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Motor de quatro tempos à fagulha – Ciclo Otto

Motor quatro tempos ciclo Otto - Four-stroke engine Otto cycle - Motor de cuatro tiempos ciclo de Otto
Animação interativa motor de combustão interna com ignição à fagulha Ciclo Otto

Animação interativa que demonstra as relações entre os diversos sistemas de um motor de combustão interna com ignição à fagulha que desenvolve o ciclo Otto e plota em um diagrama Pressão x Volume aproximações idealizadas das curvas do ciclo Otto teórico, nos permitindo estudar o sistema com maior facilidade.

Este tipo de motor utiliza como combustível: gasolina; álcool e GNV -gás natural veicular.


Dicas:
– é possível parar a animação, ou a levar a um determinado ponto, arraste e solte o ponteiro do diagrama que marca os quatro tempos do ciclo, esta ação exibirá mais informações e textos de apoio;
– continue rolando a página e vá até um quadro sinóptico para compreender os aspectos do ciclo Otto à fagulha.

Descrição dos quatro tempos do motor de combustão interna ciclo de Otto

descrição teórica dos quatro tempos de um motor associados ao ciclo Otto

Tempo Nome descrição dos processos válvula
admissão escape
1 Admissão
(isobárica)
Com o pistão -êmbolo- no PMS -ponto morto superior- o comando de válvulas abre a válvula de admissão, a inércia do virabrequim -eixo de manivelas- movimenta a biela que move o pistão a caminho do PMI -ponto morto inferior-, ao se movimentar o pistão reduz a pressão no interior do cilindro e, o vácuo criado, aspira a mistura ar-combustível praticamente sem mudança de pressão.

O volume do cilindro é preenchido de mistura ar-combustível com pressão aproximada de uma atmosfera.

aberta fechada
2 início do
ciclo Otto ) Compressão
(adiabática)
Com o pistão no PMI a válvula de admissão se fecha e o virabrequim, que continua a girar, empurra o pistão a caminho do PMS comprimindo a mistura ar-combustível na câmara de combustão, sem haver troca de energia térmica com o meio.

Alguns graus, da rotação do virabrequim, antes do pistão atingir o PMS a mistura ar-combustível é inflamada pela fagulha criada pela vela de ignição. O processo químico de combustão da mistura ar-combustível requer algum tempo, constante, por este motivo ela acontece no final do segundo tempo e se adianta quando a rotação do motor aumenta -RPM.

fechada fechada

3

único que fornece energia mecânica

Expansão
(adiabática)
A combustão é rápida e intensa, uma explosão, e aumenta instantaneamente a pressão e a temperatura no interior da câmara de combustão; numa analogia, dá uma martelada na cabeça do pistão; o empurrando para o PMI, forçando o giro do virabrequim, ao fornecer potência, no único tempo motor do ciclo. fechada fechada
Cedência de massa
(isocórica) final do ciclo Otto
Com o pistão se aproximando do PMI a válvula de escape começa a se abrir, os gases resultantes da combustão, que estão à pressão e temperatura maiores que as atmosféricas, escapam rapidamente para o coletor de escape, a pressão no interior do cilindro cai para 1 atmosfera, de fato, é isto que escutamos num motor bem regulado.

O terceiro tempo é o único que fornece energia mecânica ao ciclo motor.

início da abertura
4 Exaustão
(isobárica)
Com o pistão no PMI, e a válvula de escape aberta, o pistão, movido pela inércia do virabrequim, retoma seu caminho rumo ao PMS expulsando do cilindro os gases resultantes da queima, praticamente sem mudança de pressão.

Um pouco antes de o cilindro atingir o PMS a válvula de admissão começa a se abrir, a diferença de temperatura e densidade entre os gases da admissão e do escape, e a inércia dos gases, levam o resquício dos gases queimados para o coletor de escapamento e a válvula de escape se fecha, em preparação para o reinício do ciclo de quatro tempos.

fechada aberta
início da abertura início do fechamento
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Eduardo Stefanelli

Engenheiro por profissão, professor por vocação

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