Pressão máxima em um motor diesel: como calcular?

27 de agosto, 2018 às 11:25 | Postado em Máquinas térmicas, Teoria Cinética dos Gases, Termologia, termodinâmica

Para o cálculo de bielas, é fundamental conhecer-se a pressão máxima de combustão do motor em questão. Como se calcula a PCP (peak combustion pressure) de um motor diesel de 16 litros-6 cilindros em linha? Qual é a fórmula e quais são os dados necessários?

Para o dimensionamento de bielas a força desenvolvida sobre elas é importante. Então necessita-se saber além da pressão máxima, a área do pistão pois o valor da força é o produto da pressão pela área.

O pressão máxima (p_max) pode ser estimada grosseiramente usando-se um modelo de gás ideal e o ciclo composto de Otto-Diesel conforme Máquinas térmicas à combustão interna de Otto e de Diesel.

p_max = λ p₀ t^ϒ  ,

onde p₀  é o valor da pressão no final do tempo de admissão, λ é o fator de crescimento da pressão durante a combustão, t é a taxa de compressão e ϒ é a razão entre  o calor específico molar a pressão e a volume constante para o ar. Sendo  p₀  aproximadamente 1,0 atm, λ=1,3 (vide a referência indicada) e ϒ=1,4, a pressão máxima  para uma taxa de compressão com valor de 20 resulta em

p_max = 1,3 . 1 . 20^1,4 = 86 atm. 

Em Cylinder pressure estão indicados programas que realizam cálculos para motores diesel.

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