e densidade relativa de 0,6425. pc = kcal.m-3; dr = 0,6425; dar = 1,2 kg.m-3; q=8,63 m3.h-1;

18 Transformação de unidades
Fonte: Acesso em: 30 jun

19 Potência indicada Estimada a partir da pressão na combustão, características dimensionais e de funcionamento do motor.

20 Potência indicada PI= potência indicada; =2 se motor é de 4 tempos;
Pc= pressão na combustão; L= curso do pistão; A= área do cilindro; N= rotação do motor; n= número de cilindros do motor.

21 Potência indicada em cv
Pc= pressão na combustão, kgf.cm-2; L= curso do pistão, cm; A= área do cilindro, cm2; N= rotação do motor, rpm; n= número de cilindros do motor.

22 Potência indicada em kw
Pc= pressão na combustão, kgf.cm-2; L= curso do pistão, cm; A= área do cilindro, cm2; N= rotação do motor, rpm; n= número de cilindros do motor. cv = 0, kw

23 Potência efetiva em cv PE= potência efetiva, cv;
TO = torque no motor, m.kgf; N= rotação do motor, rpm. m.kgf = 9,80665 N.m cv = 0, kw

24 Potência efetiva em kw PE= potência efetiva, kw;
TO = torque no motor, N.m; N= rotação do motor, rpm. m.kgf = 9,80665 N.m cv = 0, kw

25 TORQUE NO VOLANTE DO MOTOR
O torque expressa a capacidade de girar alguma coisa. No volante do motor é calculado pela Equação To = torque no volante do motor; R = raio do volante; F = força tangencial no volante do motor. Unidades usuais são: N.m e m.kgf

26 TORQUE NO VOLANTE DO MOTOR
O torque dos motores é medido com aparelhos denominados dinamômetros de acordo com normas específicas para esse fim. R F R = raio do volante; F = força tangencial no volante do motor.

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29 Exemplo Dispondo dos dados apresentados anteriormente. Calcular a reserva de torque do motor.

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31 RENDIMENTOS DE MOTORES TÉRMICOS
Rendimento térmico, RT PI=potência indicada PT=potência teórica

32 Rendimento mecânico, RM
PE=potência efetiva PI=potência indicada

33 Rendimento termo-mecânico
PE=potência efetiva PT=potência teórica

34 CURVAS CARACTERÍSTICAS DO MOTORES
As curvas características são utilizadas para analisar o comportamento do torque, potência e consumo de combustível em função da rotação da árvore de manivelas dos motores

35 Variação do torque, potência e consumo de combustível em função da rotação do motor

36 FIM