Motor a diesel: diferenças entre revisões
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O '''motor Diesel''' ou '''motor de ignição por compressão''' é um [[motor de combustão interna]] inventado pelo [[Engenharia|engenheiro]] [[Alemanha|alemão]] [[Rudolf Diesel]] (1858-1913), em que a [[combustão]] se faz pelo aumento da [[temperatura]] provocado pela compressão do ar. |
O '''motor Diesel''' ou '''motor de ignição por compressão''' é um [[motor de combustão interna]] inventado pelo [[Engenharia|engenheiro]] [[Alemanha|alemão]] [[Rudolf Diesel]] (1858-1913), em que a [[combustão]] se faz pelo aumento da [[temperatura]] provocado pela [[Compressão física|compressão]] do [[ar]]. |
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Em 23 de fevereiro de 1893 o engenheiro alemão Rudolf Diesel recebeu a [[patente]] para o seu motor de autoignição. O motor Diesel destaca-se ainda hoje pela economia de combustível. |
Em 23 de fevereiro de 1893 o engenheiro alemão Rudolf Diesel recebeu a [[patente]] para o seu motor de autoignição. O motor Diesel destaca-se ainda hoje pela economia de [[combustível]]. |
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==História== |
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Rudolf Diesel nasceu em [[Paris]] em 1858, filho de um [[artista]] que trabalhava cabedal{{carece de fontes|data=abril de 2017}} e de uma governanta que também era [[professor]]a de línguas. Aos 12 anos de idade foi admitido na ''Ecole Primaire Superieure'', que era então a melhor escola de Paris. Quando rebentou a [[guerra Franco-Prussiana]] (19 de Julho de 1870 — 10 de Maio de 1871), a família de Rudolf foi considerada inimiga da [[França]], sendo [[Deportação|deportados]] para a cidade de [[Londres]]. Mais tarde, um primo ajudou-o a voltar para a cidade natal do seu pai, [[Augsburg]], onde frequentou a ''Royal County Trade School'' e ganhou uma [[Bolsa de estudos|bolsa]] para a [[Universidade Técnica de Munique]], onde conheceu [[Carl von Linde]], pioneiro na área da [[refrigeração]], que fez de Rudolf seu protegido. |
Rudolf Diesel nasceu em [[Paris]] em 1858, filho de um [[artista]] que trabalhava cabedal{{carece de fontes|data=abril de 2017}} e de uma [[governanta]] que também era [[professor]]a de línguas. Aos 12 anos de idade foi admitido na ''Ecole Primaire Superieure'', que era então a melhor escola de Paris. Quando rebentou a [[guerra Franco-Prussiana]] (19 de Julho de 1870 — 10 de Maio de 1871), a família de Rudolf foi considerada inimiga da [[França]], sendo [[Deportação|deportados]] para a cidade de [[Londres]]. Mais tarde, um primo ajudou-o a voltar para a cidade natal do seu pai, [[Augsburg]], onde frequentou a ''Royal County Trade School'' e ganhou uma [[Bolsa de estudos|bolsa]] para a [[Universidade Técnica de Munique]], onde conheceu [[Carl von Linde]], pioneiro na área da [[refrigeração]], que fez de Rudolf seu protegido. |
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Após a sua [[graduação]], muda-se para [[Winterthur]], [[Suíça]] onde é [[maquinista]] e [[designer]] durante dois anos. Paris foi o destino seguinte, onde esteve empregado na ''Linde Refrigeration Enterprises'' e também onde se tornou um apreciador de [[arte]] e [[política]]. |
Após a sua [[graduação]], muda-se para [[Winterthur]], [[Suíça]] onde é [[maquinista]] e [[designer]] durante dois anos. Paris foi o destino seguinte, onde esteve empregado na ''Linde Refrigeration Enterprises'' e também onde se tornou um apreciador de [[arte]] e [[política]]. |
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Em 1885 montou sua primeira [[loja]]-[[laboratorio]] em Paris, onde desenvolveu o seu motor a tempo inteiro. Mais tarde mudou-se para [[Berlim]] onde continuou seu trabalho, ficando sempre associado à ''Linde Enterprises''. |
Em 1885 montou sua primeira [[loja]]-[[laboratorio]] em Paris, onde desenvolveu o seu motor a tempo inteiro. Mais tarde mudou-se para [[Berlim]] onde continuou seu trabalho, ficando sempre associado à ''Linde Enterprises''. |
