Aula 02 DISCIPLINA: MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA Prof. Mest . João Fernando N. Martins
UNIDADE 2 COMBUSTÍVEIS E COMBUSTÃO 2
Combustíveis - Energia da maioria dos MCI: Combustão de uma mistura combustível-ar (hidrocarboneto com o ar atmosférico) que converte a energia química do combustível (hidrocarboneto) em energia interna nos gases dentro do motor; - A reação de combustão pode ser completa ou incompleta; - C ombustão completa: Existe uma quantidade de ar suficiente para a queima de todo combustível e os produtos formados são o CO 2 e H 2 O; - C ombustão incompleta: A quantidade de ar atmosférico não é suficiente para a queima de todo combustível disponível e os produtos formados podem ser o CO, H 2 O e C (fuligem);
Gasolina - Mistura de hidrocarbonetos (C 4 a C 12 ) - O ctanagem é a capacidade que o combustível tem, em mistura com o ar, de resistir a altas temperaturas na câmara de combustão, sem sofrer detonação ; Uma gasolina de boa qualidade, tem que ter uma octanagem superior a 50% ; Uma gasolina 80 diz-se que possui 80% de isoctano e 20% de heptano ;
Gasolina - Quanto maior for a resistência da mistura e a temperatura de autoignição dos hidrocarbonetos, de melhor qualidade será a gasolina.
Tipos de Gasolina - Gasolina A : C omercializada somente entre refinarias e distribuidores e é isenta da adição de etanol anidro; - G asolina C: G asolinas com adição de etanol anidro comercializadas nos postos de abastecimento, elas podem ser a gasolina comum com adição de 30%v (volume) e a gasolina aditivada com adição de 28%v de etanol anidrido (GOVERNO DO BRASIL, 2018); - As propriedades das gasolinas mudam em função dos teores de naftas utilizadas em suas composições e, dentre as propriedades que mais influenciam o desempenho do motor, temos a octanagem e volatilidade.
Chumbo na gasolina - O Brasil, em 1989, foi um dos primeiros países a retirarem o chumbo de suas gasolinas automotivas. - O chumbo era utilizado para aumentar a octanagem do combustível, mas eliminado por questões ambientais;
GLP (Gás Liquefeito do Petróleo) - Faz parte da primeira fração do petróleo; - Mistura de hidrocarbonetos.
GNV (Gás Natural Veicular) Combustível alternativo para veículos que em relação à gasolina pode proporcionar economia de até 60%.
Quanto custa uma conversão de um veículo para GNV? Custa entre R$ 3,5 mil e R$ 4,5 mil, dependendo da capacidade do cilindro e do veículo a ser instalado.
Diesel - Hid r oca r bone t o o b t i d o a p a rti r d a destilaçã o do petróleo a temperaturas de 250 o C e 350 o C; - É mai s e c o n ôm i c o qu e a ga s ol i na, gerando mais potência no motor; - Em t em p e r at u r as m ui t o ba i x as ele pode congelar ;
Hidrogênio - Abundante na atmosfera; - Pode ser obtido através da eletrólise da água; - Custo de produção elevada; - Baixo rendimento no carro; - Queima limpa.
E t anol Obtido a partir de uma reação de fermentação; M enos p o l ue nt e devid o a é abso r ção liberado d e C O 2 que em sua q ueima ;
Biodiesel
Biodiesel - Ele é composto de mono- alquilésteres de ácidos graxos de cadeia longa; - Puro (B100); Misturas (B20 – B30); Aditivo (B5) ; Aditivo de lubricidade (B2); - Por ser biodegradável, não- tóxico e praticamente livre de enxofre e aromáticos, é c onside r ad o um combustível ecológico.
Biodiesel: reação de transesterificação
Por que usar bicombustíveis Redução significativa da emissão de gases poluentes, ba r ata s , e u m a f o n t e de a l t ernat i v as mais renovável ao contrário dos combustíveis sendo ene r gia fósseis. Parte do gás carbônico liberado na queima dos biocombustíveis é absorvido pelas próprias plantas no processo da fotossíntese realizado pelas mesmas. Etanol, o biogás, o biodiesel , o óleo vegetal .
Componentes associados ao Combustível veicular - Ciclo Otto Limite pobre: Mistura mais pobre em combustível que mantém o funcionamento do motor estável, o operando em maximum brake torque (MBT); Condição de maior torque possível para a condição de operação (Essa é uma situação indesejada);
Componentes associados ao Combustível veicular - Ciclo Otto Limite rico: Mistura na qual o excesso de combustível atrapalha a propagação da chama; A vaporização em excesso, sem a combustão por falta de ar, promove a diminuição da temperatura na câmara de combustão e a extinção da chama; Ultrapassando o limite rico, o motor não funciona, efeito conhecido popularmente como “motor afogado”;
Componentes associados ao Combustível veicular - Ciclo Otto Mistura econômica : Mistura levemente pobre, na qual o excesso de ar promove a combustão completa e adequada ao combustível admitido; Na condição desejada para o motor, é a mistura que produz o mínimo consumo específico e contribui para a redução da emissão de monóxido de carbono; Mistura de máxima potência : - Mistura levemente rica, em que o excesso de combustível promove a combustão completa e adequada ao ar admitido pelo motor; - Em uma determinada rotação e posição do acelerador, essa mistura promove a máxima potência;