Motores de Combusto Interna

Eng. Nauberto R. Pinto

Colaborao: Camila R. de Lacerda

14/11/2014

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Combusto

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Quanto ao tipo de combusto, os motores podem ser:

Combusto externa Mquinas a vapor

Combusto interna(*)

Rotativos

Wankel

Turbina a Gs

Alternativos (Pisto, biela, eixo manivela)

Ciclo Otto ignio por centelha

Ciclo Diesel ignio por compresso

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Figuras: Apostila Motores Combusto Interna UFPEL * Maquetes

Ciclo Otto (4 tempos)

4 http://rumoaossonhos.blogspot.com.br/2013/09/motores-4-tempos.html

Ciclo Diesel (4 tempos)

5 Fonte: http://maquinasemotoresnapescavso.blogspot.com.br/p/motor-do-ciclo-diesel.html

Petrleo

Refino

Combustveis

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Processos de destilao

7 http://compreendendoquimica.blogspot.com.br/2013/06/estudando-para-o-enem-combustiveis.html

Petrleo e seus derivados

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Refinarias Petrobrs

Fonte: http://www.petrobras.com.br/pt/nossas-atividades/principais-operacoes/refinarias/refinaria-presidente-bernardes-rpbc.htm 9

13 Refinarias Operando 4 Refinarias em Construo

Refinarias Petrobrs 1. Refinaria de Paulnea (Replan) SP

2. Refinaria Landulpho Alves BA

3. Refinaria Henrique Lage (Revap) SP

4. Refinaria Duque de Caxias (Reduc) RJ

5. Refinaria Alberto Pasqualini (Refap) RS

6. Unidade de Industrializao do Xisto (SIX) - PR

7. Refinaria Gabreil Passos (Regap) MG

8. Refinaria Lubnor CE

9. Refinaria Capuava (Recap) SP

10.Refinaria Isaac Sabb (Reman) AM

11.Refinaria Presidente Getlio Vargas (Repar) PR

12.Refinaria Presidente Bernardes (RPBC) - SP

13.Refinaria Potiguar Clara Camaro RN

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Refinarias Petrobrs Maiores em capacidade de produo

Refinaria de Paulnea (Replan) SP Capacidade: 415.000 bbl/d (66.000 m/dia)

Refinaria Landulpho Alves BA Capacidade: 323.000 bbl/d (51.352 m/dia)

Refinaria Henrique Lage (Revap) SP Capacidade: 252.000 bbl/d (40.000 m/dia)

Refinaria Duque de Caxias (Reduc) RJ Capacidade: 239.000 bbl/d (38.000 m/dia)

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Refinarias Petrobrs em construo

Refinaria Abreu e Lima PE Previso novembro de 2014

Complexo Petroqumico do Rio de Janeiro RJ Cerca de 75% de avano fsico nas obras em julho de 2014

Refinaria Premium I MA Fase de avaliao

Refinaria Premium II CE Fase de reavaliao tcnica e econmica para adequao aos

parmetros internacionais da indstria de petrleo e gs.

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Refinarias Privadas

Dax Oil BA Produtos: diluentes, leo combustvel.

Refinaria de Manguinhos RJ O decreto que desapropriou, em 2012, o terreno da Refinaria de

Manguinhos foi anulado.

Grupo OGX

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Combustveis para Motores

Ciclo Otto Gasolina A

Gasolina C

Etanol Hidratado

Gs Natural Veicular (GNV)

Mistura Gasolina C + Etanol Hidratado (FLEX)

Ciclo Diesel leo Diesel

Biodiesel

leo Diesel + Gs Natural Veicular (Sistema Dual Fuel)

leo Vegetal in natura

Etanol Aditivado

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Combustveis: Gasolina Gasolina A Combustvel produzido a partir de processos utilizados nas refinarias (sem lcool).

Gasolina C Combustvel obtido da mistura de Gasolina A e etanol anidro combustvel.

Em 28/10/1993 (Lei n 8.723) -> 22% de etanol anidro combustvel

Em 24/05/2002 (Lei n 10.464) -> 25% de etanol anidro combustvel

Em 24/09/2014 (Lei n 13.033) -> 27,5% (aguardando parecer tcnico)

Gasolina Comum Sem aditivos

Gasolina Aditivada Recebe aditivos detergentes-dispersantes (keep clean).

Gasolina Premium Possui maior octanagem, permitindo melhor aproveitamento do potencial do motor (Motores de alto desempenho).

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Combustveis: leo Diesel

A - Combustvel de uso rodovirio e no rodovirio, sem adio de biodiesel;

B leo diesel A que contm biodiesel (B7) A partir de 1 de novembro, o ndice passou para 7% (Lei n 13.033, da Presidncia da Repblica, de 24/09/2014)

Bx leo diesel A que contm biodiesel na proporo (X%) quando autorizado o uso especfico ou experimental;

Teor de Enxofre (Resoluo ANP n 50 de 23.12.2013)

S 10 - combustveis com teor de enxofre, mximo, de 10 mg/kg S 500 - combustveis com teor de enxofre, mximo, de 500 mg/kg

leo Diesel Martimo (alto ponto de fulgor)

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Combustveis Alternativos

Etanol No derivado do petrleo;

obtido a partir da fermentao da cana-de-acar;

incolor.

