Exercício Combustão e Detonação

1.0 iNTRODUÇÃO
Em 1876, o alemão Otto construiu um motor alimentado com gás que operava nos quatro princípios de Beau de Rochas. A Figura 1 apresenta um esquema do motor construído por Otto, que tinha válvulas deslizantes, que foram de uso comum até 1890.

Figura 1 - Motor Otto operando no princípio de Beau de Rochas

A maioria dos motores de combustão interna, de ignição por faísca, que são construídos atualmente, opera da mesma maneira que o motor a gás de Otto, e, consequentemente, o termo ciclo Otto é usado para a série de eventos que determinam o seu funcionamento. Os quatro tempos são: admissão, compressão, expansão e escapamento.
Admissão – tem início com o deslocamento do êmbolo do PMS ao PMI produzindo um aumento de volume com a consequente redução de pressão, que promove a aspiração da mistura ar combustível pela válvula de admissão que teve sua abertura iniciada antes de PMS.
Compressão – no curso do PMI ao PMS ocorre o fechamento da válvula de admissão. O êmbolo no seu percurso comprime a mistura, pois as válvulas de admissão e escapamento estão fechadas. Um pouco antes do êmbolo atingir o PMS ocorre a centelha na vela de ignição que deflagra o processo de combustão.
Expansão - depois que o pistão atingiu o PMS ocorre o pico de máxima pressão que empurra energicamente o êmbolo em direção ao PMI. Esta é a única etapa do ciclo que produz trabalho útil. Os demais movimentos do pistão são realizados pela energia armazenada no volante do motor.
Escapamento – um pouco antes do pistão atingir o PMI tem início a abertura da válvula de escapamento que pela pressão interna no cilindro inicia a expulsão dos gases resultantes da combustão. Com o movimento em direção ao PMS os gases queimados são expulsos para o escapamento do motor. A válvula de escapamento só é fechada no curso de admissão para utilizar a energia da onda de pressão no escapamento fazendo uma retirada parcial dos gases da combustão anterior da câmara de combustão.

Figura 2 - Esquema do motor de