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Em 1893, [[patente]]ou seu [[invento]], apresentando o primeiro [[automóvel]] da história equipado com motor a [[diesel]] (e o primeiro movido por um [[biocombustível]]) em [[Augsburg]], [[Império alemão|Alemanha]], no dia 10 de Agosto.<ref>{{citar web|URL=https://www.automostory.com/first-biofuel-car.htm|título=First Biofuel Car|autor=|data=|publicado=Automostory {{en}}|acessodata=26 de novembro de 2019}}</ref> |
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Regressou dos [[Estados Unidos]] após conflitos sobre registros de patentes, especulações financeiras mal sucedidas e teve problemas psicológicos. Esteve à beira da [[falência]]. |
Regressou dos [[Estados Unidos]] após conflitos sobre registros de patentes, especulações financeiras mal sucedidas e teve problemas psicológicos. Esteve à beira da [[falência]]. |
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Os [[marinheiro]]s que o acharam guardaram os seus documentos e pertences e devolveram o corpo ao mar (prática comum naquele tempo). Só em terra é que viram tratar-se do famoso inventor alemão Rudolf Diesel. |
Os [[marinheiro]]s que o acharam guardaram os seus documentos e pertences e devolveram o corpo ao mar (prática comum naquele tempo). Só em terra é que viram tratar-se do famoso inventor alemão Rudolf Diesel. |
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==Tecnologia== |
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Quando o tempo está frio, o [[ar]] ao ser comprimido poderá não atingir a temperatura suficiente para a primeira ignição, mas esses obstáculos têm vindo a desaparecer em virtude das [[injecção electrónica|injecções electrónicas]] directas e a maior rotação do [[motor de partida]]. Nos modelos antigos ou lugares muito frios costuma-se usar [[Vela de incandescência|velas de incandescência]] no [[Coletor (motor)|tubo de admissão]] para minimizar esse efeito sendo que alguns [[Motor estacionário|motores estacionários]] ainda usam buchas de fogo e a partida é feita com manivelas. |
Quando o tempo está frio, o [[ar]] ao ser comprimido poderá não atingir a temperatura suficiente para a primeira ignição, mas esses obstáculos têm vindo a desaparecer em virtude das [[injecção electrónica|injecções electrónicas]] directas e a maior rotação do [[motor de partida]]. Nos modelos antigos ou lugares muito frios costuma-se usar [[Vela de incandescência|velas de incandescência]] no [[Coletor (motor)|tubo de admissão]] para minimizar esse efeito sendo que alguns [[Motor estacionário|motores estacionários]] ainda usam buchas de fogo e a partida é feita com manivelas. |
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* Enquanto o motor a gasolina funciona com a [[taxa de compressão]] que varia de 8:1 a 12:1, no motor diesel esta varia de 15:1 a 25:1. Daí a robustez de um relativamente a outro. |
* Enquanto o motor a gasolina funciona com a [[taxa de compressão]] que varia de 8:1 a 12:1, no motor diesel esta varia de 15:1 a 25:1. Daí a robustez de um relativamente a outro. |
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* Enquanto o motor a gasolina admite (admissão - primeiro tempo do ciclo de quatro tempos de um motor Ciclo Otto) a mistura ar/combustível para o [[cilindro (motor)|cilindro]] (injeção indireta, com o combustível sendo diretamente despejado no coletor de admissão), o motor Diesel aspira apenas ar, com o diesel sendo despejado diretamente no topo do cilindro (todavia, os motores a gasolina com injeção direta, mais similares ao ciclo diesel, estão a se popularizar graças aos ganhos em eficiência e economia que tal sistema possibilita).<ref>{{Citar web|título = Como funcionam os motores de injeção direta|URL = http://carros.hsw.uol.com.br/motores-de-injecao-direta.htm|acessadoem = 2015-10-06|arquivourl = https://web.archive.org/web/20160303234231/http://carros.hsw.uol.com.br/motores-de-injecao-direta.htm|arquivodata = 2016-03-03|urlmorta = yes}}</ref><ref>{{Citar web|título = Qual foi o primeiro carro "injetado" da história? - FlatOut!|URL = http://www.flatout.com.br/qual-foi-o-primeiro-carro-injetado-da-historia/|acessadoem = 2015-10-06}}</ref> |
