Automobilística - simuladores

Comparação das curvas no diagrama Pressão Volume dos ciclos Diesel e Otto em motores quatro tempo aspirados

Motor de 4 tempos a fagúlha ciclo OttoComparação das curvas no diagrama PV dos ciclos Diesel e Otto em motores quatro tempo aspirados

Comparação interativa que demonstra as relações entre os diversos sistemas de um motor de combustão interna com ignição à injeção de combustível que desenvolve o ciclo Diesel e as relações entre os sistemas de um motor de combustão interna com ignição à fagulha que desenvolve o ciclo Otto e plota, sincronizadamente, em dois diagramas Pressão x Volume aproximações idealizadas das curvas do ciclo Diesel teórico e do ciclo Otto teórico, nos permitindo comparar os ciclos com maior facilidade.

Dicas:
- é possível parar a animação, ou a levar a um determinado ponto, arrastando e soltando o ponteiro do diagrama que marca os quatro tempos do ciclo;
- continue rolando a página e vá até um quadro sinóptico para compreender os aspectos comparativos do ciclo Diesel e do ciclo Otto.

Comparação dos motores que desenvolvom ciclo Diesel e ciclo Otto

Comaparação das curvas no diagrama Pressão Volume dos ciclos Diesel e Otto

descrição e comparação das curvas teóricas no diagrama PV dos ciclos Diesel e Otto

comparação das curvas
Ciclo Diesel
Ciclo Otto
Compressão
(adiabática)
A taxa de compressão é muito alta, parte da energia mecânica do pistão se transfere para o ar aumentando sua temperatura a ponto de inflamar o combustível injetado.

Compressão da mistura ar-combustível, sem troca de energia térmica com o meio.

Compressão
(adiabática)
Combustão
(isobárica)
A queima do combustível é lenta, sua expansão desloca o pistão aumentando o volume à pressão constante, fornecendo torque.

Uma fagulha inicia a combustão, uma explosão que aumenta a pressão e a temperatura, impele o cilindro, fornecendo potência.

Expansão
(adiabática)
Expansão
(adiabática)
Fim da combustão, a pressão reduz sem troca de energia térmica, pelo aumento do volume. Abertura da válvula de escape, os gases resultantes da combustão escapam e a pressão no interior do cilindro retorna a uma atmosfera.
Cedência de energia térmica
(isocórica)
Cedência de calor
(isocórica)
Abertura da válvula de escape, os gases escapam e a pressão no interior do cilindro retorna a uma atmosfera.
O trabalho realizado por este ciclo é maior que no ciclo Otto, a área do interior do gráfico é maior, e o torque também é maior, o que permite isto é a velocidade da queima do combustível, lenta, não o fato dele ser injetado. A injeção do combustível é para evitar que ele se inflame antes do momento crítico (pré-ignição). A rápida queima do combustível confere as principais característica dos motores que funcionam sob este ciclo, a potência e a rápida variação de velocidade. O combustível é inflamável à temperatura ambiente o motor opera a taxas de compressão bem inferiores às do ciclo Diesel, permitindo motores mais leves e de menor complexidade.

Este é um trabalho colaborativo entre o professor Raimundo Fernandes de Oliveira Fernandes, autor do design gráfico, e do professor Eduardo J. Stefanelli, autor da animação.

Nota de agradecimento ao professor Almir Fernandes IFSP - Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia São Paulo

Eduardo J. Stefanelli - www.stefanelli.eng.br