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O ciclo do motor de quatro tempos

1876
  • Nicolaus Otto
  • Eugen Langen
Motor de quatro tempos com pistões e virabrequim em um contexto de engenharia mecânica.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

The practical application of the Otto cycle is the four-stroke engine, which completes a termodinâmica O ciclo do motor consiste em quatro movimentos distintos do pistão (cursos). São eles: 1. Admissão (sucção), onde a mistura ar-combustível é aspirada; 2. Compressão (aperto), onde a mistura é comprimida; 3. Combustão (explosão), onde a ignição empurra o pistão para baixo; 4. Escape (sopro), onde os gases queimados são expelidos.

The four-stroke cycle, also known as the Otto cycle in practice, requires two full rotations of the crankshaft to complete. Each stroke corresponds to a 180-degree rotation of the crankshaft. The sequence is precisely timed by the camshaft, which operates the intake and exhaust valves.

1. Curso de Admissão: O ciclo começa com o pistão no Ponto Morto Superior (PMS). A válvula de admissão se abre e o pistão se move para baixo até o Ponto Morto Inferior (PMI), criando um vácuo parcial que aspira a mistura ar-combustível para dentro do cilindro.

2. Curso de Compressão: A válvula de admissão fecha e o pistão sobe do PMI (Ponto Morto Inferior) para o PMS (Ponto Morto Superior). Esse movimento comprime a mistura ar-combustível aprisionada, aumentando significativamente sua pressão e temperatura, preparando-a para a ignição.

3. Curso de Potência (Combustão): Pouco antes do pistão atingir o PMS (Ponto Morto Superior), a vela de ignição dispara, inflamando a mistura comprimida. A combustão rápida cria um aumento significativo de pressão, forçando o pistão para baixo, do PMS ao PMI (Ponto Morto Inferior). Este é o único curso que produz trabalho mecânico, fornecendo energia ao virabrequim.

4. Curso de exaustão: As the piston reaches BDC, the exhaust valve opens. The piston then moves upward from BDC to TDC, pushing the burned gases out of the cylinder and into the exhaust system. Once the piston reaches TDC, the exhaust valve closes, the intake valve opens, and the cycle begins anew. This continuous sequence of events converts the chemical energy of fuel into rotational motion.

UNESCO Nomenclature: 3322
Engenharia mecânica

Tipo

Dispositivo físico

Interrupção

Revolucionário

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Motor a gasolina de dois tempos Lenoir
  • Mecânica de máquinas a vapor (pistão, cilindro, virabrequim)
  • Descrição teórica de Alphonse Beau De Rochas de um ciclo de quatro tempos
  • desenvolvimento de sistemas de ignição confiáveis

Aplicações

  • automóveis
  • motocicletas
  • aeronave leve
  • cortadores de grama
  • geradores portáteis

Patentes:

  • US Patent 194047
  • German Patent 532

Ideias de Inovação Potencial

  • camless engine designs using pneumatic or electric valve actuators
  • cylinder deactivation technology for improved fuel economy
  • gasoline direct injection (gdi) systems
  • variable valve timing and lift (vvt/vvl)
  • plasma jet ignition replacing traditional spark plugs
  • engines with integrated electric motor-generators for hybrid applications
  • split-cycle engines that use separate cylinders for intake/compression and power/exhaust
  • opposed-piston engines for higher thermal efficiency
  • 3d printing of complex engine components like pistons and cylinder heads
  • use of advanced composite materials to reduce engine weight and friction
Relacionado a: motor de quatro tempos, admissão, compressão, potência, escape, combustão interna, pistão, virabrequim, comando de válvulas, Nicolaus Otto.

Contexto histórico

O ciclo do motor de quatro tempos

1850
1860
1870
1876
1882-01-01
1886-04-23
1890
1850
1850
1867
1875-01-01
1881
1884
1890
1890

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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