* Enquanto o motor a gasolina admite (admissão - primeiro tempo do ciclo de quatro tempos de um motor [[Ciclo Otto]]) a mistura ar/combustível para o [[cilindro (motor)|cilindro]] (injeção indireta, com o combustível sendo diretamente despejado no coletor de admissão), o motor Diesel aspira apenas ar, com o diesel sendo despejado diretamente no topo do cilindro (todavia, os motores a gasolina com [[injeção direta]], mais similares ao ciclo diesel, estão a se popularizar graças aos ganhos em eficiência e economia que tal sistema possibilita).<ref>{{Citar web|título = Como funcionam os motores de injeção direta|URL = http://carros.hsw.uol.com.br/motores-de-injecao-direta.htm|acessadoem = 2015-10-06|arquivourl = https://web.archive.org/web/20160303234231/http://carros.hsw.uol.com.br/motores-de-injecao-direta.htm|arquivodata = 2016-03-03|urlmorta = yes}}</ref><ref>{{Citar web|título = Qual foi o primeiro carro "injetado" da história? - FlatOut!|URL = http://www.flatout.com.br/qual-foi-o-primeiro-carro-injetado-da-historia/|acessadoem = 2015-10-06}}</ref> |
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* A ignição dos motores a gasolina dá-se a partir de uma [[faísca]] elétrica fornecida pela [[vela de ignição]] antes da máxima compressão na câmara de ''explosão'' (> a 400 [[ºC]]). Já no motor Diesel a ''combustão'' ocorre quando o combustível é injetado e imediatamente inflamado pelas elevadas temperaturas (> a 600 °C) devido ao ar fortemente comprimido na [[câmara de combustão]]. O Engenheiro [[Rudolf Diesel]], chegou a esse método quando aperfeiçoava [[Máquina a vapor|máquinas a vapor]]. |
* A ignição dos motores a gasolina dá-se a partir de uma [[faísca]] elétrica fornecida pela [[vela de ignição]] antes da máxima compressão na [[Câmara de combustão|câmara de ''explosão'']] (> a 400 [[ºC]]). Já no motor Diesel a ''combustão'' ocorre quando o combustível é injetado e imediatamente inflamado pelas elevadas temperaturas (> a 600 °C) devido ao ar fortemente comprimido na [[câmara de combustão]]. O Engenheiro [[Rudolf Diesel]], chegou a esse método quando aperfeiçoava [[Máquina a vapor|máquinas a vapor]]. |
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O primeiro [[protótipo]] de motor diesel foi alimentado com [[óleo vegetal]], porém o [[combustível]] utilizado desde então pelos motores diesel é o óleo diesel (gasóleo em [[Portugal]]), um [[hidrocarboneto]] obtido a partir da [[Refinaria de petróleo|refinação do petróleo]] a temperaturas de 250[[°C]] e 350 °C. Recentemente no [[Brasil]], por lei, o [[diesel]] de [[petróleo]] é vendido após receber uma adição percentual de [[biodiesel]], pois esse é produzido de óleo vegetal e/ou animal (fontes de [[energia renovável]]) através do processo de [[transesterificação]] sendo, portanto, um [[éster]] <ref>[https://www.biodieselbr.com/biodiesel/definicao/o-que-e-biodiesel.htm BioDieselBR] - ''O Que é Biodiesel?'' 27 de Janeiro de 2006, acessado em 29/07/2018.</ref> e não um hidrocarboneto como o diesel de origem fóssil. Há pesquisas desde 1920 para aprimorar a produção de diesel sintético através de tecnologias de conversão ([[Processo de Fischer-Tropsch]]) utilizando como insumo substâncias que contém [[carbono]] e [[hidrogênio]] (''ver: [[Combustível sintético]]''). Na [[década de 2010]], pesquisa-se a produção de biodiesel a partir de [[cana-de-açúcar]] que, como o diesel [[derivado (química)|derivado]] do petróleo, também é um hidrocarboneto.<ref>[https://www.biodieselbr.com/revista/030/diesel-de-cana.htm BioDieselBR] - ''Diesel de cana: assobiar e chupar cana.'' Tatiane Matheus, 27 de Agosto de 2012, acessado em 29/07/2018.</ref> |
