Ciclo Padrão

PME2321 Termodinâmica
Ciclos Padrão a Ar
Jurandir Itizo Yanagihara

Ciclo Padrão a Ar Otto

Ciclos Padrão a Ar

Prof. Dr. Jurandir I. Yanagihara

1

Ciclo Padrão a Ar Otto – Diagrama P-V

P
P

3
3
s=const

QH

2
2

4
4
1
1

QL

v v Ciclos Padrão a Ar

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Ciclo Padrão a Ar Otto – Diagrama T-s v=const T
T

3
3

QH

4
4

2
2
1
1

QL

s s Ciclos Padrão a Ar

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2

Análise do Ciclo Padrão Otto η = 1−

η = 1−

mC v ( T4 − T1 )
QL
= 1−
QH
mC v ( T3 − T2 )

T1 ( T4 T1 − 1)

T2 V1
=
T1 V2

T2 ( T3 T2 − 1)

T
V
η = 1− 1 = 1− 1
T2
V2
Ciclos Padrão a Ar

k −1

V
= 4
V3

k −1

=

T3
T4

1− k

= 1 − ( rv )

1− k

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Rendimento Térmico do Ciclo Otto
80%

Rendimento Térmico ( η t)

70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0

5

10

15

20

25

Taxa de Compressão (rv)

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3

Desvio do Ciclo Otto Ideal
Cp, Cv aumenta com a temperatura
Combustão (incompleta) substitui o processo de transferência de calor
Queda de pressão através das válvulas de escape Transferência de calor entre o gás e as paredes do cilindro
Irreversibilidades associadas aos gradientes de pressão temperatura
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Ciclo Ideal de Ignição por Faísca

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4

Motor a Gás – 4 Tempos

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Ciclo Padrão a Ar Diesel

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5

Ciclo Padrão a Ar Diesel – Diagrama P-V

P
P

3'
3'
QH

s=const

3
3

2
2

3''
3''
4'
4'
4
4
1
1

QL

v v Ciclos Padrão a Ar

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Ciclo Padrão a Ar Diesel – Diagrama T-S

T
T

P=const v=const 2
2
2'
2'
1
1
a
a