Determinacao do Consumo de Ar em Motores de Combustao Interna

FATEC - SP - Faculdade de Tecnologia São Paulo Departamento de Mecânica

Disciplina: Sistemas Mecânicos II

Modalidade: Projetos

RELATÓRIO de ATIVIDADES de LABORATÓRIO

Título da Atividade: Determinação do Consumo de Ar em Motores de Combustão Interna

Turma: 201 Quinta-Feira das 11h10 às 13h
Grupo: 2014

Área de Concentração:
Tecnologia Mecânica

São Paulo
2º Semestre de 2011.

Conteúdo
Introdução 3
Teoria 3
Objetivo 8
Desenvolvimento 8
Conclusão 14
Bibliografia 14

Introdução
O consumo de ar é a quantidade de ar que é admitido pelo motor na execução do trabalho, ou seja, a vazão de ar. Para fazer a medição da vazão é necessário um regime de escoamento permanente.
Como se sabe a admissão de ar para o motor é pulsante, não sendo, portanto um escoamento em regime permanente.
Para resolver esse problema ligamos a tomada de ar do motor a um tanque, que devido ao seu tamanho elimina a pulsação, fazendo com que pelo “orifício” exista uma vazão constante de ar.
Teoria
A figura mostra um equipamento que utiliza uma “placa de orifício” (diafragma) para a medida de consumo de ar. A pressão dentro tanque será medida por um micro manômetro diferencial, com escala em mmH2O.

Vazão em massa de ar (consumo):

Adotando-se a hipótese inicial de fluido ideal e aplicando o Teorema de Bernoulli para o escoamento entre (1) e (2), tem-se:

Adotando-se um Plano Horizontal de referência no centro do orifício, escala efetiva de pressões e desprezando-se a velocidade do ar na atmosfera, tem-se:

Entretanto, , sendo:
: peso específico do líquido manométrico, no caso, água; h: desnível no manômetro diferencial. Então:

A vazão em massa real será:

.

Sendo , a vazão real de ar resulta em:

Onde:
: vazão (consumo) de ar; cdo : coeficiente de descarga do orifício;
Do : diâmetro do orifício; : massa específica do ar. Adotando a hipótese de gás ideal,
, sendo:
Pat :