O primeiro [[protótipo]] de motor diesel foi alimentado com [[óleo vegetal]] ([[óleo de amendoim]]),<ref>{{citar web|URL=https://books.google.com.br/books?id=7vurDwAAQBAJ&pg=PT91&lpg=PT91&dq=1893+diesel+amendoim&source=bl&ots=ayfAodQijU&sig=ACfU3U2aWaM4h7PQPMAQxum1s0m-GGoD4w&hl=pt-BR&sa=X&ved=2ahUKEwiMs7TdqojmAhXdFbkGHRAuA-IQ6AEwB3oECAoQAQ#v=onepage&q=1893%20diesel%20amendoim&f=false|título=Amendoim: história, botânica e culinária|autor=Felippe Gil|data=2019|publicado=Editora Senac São Paulo|acessodata=26 de novembro de 2019}}</ref> porém o [[combustível]] utilizado desde então pelos motores diesel é o óleo diesel (gasóleo em [[Portugal]]), um [[hidrocarboneto]] obtido a partir da [[Refinaria de petróleo|refinação do petróleo]] a temperaturas de 250[[°C]] e 350 °C. Recentemente no [[Brasil]], por lei, o [[diesel]] de [[petróleo]] é vendido após receber uma adição percentual de [[biodiesel]], pois esse é produzido de óleo vegetal e/ou animal (fontes de [[energia renovável]]) através do processo de [[transesterificação]] sendo, portanto, um [[éster]] <ref>[https://www.biodieselbr.com/biodiesel/definicao/o-que-e-biodiesel.htm BioDieselBR] - ''O Que é Biodiesel?'' 27 de Janeiro de 2006, acessado em 29/07/2018.</ref> e não um hidrocarboneto como o diesel de origem fóssil. Há pesquisas desde 1920 para aprimorar a produção de diesel sintético através de tecnologias de conversão ([[Processo de Fischer-Tropsch]]) utilizando como insumo substâncias que contém [[carbono]] e [[hidrogênio]] (''ver: [[Combustível sintético]]''). Na [[década de 2010]], pesquisa-se a produção de biodiesel a partir de [[cana-de-açúcar]] que, como o diesel [[derivado (química)|derivado]] do petróleo, também é um hidrocarboneto.<ref>[https://www.biodieselbr.com/revista/030/diesel-de-cana.htm BioDieselBR] - ''Diesel de cana: assobiar e chupar cana.'' Tatiane Matheus, 27 de Agosto de 2012, acessado em 29/07/2018.</ref> |
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==Funcionamento== |
== Funcionamento == |
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===Ciclo termodinâmico=== |
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Na maioria das aplicações os motores Diesel funcionam como um [[motor quatro tempos]]. O ciclo inicia-se com o [[êmbolo]] no [[ponto morto superior]] (PMS). A [[válvula]] de admissão está aberta e o êmbolo ao descer aspira o ar para dentro do cilindro. |
Na maioria das aplicações os motores Diesel funcionam como um [[motor quatro tempos]]. O ciclo inicia-se com o [[êmbolo]] no [[ponto morto superior]] (PMS). A [[válvula]] de admissão está aberta e o êmbolo ao descer aspira o ar para dentro do cilindro. |
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O ciclo termina com a fase de escape, onde o embolo retorna ao PMS, o que faz com que os gases de combustão sejam expulsos do cilindro, retomando assim o ciclo. |
O ciclo termina com a fase de escape, onde o embolo retorna ao PMS, o que faz com que os gases de combustão sejam expulsos do cilindro, retomando assim o ciclo. |
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No caso dos [[Motor a dois tempos|motores a dois tempos]], o ciclo é completado a cada volta, a admissão não é feita por válvulas mas sim por janelas |
No caso dos [[Motor a dois tempos|motores a dois tempos]], o ciclo é completado a cada volta, a admissão não é feita por válvulas mas sim por janelas. |
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[[Imagem:River tanker Vandal (mechanical drawings, 1903).png|thumb|x150px|direita|<center>Diagrama do petroleiro russo ''Vandal.''<center>]] |
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Seu primeiro uso prático foi no campo da [[propulsão naval]]. As primeiras [[Embarcação|embarcações]] a usá-lo foram o [[petroleiro]] ''[[Vandal]]'' ([[Império russo|Rússia]], 1903) <ref>{{citar web|URL=http://www.branobelhistory.com/themes/innovations/ms-vandal-a-historical-ship/|título=M/s Vandal - a historical ship|autor=Brita Åsbrink|data=|publicado=Brothers Nobel {{en}}|acessodata=26 de novembro de 2019}}</ref> e o [[submarino]] ''[[Aigrette]]'' ([[França]], 1904).<ref>{{citar web|URL=https://books.google.com.br/books?id=JNJjDwAAQBAJ&pg=PA45&lpg=PA45&dq=Aigrette+1904+first+diesel&source=bl&ots=TEd1GadQ_5&sig=ACfU3U2Z7VuJmVBu5GtupUS0hdeep3p0xQ&hl=pt-BR&sa=X&ved=2ahUKEwjyy9WTjojmAhXPFLkGHQWgBOMQ6AEwEHoECAcQAQ#v=onepage&q=Aigrette%201904%20first%20diesel&f=false|título=Military Submarines: Sea Power|autor=Taylor Baldwin Kiland, Michael Teitelbaum|data=2015|publicado=Enslow Publishing, LLC ([[Google Livros]]) {{en}}|acessodata=26 de novembro de 2019}}</ref> Em 1912, surge a primeira [[locomotiva a diesel]] ([[Suíça]]).