Termodinâmica

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

TRABALHO DE TERMODINÂMICA

Belo Horizonte, 17 de outubro de 2012
Ciclo Otto
O Cliclo Otto é um cliclo termodinâmico onde um determinado gás executa repetidamente transformações termodinâmicas, resultando em trabalho, com aplicações em: motores, turbinas, aquecimento ou refrigeração.
No caso dos motores veiculares de “Cliclo Otto” o gás é a mistura de Ar e combustível, existindo 4 estágios termodinâmicos:
• Admissão,
• Compressão, • Combustão e
• Escape.
Admissão
Quando inicia a admissão, a válvula de admissão está aberta (válvula esq. representada em azul) e o movimento do pistão aspira a mistura de ar e combustível, num movimento de descida.
Até o ponto mais inferior do curso – PMI.
Compressão
Ao atingir a posição mais inferior (PMI – ponto morto inferior), a válvula de admissão é fechada, e o pistão inicia o movimento de subida, comprimindo a mistura.
Até atingir o máximo de compressão, no ponto mais superior do curso – PMS.
Combustão
Ao atingir a posição superior (PMS – ponto morto superior), uma centelha na vela é produzida, provocando a ignição da mistura, e a combustão. O fornecimento de calor eleva a pressão da mistura que se expande forçando o pistão para baixo, provocando o movimento de descida do pistão, até o ponto mais inferior.
Escape
Ao atingir o ponto morto inferior, a válvula de escape é aberta, reduzindo rapidamente a pressão do gás, agora num movimento de subida do pistão, liberando a maior parte dos gases da combustão, e o ciclo é reiniciado ao atingir o ponto morto superior.
Dessa forma, ilustramos o princípio de funcionamento utilizado em motores Ciclo Otto 4 tempos. Existem também ciclos com 2 tempos utilizados em motocicletas, aviões e aplicações diversas.
Diagramas e Fórmulas
De acordo com o esquema de operação visto no tópico anterior, pode-se traçar um diagrama pressão x volume.
Na análise termodinâmica do ciclo ideal, é comum não considerar as etapas de