MT - Aula - 14, Notas de aula de Engenharia Mecânica

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Motores Térmicos

8º Semestre

4º ano

Aula 15 -

Carburador

`^

Carburador;

`^

Principio de Funcionamento;

`^

Dimensionamento;

`^

Carburador tipo;

`^

Dispositivo de Marcha Lenta;

`^

Dispositivo de Aceleração;

`^

Arranque a Frio;

`^

Economizador;

`^

Tipos de Carburadores;

`^

Desvantagens dos Carburadores.

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14. Carburador `^

O combustível nunca pode queimar-se sem a presença de arque contém o oxigénio. `^

Uma das funções do carburador é de controlar aquantidade e a qualidade da mistura que vai para oscilindros dependendo do regime de funcionamento domotor. `^

Uma outra função do carburador é a de atomizar a misturaem finas partículas de modo a facilitar a sua combustão.

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14. Carburador `^

O sistema de alimentação a carburador é projetado para que forneça umamistura rica (

0,86) quando o motor trabalhar na máxima potência e

uma mistura pobre (

1,1) para a velocidade de cruzeiro.

`^

Quando o motor está em regime de baixa rotação, partes dos gases deescape retrocede ao coletor de admissão no momento do cruzamento dasválvulas.

Assim, em baixas rotações os gases de escape diluem a mistura

fresca que será admitida. Para contornar o efeito enfraquecedor dos gasesde combustão, a mistura deve ser enriquecida, a fim de não prejudicar ofuncionamento do motor.

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14.1 Relações Típicas de Ar - Combustível

18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

Arranque a frio

Ralenti

Económico

Aceleração

Potência máxima

Relação Ar/Combustível

Regime

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14.2 Principio de Funcionamento `^

O elemento básico ou principal da maioria dos carburadores consiste emuma passagem de ar de geometria fixa, contendo uma restrição com aforma de ventúri. Na garganta do ventúri está localizado um injector decombustível e este vem de uma câmara de bóia de nível constante, ououtro dispositivo de pressão constante. O fluxo de ar é controlado poruma válvula-borboleta a jusante do ventúri. O ar atravessa uma passagemcom a forma de ventúri, proveniente da admissão de ar.

`^

Essa forma é usada para diminuir a um mínimo a queda de pressão estáticaatravés do sistema.

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14.2 Principio de Funcionamento `^

O tubo de Venturi foi inventado no século XVIIIpelo cientista Giovanni Battista Venturi (1746-1822).É formado por duas secções adelgaçadas de umtubo, ligadas por uma garganta estreita.

A

velocidade do fluido na garganta aumenta e, emconsequência, a pressão diminui.O tubo de Venturi é utilizado para misturar umapulverização fina de um líquido num gás, comoacontece no carburador de um motor acombustão.

A gasolina da câmara de flutuação é

pulverizada em finas gotas quando é aspirada naforma de um jacto, devido à baixa pressão nagarganta do tubo de Venturi por onde tem depassar antes de ser misturada com o ar.

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14.2 Principio de Funcionamento

Observe-se que o ar acelera noestreitamento (maior pressãodinâmica), provocando uma sucçãono canudo (redução da pressãoestática), que consequentementepulveriza o fluído no interior dotubo.

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14.3 Dimensionamento

`^

Escoamento do combustível `^

o fluido é incompressível q = 0

`^

desprezamos as forças de fricção w = 0

`^

* trata-se de um escoamento adiabático (U

-U 2

`^

Assumindo estas particularidades tem-se:

(^

)^

0

2

=

⋅

−

g V v

P

P Prof. Doutor Engº Jorge Nhambiu

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14.3 Dimensionamento

(^

) 2

2

P

P v g

V

−

⋅

=

m Q A V A V

Q A V A V

 = ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅

= ⋅ = ⋅

ρ^

2 2

1 1

2 2 1 1

(^

)^

(^

) 2 1 2 2 1 2 2 2

P P g A P P v g A

m^

(^

) 2 1

2

P

P

G

A

m

(^

) 2

1

P

P

G

d

m

π

(^

) 2 1

2

P

P

G

d

Cf

m^

f^

• =^ Prof. Doutor Engº Jorge Nhambiu

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14.3 Dimensionamento

(^

2

T

T

gC

V

p^

−

= Pondo em evidência T

, tem-se 1

⎤ ⎥ ⎥ ⎥⎦

⎡ ⎢ ⎢ ⎢⎣

⎞⎟⎟⎠ ⎛⎜−⎜⎝

=

−k k

p^

P P

T gC

V

1 2 1

1

2

1

2

Recorrendo a equação de continuidade tem-se:

(^

)

2

2

2 /

m

A

V

v

=^

⋅

1/ 1

1 1

2 2

2

1 2

k

k^

k^

P

Pv

P v

v^

v ⎛^ P

⎞

=^

⇒^

= ⎜

⎟ ⎝^

⎠

1

2

2

1

1/

1

1

1 2

2

1

k k

p

k A^

P

m^

gC T

P

P^

v P

−

⎡^

⎤

⎛^

⎞

⎢^

⎥

=^

− ⎜

⎟

⎢^

⎥

⎛^

⎞^

⎝^

⎠

⎢^

⎥

⎣^

⎦

⎜^

⎟ ⎝^

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14.3 Dimensionamento

1

2/ 2

2

2 1

1

1

1

k

k^

k

p

a

gC

P^

P

m^

A P

R T

P^

P

⎡^

⎛^

⎞^

⎛^

⎢^

=^

⎜^

⎟^

⎜^

⎢^

⎝^

⎠^

⎝^

⎢^

⎣^

(^

)

1,

1,

3

2

2

2

2

1

2

1

1

1

2 1, 005. . 4

287,

a

P^

P

g

m^

d^

P^

P^

P

T

π^

⎡^

⎤

⎛^

⎞^

⎛^

⎞

⎢^

⎥

=^

−

⎜^

⎟^

⎜^

⎟

⎢^

⎥

⎝^

⎠^

⎝^

⎠

⎣^

⎦



1,

1,

2

2

2

2

1

1

1

1

a^

a

P^

P

g

m^

d PC

T^

P^

P

⎡^

⎛^

⎞^

⎛^

⎢^

=^

⎜^

⎟^

⎜^

⎢^

⎝^

⎠^

⎝^

⎣^

Substituindo a área, a constante universal dos gases e o Cp

ar

Simplificando as constantes e introduzindo o coeficiente dedescarga, obtém-se:

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14.3.1 Curvas de um carburadorprimitivo

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14.4 Carburador Tipo `^

O carburador tipo para além dos elementos mencionados nocarburador primitivo ou elementar, tem sistemas automáticos deregulação de débito e vários circuitos que permitem obter, em todasas situações, uma relação da mistura ar - gasolina mais próxima daideal.

`^

Estes sistemas que não existem no carburador primitivo permitemque o motor funcione em marcha lenta, que faça aceleraçõesbruscas, que o motor arranque sem dificuldades quando frio e queeste economize combustível quando esteja a velocidade de cruzeiro.

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