<ref>{{citar web|URL=https://books.google.com.br/books?id=WKuG-VIwID8C&pg=PA245&lpg=PA245&dq=Winterthur-Romanshorn+railroad&source=bl&ots=KFL-eSuUHJ&sig=ACfU3U0HUAqcc2tvMwOIHIXqLXTG9J7cLA&hl=pt-BR&sa=X&ved=2ahUKEwjX9bz7kIjmAhVuErkGHdWtDeoQ6AEwA3oECAoQAQ#v=onepage&q=Winterthur-Romanshorn&f=false|título=Icons of Invention: The Makers of the Modern World from Gutenberg to Gates, Volume 1|autor=John W. Klooster|data=2009|publicado=ABC-CLIO, (Google Livros) {{en}}|acessodata=26 de novembro de 2019}}</ref> O primeiro [[trator]] e o primeiro [[caminhão]] a diesel surgiram, respectivamente em 1922 e 1923 (ambos na [[República de Weimar|Alemanha]]).<ref>{{citar web|URL=https://books.google.com.br/books?id=QaYm2BRTokUC&pg=PA38&dq=first+diesel+tractor+1922&hl=pt-BR&sa=X&ved=0ahUKEwjz_ZuWlIjmAhUVJ7kGHdZlAYAQ6AEIKDAA#v=onepage&q=first%20diesel%20tractor%201922&f=false|título=Australian Tractors: Indigenous Tractors and Self-propelled Machines in Rural Australia|autor=Graeme R. Quick|data=2006|publicado=Rosenberg Publishing, (Google Livros) {{en}}|acessodata=26 de novembro de 2019}}</ref> <ref>{{citar web|URL=https://books.google.com.br/books?id=0OKGEiAcERcC&pg=PA24&dq=first+diesel+truck+1923&hl=pt-BR&sa=X&ved=0ahUKEwi8r7nklIjmAhX2IrkGHSKfC-gQ6AEIazAH#v=onepage&q=first%20diesel%20truck%201923&f=false|título=The Age of the Atom (1900 – 1946)|autor=Charlie Samuels|data=2010|publicado=Gareth Stevens Publishing LLLP, (Google Livros) {{en}}|acessodata=26 de novembro de 2019}}</ref> No começo dos [[anos 1930]], automóveis com este propulsor disputaram de [[Automobilismo|competições automobilísticas]] nos [[Estados Unidos]].<ref name="Automostory2">{{citar web|URL=https://www.automostory.com/first-diesel-car.htm|título=First Diesel Car|autor=|data=|publicado=Automostory {{en}}|acessodata=26 de novembro de 2019}}</ref> A [[produção em série]] de automóveis leves dotados de motor a diesel, só teve inicio na década de 1930, por iniciativa de fabricantes da França e [[Alemanha nazista|Alemanha]].<ref name="Automostory2"/> |
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[[Imagem:Diesel aircraft engine.jpg|thumb|220px|direita|[[Motor aeronáutico a diesel]] [[SMA SR305-230]].]] |
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Industrialmente, estes motores são divididos segundo a sua velocidade de rotação ([[rpm]]), existem três tipos: altas, médias e baixas velocidades. |
Industrialmente, estes motores são divididos segundo a sua velocidade de rotação ([[rpm]]), existem três tipos: altas, médias e baixas velocidades. |
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==Ver também== |
== Ver também == |
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* [[HCCI|Ignição por compressão de carga homogênea]] |
* [[HCCI|Ignição por compressão de carga homogênea]] |
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==Bibliografia== |
== Bibliografia == |
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* {{de}} ''Die Entstehung des Dieselmotors.'' Rudolf Diesel, Steiger August, 1984. ISBN 9783921564707 |
* {{de}} ''Die Entstehung des Dieselmotors.'' Rudolf Diesel, Steiger August, 1984. ISBN 9783921564707 |
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* ''Mecanica Diesel.'' Rache A. M. (Marco), [[Editora Hemus]], 2004. ISBN 9788528903874 |
* ''Mecanica Diesel.'' Rache A. M. (Marco), [[Editora Hemus]], 2004. ISBN 9788528903874 |
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{{Referências}} |
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==Ligações externas== |
== Ligações externas == |
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{{commonscat|Diesel engines}} |
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* [http://www.biodieselbr.com/biodiesel/motor-diesel/motor-diesel.htm Motor Diesel] |
* [http://www.biodieselbr.com/biodiesel/motor-diesel/motor-diesel.htm Motor Diesel] |
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O motor Diesel ou motor de ignição por compressão é um motor de combustão interna inventado pelo engenheiro alemão Rudolf Diesel (1858-1913), em que a combustão se faz pelo aumento da temperatura provocado pela compressão do ar.
