Sumário

1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA

1.1 Introdução
1.2 Motores alternativos
1.2.1 Nomenclatura
1.2.2 Nomenclatura cinemática
1.2.3 Classificação dos motores alternativos quanto à ignição
1.2.4 Classificação dos motores alternativos quanto ao número de tempos do ciclo de operação
1.2.5 Diferenças fundamentais entre os motores de 2T e 4T
1.2.6 Diferenças fundamentais entre os motores ciclos Otto e Diesel a 4T
1.3 Outras classificações
1.3.1 Quanto ao sistema de alimentação de combustível
1.3.2 Quanto à disposição dos órgãos internos
1.3.3 Quanto ao sistema de arrefecimento
1.3.4 Quanto às válvulas
1.3.5 Quanto à alimentação de ar
1.3.6 Quanto à relação entre diâmetro e curso do pistão
1.3.7 Quanto à rotação
1.3.8 Quanto à fase do combustível
1.3.9 Quanto à potência específica
1.4 Motores rotativos
1.4.1 Turbina a gás
1.4.2 Motor Wankel
1.5 Histórico
1.6 Aplicações
Exercícios
Referências bibliográficas
Figuras

2 CICLOS

2.1 Introdução
2.2 Ciclos reais traçados com um indicador de pressões
2.2.1 Funcionamento dos indicadores de pressão
2.2.2 Diagrama da variação da pressão de um motor Otto a 4T
2.2.3 Diagramas de variação da pressão de um motor de ignição espontânea (Diesel), a 4T
2.2.4 Diagramas da variação da pressão para um motor a 2T de ignição por faísca
2.3 Ciclos-padrão a ar
2.3.1 Introdução
2.3.2 Ciclo Otto (padrão a ar do ciclo do motor de ignição por faísca, a 4 tempos ou Otto)
2.3.3 Conceitos definidos a partir dos ciclos-padrão a ar
2.3.4 Ciclo Diesel (padrão a ar do ciclo do motor de ignição espontânea ou Diesel)
2.3.5 Ciclo Misto ou de Sabathé
2.3.6 Ciclo Brayton (representativo do ciclo simples da turbina a gás)
2.3.7 Comparação dos ciclos
2.4 Diagramas e rotinas computacionais para misturas combustível-ar
2.4.1 Introdução
2.4.2 Propriedades de misturas de combustíveis e gases de combustão
2.4.3 Solução dos ciclos por meio de rotinas computacionais para misturas combustível-ar
2.5 Comparação dos ciclos reais com os ciclos teóricos
2.5.1 Admissão e escape
2.5.2 Perdas de calor
2.5.3 Perda por tempo finito de combustão
2.5.4 Perdas pelo tempo finito de abertura da válvula de escape
Exercícios
Referências bibliográficas
Figuras

3 PROPRIEDADES E CURVAS CARACTERÍSTICAS DOS MOTORES

3.1 Momento de força, conjugado no eixo ou torque (T)
3.2 Freio dinamométrico ou dinamômetro
3.2.1 Freio de Prony
3.2.2 Dinamômetros hidráulicos
3.2.3 Dinamômetros elétricos
3.3 Propriedades do motor
3.3.1 Potência efetiva
3.3.2 Potência indicada
3.3.3 Relações entre as potências
3.3.4 Controle ou variação da potência do motor
3.3.5 Consumo específico
3.3.6 Relações envolvendo pressão média
3.4 Determinação da potência de atrito
3.4.1 Acionando o motor de combustão desligado, por meio de um motor elétrico
3.4.2 Teste de Morse
3.4.3 Reta de Willan
3.5 Curvas características dos motores
3.6 Redução da potência do motor a condições atmosféricas padrões
3.6.1 Cálculos do fator de redução
3.6.2 Comparativo entre fatores de redução
3.6.3 Banco de teste de veículos
Exercícios
Referências bibliográficas
Figuras

4 RELACIONAMENTO MOTOR-VEÍCULO

4.1 Introdução
4.2 Previsão do comportamento de um motor instalado num dado veículo
4.2.1 Força de arrasto
4.2.2 Força de resistência ao rolamento
4.2.3 Força de rampa
4.3 Força total resistente ao avanço de um veículo
4.3.1 Raio de rolamento
4.3.2 Relacionamento motor-veículo
4.4 Relacionamento entre ensaios em bancos de provas e aplicações do motor em veículos
Exercícios
Referências bibliográficas
Figuras

5 AERODINÂMICA VEICULAR

5.1 Introdução
5.2 Força de arrasto
5.2.1 Força de arrasto de superfície (skin friction)
5.2.2 Força de arrasto de pressão ou de forma
5.3 Força de sustentação e momento de arfagem (Pitching)
5.4 Força lateral
5.5 História da aerodinâmica veicular
5.5.1 A era das linhas de corrente
5.5.2 Estudos paramétricos
5.5.3 Corpos de um volume único
5.5.4 O corpo do veículo do tipo "Pantoon"
5.5.5 Os veículos comerciais
5.5.6 Motocicletas
Exercícios
Referências bibliográficas