GNV O Gs Natural Veicular (GNV) uma mistura de hidrocarbonetos

leves, em estado gasoso (abastecimento veicular a 200 atm);

A queima do GNV reconhecidamente uma das mais limpas, praticamente sem emisso de monxido de carbono.

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Cadeia de Comercializao

18 http://www.petrobras.com.br/pt/produtos-e-servicos/composicao-de-precos/gasolina/

Octanagem

a capacidade que a gasolina tem de

resistir a altas temperaturas na cmara de

combusto, sem sofrer detonao

(combusto fora de tempo).

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Octanagem (Mtodos)

Mtodo MON (Motor Octane Number)

Avalia a resistncia da gasolina detonao, na situao em que o motor est em plena carga e em alta rotao.

Mtodo RON (Research Octane Number)

Avalia a resistncia da gasolina detonao, na situao em que o motor est em carga parcial e em baixa rotao.

ndice Antidetonante

20

= +

2

Motor

Pesquisa

Mtodo Pesquisa (RON)

CFR F-1 (ASTM D 2699)

21

Mtodo Motor (MON)

CFR F-2 (ASTM D 2700)

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ndice Antidetonante -IAD (Resoluo ANP n 40, 25/10/2013)

Gasolina C: Comum e Aditivada

IAD= 87

MON = 82

Gasolina C: Premium

IAD= 91

MON = 82

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= +

2 RON = 92

= +

2 RON = 100

Fatores de Influncia sobre a

Octanagem

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Fatores de Influncia sobre a Octanagem (Otto)

Composio da gasolina (aromtica ou parafnica)

Taxa de compresso (12,5)

Carga aplicada ao motor (subida serra)

Presso atmosfrica (altitude)

Temperatura do ar atmosfrico

Temperatura da mistura

Rotao do motor

Relao ar/combustvel (pobre, rica, estequiomtrica)

Avano da centelha

Ponto quente (carbonizao/ vela quente)

Formato da cmara de combusto

Posio da vela de ignio

Sistema de combustvel (carburao, injeo) 25

Isoctano n-Heptano

Padres de Referncia (Octanagem)

Mistura (% vol.) dos Padres

Ex: 83% Iso. + 17% n-Hep. = Padro 83 26

100 (cem)

0 (zero)

Amostra A: Clculo da Octanagem

(Interpolao entre Padres)

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Nmero de Cetano

A qualidade de ignio do diesel pode

ser medida pelo seu nmero de cetano (NC)

ou calculado pelo ndice de cetano (IC).

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Nmero de Cetano

O Nmero de Cetano (NC) mede a capacidade do

combustvel entrar em autocombusto quando injetado

no motor (determinado em motor CFR-5).

O ndice de Cetano (IC) mede a qualidade de combusto

dos combustveis diesel (obtido por clculo).

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Mtodo Cetano

CFR F-5 (ASTM D 613)

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Nmero de Cetano (Resoluo ANP n 50, 23/12/2013)

Diesel S 10 (Teor de enxofre, mximo, de 10 mg/kg)

NC= 48

Diesel S 500 (Teor de enxofre, mximo, de 500 mg/kg)

NC= 42 (eventualmente calculado pelo ndice de Cetano-IC)

31

Fatores de Influncia sobre o

Nmero de Cetano

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Fatores de Influncia sobre o Nmero de Cetano (Diesel)

Composio do Diesel

Rotao do motor

Temperatura do ar de admisso

Taxa de compresso

Temperatura do combustvel

Consumo de combustvel

Avano da injeo

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Curva do Motor (Cetano)

34

Curva do Motor (Cetano)

35

Combusto

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Relao Estequiomtrica

Combustvel Relao ar/combustvel

Gasolina A 14,7 : 1

Gasolina C (com 22% de etanol) 13,3 : 1

lcool Hidratado(etanol) 9,0 : 1

Diesel 15,2 : 1

Gs Natural Veicular 17,2 : 1

Combustvel FLEX 9,0 a 13,3 : 1

Fonte: GLEHN, 1999

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Esquema Injeo Eletrnica (FLEX)

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1 - Canister 2 - Reservatrio de gasolina para partidas a frio 3 - Rel 4 - Bomba eltrica de combustvel 5 - Vlvula solenide 6 - Vlvula de purga do canister 7 - Sensor de temperatura e presso do ar 8 - Vlvula de injeo 9 - Sensor de detonao 10 - Sensor de rotao 11 - Sensor de temperatura 12 - Sensor de fase 13 - Bobina de ignio 14 - Pedal do acelerador 15 - Vela de ignio 16 - Sonda Lambda 17 - Bomba de combustvel 18 - Unidade de comando 19 - Corpo da borboleta

Fonte: http://www.bosch.com.br/br/autopecas/produtos/injecao/flex_fuel.asp

Parte Prtica (Laboratrio de Mquinas Trmicas)

CFR-F2 (MON)

CFR-F5 (Cetano)

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