Em 23 de fevereiro de 1893 o engenheiro alemão Rudolf Diesel recebeu a patente para o seu motor de autoignição. O motor Diesel destaca-se ainda hoje pela economia de combustível.
História
Rudolf Diesel
Rudolf Diesel nasceu em Paris em 1858, filho de um artista que trabalhava cabedal[carece de fontes] e de uma governanta que também era professora de línguas. Aos 12 anos de idade foi admitido na Ecole Primaire Superieure, que era então a melhor escola de Paris. Quando rebentou a guerra Franco-Prussiana (19 de Julho de 1870 — 10 de Maio de 1871), a família de Rudolf foi considerada inimiga da França, sendo deportados para a cidade de Londres. Mais tarde, um primo ajudou-o a voltar para a cidade natal do seu pai, Augsburg, onde frequentou a Royal County Trade School e ganhou uma bolsa para a Universidade Técnica de Munique, onde conheceu Carl von Linde, pioneiro na área da refrigeração, que fez de Rudolf seu protegido.
Após a sua graduação, muda-se para Winterthur, Suíça onde é maquinista e designer durante dois anos. Paris foi o destino seguinte, onde esteve empregado na Linde Refrigeration Enterprises e também onde se tornou um apreciador de arte e política.
Em 1885 montou sua primeira loja-laboratorio em Paris, onde desenvolveu o seu motor a tempo inteiro. Mais tarde mudou-se para Berlim onde continuou seu trabalho, ficando sempre associado à Linde Enterprises.
Em 1893, patenteou seu invento, apresentando o primeiro automóvel da história equipado com motor a diesel (e o primeiro movido por um biocombustível) em Augsburg, Alemanha, no dia 10 de Agosto.[1]
Regressou dos Estados Unidos após conflitos sobre registros de patentes, especulações financeiras mal sucedidas e teve problemas psicológicos. Esteve à beira da falência. Diesel regressa à Europa para prosseguir as suas pesquisas. Faleceu a 30 de setembro de 1913, ao cruzar o canal da Mancha numa viagem à Inglaterra. Diesel pretendia expor às autoridades navais daquele país novas possibilidades para o uso do seu motor. A cabine do navio onde viajava chegou vazia à Inglaterra. Os motivos e acontecimentos que levaram à sua morte, continuam um mistério ainda hoje. Dias depois da sua morte, o seu corpo foi encontrado a boiar no Mar do Norte.
Os marinheiros que o acharam guardaram os seus documentos e pertences e devolveram o corpo ao mar (prática comum naquele tempo). Só em terra é que viram tratar-se do famoso inventor alemão Rudolf Diesel.
Tecnologia
Quando o tempo está frio, o ar ao ser comprimido poderá não atingir a temperatura suficiente para a primeira ignição, mas esses obstáculos têm vindo a desaparecer em virtude das injecções electrónicas directas e a maior rotação do motor de partida. Nos modelos antigos ou lugares muito frios costuma-se usar velas de incandescência no tubo de admissão para minimizar esse efeito sendo que alguns motores estacionários ainda usam buchas de fogo e a partida é feita com manivelas.
As principais diferenças entre o motor a gasolina e o motor diesel são as seguintes:
- Enquanto o motor a gasolina funciona com a taxa de compressão que varia de 8:1 a 12:1, no motor diesel esta varia de 15:1 a 25:1. Daí a robustez de um relativamente a outro.