6 COMBUSTÍVEIS

6.1 Um pouco de história
6.2 Combustíveis derivados do petróleo
6.2.1 Petróleos
6.2.2 Produção de derivados
6.3 Gasolina (gasoline, gas, petrol, benzin, benzina, essence)
6.3.1 Octanagem ou Número de Octano
6.3.2 Volatilidade
6.3.3 Composição dos gases de escapamento e relação Ar-Combustível
6.3.4 Poder calorífico
6.3.5 Massa específica
6.3.6 Tonalidade térmica de um combustível
6.3.7 Corrosão ao cobre
6.3.8 Teor de enxofre
6.3.9 Estabilidade à oxidação
6.3.10 Outros parâmetros
6.4 Óleo Diesel (gazole, Dieselöl, Dieselolie, gasóleo, gasolio, Mazot)
6.4.1 Qualidade de ignição: cetanagem ou número de cetano (NC)
6.4.2 Volatilidade
6.4.3 Massa específica
6.4.4 Viscosidade
6.4.5 Lubricidade
6.4.6 Teor de enxofre
6.4.7 Corrosão ao cobre
6.4.8 Pontos de turbidez, de entupimento e de fluidez
6.4.9 Combustão
6.4.10 Estabilidade química
6.4.11 Condutividade elétrica
6.5 Compostos Oxigenados
6.5.1 Breve histórico
6.5.2 Álcoois
6.5.3 Éteres
6.5.4 Principais propriedades
6.5.5 Efeitos no desempenho dos veículos
6.6 Óleos vegetais, gorduras animais, biodiesel e H-Bio
6.6.1 Óleos vegetais
6.6.2 Gorduras animais
6.6.3 Biodiesel
6.6.4 H-BIO
Exercícios
Referências bibliográficas
Figuras

7 A COMBUSTÃO NOS MOTORES ALTERNATIVOS

7.1 A combustão nos motores de ignição por faísca
7.1.1 Combustão normal
7.1.2 Detonação no motor de ignição por faísca
7.1.3 Fatores que influem na detonação no motor Otto
7.2 Câmara de combustão
7.3 A combustão nos motores Diesel
7.4 Fatores que influenciam na autoignição no ciclo Diesel
7.4.1 Qualidade do combustível
7.4.2 Temperatura e pressão
7.4.3 Turbulência
7.5 Tipos básicos de câmaras para motores Diesel
7.5.1 Câmaras de injeção direta ou abertas
7.5.2 Câmaras de injeção indireta ou divididas
7.5.3 Comparação entre as câmaras divididas e abertas
7.6 A combustão por autoignição controlada CAI/HCCI
Exercícios
Referências bibliográficas
Figuras

8 MISTURA E INJEÇÃO EM CICLO OTTO

Parte I - FORMAÇÃO DA MISTURA COMBUSTÍVEL-AR NOS MOTORES DO CICLO OTTO

8.1 Introdução
8.2 Definições
8.2.1 Relação combustível-ar
8.2.2 Relação combustível-ar estequiométrica
8.2.3 Fração relativa combustível-ar
8.3 Tipo de mistura em relação ao comportamento do motor
8.3.1 Limite pobre
8.3.2 Mistura econômica
8.3.3 Mistura de máxima potência
8.3.4 Limite rico
8.4 Curva característica do motor em relação à mistura
8.4.1 Carburador elementar
8.4.2 Sistema de injeção
8.4.3 Curva característica
8.5 Carburador
8.6 Injeção mecânica para motores Otto
8.7 Injeção eletrônica para motores Otto
8.7.1 Classificação dos sistemas de injeção eletrônica
8.7.2 Sistema analógico de injeção eletrônica
8.7.3 Sistema digital de injeção eletrônica
8.7.4 Métodos numéricos aplicados ao estudo de formação de mistura
Exercícios
Referências bibliográficas
Figuras

Parte II - INJEÇÃO DIRETA DE COMBUSTÍVEL EM CICLO OTTO (GDI - GASOLINE DIRECT INJECTION)

8.8 Introdução
8.9 Requisitos de combustão e formação de mistura
8.9.1 Mecanismo de atomização do spray
8.9.2 Automatização do combustível
8.9.3 Orientação da combustão
8.9.4 Combustão homogênea e estratificada
8.10 Sistema de injeção direta de combustível
8.11 Controle da combustão
8.11.1 Mapa característico de combustão
8.11.2 Injeção em dois estágios
8.11.3 Partida a frio
8.12 Emissões de poluentes
8.12.1 Formação de poluentes
8.12.2 Pós-tratamento de poluentes
8.13 Conclusões
Exercícios
Referências bibliográficas

9 SISTEMA DE IGNIÇÃO E SENSORES APLICADOS AOS MOTORES

Parte I - SISTEMAS DE IGNIÇÃO

9.1 Visão geral
9.2 Os componentes de um sistema de ignição convencional
9.3 Princípio de funcionamento
9.4 Cálculo do tempo de ignição
9.5 Avanço ou atraso no tempo de ignição
9.6 As evoluções tecnológicas no sistema de ignição
9.6.1 Ignição transistorizada com platinado
9.6.2 Ignição transistorizada sem platinado
9.6.3 Ignição eletrônica mapeada
Exercícios

Parte II - SENSORES APLICADOS AOS MOTORES

9.7 Sensores de rotação e fase do motor
9.8 Sensor de pressão e temperatura do coletor de admissão
9.9 Sensor de posição da borboleta
9.10 Caudal de ar
9.11 Concentração de oxigênio (sonda λ)
9.12 Sensor de temperatura
9.13 Sensor de detonação - "Knock"
9.14 Outros
Exercícios
Referências bibliográficas