- Enquanto o motor a gasolina admite (admissão - primeiro tempo do ciclo de quatro tempos de um motor Ciclo Otto) a mistura ar/combustível para o cilindro (injeção indireta, com o combustível sendo diretamente despejado no coletor de admissão), o motor Diesel aspira apenas ar, com o diesel sendo despejado diretamente no topo do cilindro (todavia, os motores a gasolina com injeção direta, mais similares ao ciclo diesel, estão a se popularizar graças aos ganhos em eficiência e economia que tal sistema possibilita).[2][3]
- A ignição dos motores a gasolina dá-se a partir de uma faísca elétrica fornecida pela vela de ignição antes da máxima compressão na câmara de explosão (> a 400 ºC). Já no motor Diesel a combustão ocorre quando o combustível é injetado e imediatamente inflamado pelas elevadas temperaturas (> a 600 °C) devido ao ar fortemente comprimido na câmara de combustão. O Engenheiro Rudolf Diesel, chegou a esse método quando aperfeiçoava máquinas a vapor.
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Primeiro Motor Diesel de 1893 -
Motor a diesel, em aplicação estacionária, acoplado a um gerador.
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Motor Diesel
Combustível
O primeiro protótipo de motor diesel foi alimentado com óleo vegetal (óleo de amendoim),[4] porém o combustível utilizado desde então pelos motores diesel é o óleo diesel (gasóleo em Portugal), um hidrocarboneto obtido a partir da refinação do petróleo a temperaturas de 250°C e 350 °C. Recentemente no Brasil, por lei, o diesel de petróleo é vendido após receber uma adição percentual de biodiesel, pois esse é produzido de óleo vegetal e/ou animal (fontes de energia renovável) através do processo de transesterificação sendo, portanto, um éster [5] e não um hidrocarboneto como o diesel de origem fóssil. Há pesquisas desde 1920 para aprimorar a produção de diesel sintético através de tecnologias de conversão (Processo de Fischer-Tropsch) utilizando como insumo substâncias que contém carbono e hidrogênio (ver: Combustível sintético). Na década de 2010, pesquisa-se a produção de biodiesel a partir de cana-de-açúcar que, como o diesel derivado do petróleo, também é um hidrocarboneto.[6]
Funcionamento
Ciclo termodinâmico
Para explicar o funcionamento de um motor Diesel, é preciso conhecer algumas características termodinâmicas referentes à teoria de máquinas térmicas, mais concretamente aos ciclos térmicos. O ciclo Diesel representa, em teoria, o funcionamento do motor com o mesmo nome. A realidade não difere muito deste modelo teórico, mas devido a variados factores, o ciclo térmico não passa mesmo disso. Na prática, o funcionamento possui algumas diferenças.
Para o ciclo teórico, estão representadas nas figuras, as evoluções consoante as propriedades analisadas. A figura 1 mostra a evolução segundo a pressão e o volume específico, a figura 2, a relação entre a temperatura e a entropia.
Em ambos os casos, a evolução é:
- 1 → 2 : Compressão isentrópica →
- 2 → 3 : Fornecimento de calor a pressão constante (isobárico) →
- 3 → 4 : Expansão isentrópica →
- 4 → 1 : Cedência de calor a volume constante →
Trabalho de ciclo:
Rendimento do ciclo:
Razão de compresão:
Funcionamento mecânico
Na maioria das aplicações os motores Diesel funcionam como um motor quatro tempos. O ciclo inicia-se com o êmbolo no ponto morto superior (PMS). A válvula de admissão está aberta e o êmbolo ao descer aspira o ar para dentro do cilindro.
O êmbolo atinge o Ponto Morto Inferior (PMI), a válvula de admissão fecha, e inicia-se então a compressão. A temperatura do ar dentro do cilindro aumenta substancialmente devido à diminuição do volume.
Pouco antes do PMS o combustível começa a ser pulverizado pelo ejector em finas gotículas, misturando-se com o ar quente até que se dá a combustão. A combustão é controlada pela taxa de injecção de combustível, ou seja, pela quantidade de combustível que é injectado. O combustível começa a ser injectado um pouco antes do PMS devido ao facto de atingir a quantidade suficiente para uma perfeita mistura (ar + combustível) e consequentemente uma boa combustão.
A expansão começa após o PMS do êmbolo com a mistura (ar + combustível) na proporção certa para a combustão espontânea, onde o combustível continua a ser pulverizado até momentos antes do PMI.
O ciclo termina com a fase de escape, onde o embolo retorna ao PMS, o que faz com que os gases de combustão sejam expulsos do cilindro, retomando assim o ciclo.
No caso dos motores a dois tempos, o ciclo é completado a cada volta, a admissão não é feita por válvulas mas sim por janelas.
Usos
Seu primeiro uso prático foi no campo da propulsão naval. As primeiras embarcações a usá-lo foram o petroleiro Vandal (Rússia, 1903) [7] e o submarino Aigrette (França, 1904).[8] Em 1912, surge a primeira locomotiva a diesel (Suíça).[9] O primeiro trator e o primeiro caminhão a diesel surgiram, respectivamente em 1922 e 1923 (ambos na Alemanha).[10] [11] No começo dos anos 1930, automóveis com este propulsor disputaram de competições automobilísticas nos Estados Unidos.[12] A produção em série de automóveis leves dotados de motor a diesel, só teve inicio na década de 1930, por iniciativa de fabricantes da França e Alemanha.[12]
Gama de velocidade
Industrialmente, estes motores são divididos segundo a sua velocidade de rotação (rpm), existem três tipos: altas, médias e baixas velocidades.
- Altas velocidades - (acima de 1000rpm) - São mais utilizados em inúmeras aplicações (automóveis, caminhões, barcos, compressores, bombas, entre outros). Geralmente motores a quatro tempos com a combustão a dar-se rapidamente.
- Médias velocidades - (variam entre as 500 e 1000rpm) - Na indústria, estes motores são utilizados em aplicações de "grande porte", tais como locomotivas, grandes compressores e bombas, grupos geradores diesel-elétricos e alguns navios (ver: propulsão naval).
- Baixas velocidades - (variam entre 60 e 200rpm) - Em grandes navios, os maiores motores (em dimensão) quando comparados com os outros dois, estes motores diferenciam-se não só pela potência que são capazes de desenvolver (cerca de 85 MW), como pelas propriedades do combustível - normalmente óleo combustível pesado - e a velocidade de explosão e serem motores dois tempos, como o maior motor a combustão interna do mundo[13] o Wärtsilä-Sulzer RT-flex96C.
Galeria
- Veículos com motorização diesel
Ver também
Bibliografia
- (em alemão) Die Entstehung des Dieselmotors. Rudolf Diesel, Steiger August, 1984. ISBN 9783921564707
- (em inglês) Rudolf Diesel and the diesel engine (Pioneers of science and discovery). Priory Press, 1974. ISBN 9780850781304
- Mecanica Diesel. Rache A. M. (Marco), Editora Hemus, 2004. ISBN 9788528903874
Referências
- ↑ «First Biofuel Car». Automostory (em inglês). Consultado em 26 de novembro de 2019
- ↑ «Como funcionam os motores de injeção direta». Consultado em 6 de outubro de 2015. Arquivado do original em 3 de março de 2016
- ↑ «Qual foi o primeiro carro "injetado" da história? - FlatOut!». Consultado em 6 de outubro de 2015
- ↑ Felippe Gil (2019). «Amendoim: história, botânica e culinária». Editora Senac São Paulo. Consultado em 26 de novembro de 2019
- ↑ BioDieselBR - O Que é Biodiesel? 27 de Janeiro de 2006, acessado em 29/07/2018.
- ↑ BioDieselBR - Diesel de cana: assobiar e chupar cana. Tatiane Matheus, 27 de Agosto de 2012, acessado em 29/07/2018.
- ↑ Brita Åsbrink. «M/s Vandal - a historical ship». Brothers Nobel (em inglês). Consultado em 26 de novembro de 2019
- ↑ Taylor Baldwin Kiland, Michael Teitelbaum (2015). «Military Submarines: Sea Power». Enslow Publishing, LLC (Google Livros) (em inglês). Consultado em 26 de novembro de 2019
- ↑ John W. Klooster (2009). «Icons of Invention: The Makers of the Modern World from Gutenberg to Gates, Volume 1». ABC-CLIO, (Google Livros) (em inglês). Consultado em 26 de novembro de 2019
- ↑ Graeme R. Quick (2006). «Australian Tractors: Indigenous Tractors and Self-propelled Machines in Rural Australia». Rosenberg Publishing, (Google Livros) (em inglês). Consultado em 26 de novembro de 2019
- ↑ Charlie Samuels (2010). «The Age of the Atom (1900 – 1946)». Gareth Stevens Publishing LLLP, (Google Livros) (em inglês). Consultado em 26 de novembro de 2019
- ↑ a b «First Diesel Car». Automostory (em inglês). Consultado em 26 de novembro de 2019
- ↑ «Como é feito o maior e mais potente motor a diesel do mundo - FlatOut!». Consultado em 6 de outubro de 2015