Motores Térmicos

Imagem d@ Paulo Manuel Oliveira Fael [Ficheiro Local]
Paulo Manuel Oliveira Fael
Código:
17643
Ano:
1
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(15H)/T(30H)/TP(15H)
Área Científica:
Engenharia Mecânica
Tipo de ensino:
As aulas desta unidade curricular são teóricas, práticas e de laboratório. São apresentados inicialmente os fundamentos teóricos, em seguida as aplicações práticas, com exemplos de cálculo e por fim a visualização e ensaio em laboratório. As apresentações são efetuadas recorrendo a um computador e projetor de vídeo. Os cálculos da componente prática são efetuados no quadro. Toda a documentação é fornecida aos estudantes numa plataforma de e-learning.
Estágios:
--Não aplicável
Objectivos de Aprendizagem:
Os estudantes deverão compreender os ciclos de funcionamento dos motores, determinar o desempenho dos seus componentes, analisar ciclos reais, conhecer os principais combustíveis, avaliar processos de combustão e identificar poluentes e os métodos para a sua redução.

A metodologia de ensino utilizada integra conhecimentos de termodinâmica, mecânica de fluidos e transferência de calor e massa na análise de motores de combustão interna. Os alunos estudam ciclos ideais e reais, misturas combustíveis, motores de ignição por faísca e por compressão, controlo de emissões e impacto ambiental, desenvolvendo competências para aplicar princípios, equações e técnicas de cálculo.
Conteúdos programáticos:
1. Introdução aos Motores Térmicos

Classificação, aplicações e evolução tecnológica.

2. Funcionamento dos Motores de Combustão Interna

Motores de ignição por faísca e ignição por compressão.

Motores a 2 e 4 tempos.

3. Ciclos Termodinâmicos

Princípios e propriedades termodinâmicas.

Ciclos Otto, Diesel, Dual, Miller e Atkinson.

Comparação de desempenho.

4. Misturas Ar–Combustível e Combustão

Caracterização das misturas reativas ar–combustível.

Análise do rendimento energético.

Diferenças entre motores de ignição por faísca e por compressão.

5. Parâmetros de Projeto e Desempenho

Potência, rendimento e consumo específico.

Parâmetros geométricos e relações ar/combustível.

Curvas características do motor.

6. Impacto Ambiental e Controlo de Emissões

Formação e redução de poluentes.

Sistemas de mitigação: catalisadores, reatores térmicos, aditivos e EGR.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
As aulas desta unidade curricular incluem componentes teóricas, teórico-práticas e laboratoriais. Inicialmente, são abordados os fundamentos teóricos, seguidos da aplicação prática com exemplos de cálculo, realizados no quadro. Nos laboratórios, os estudantes observam os componentes dos motores e participam num ensaio de um motor térmico, onde são determinados os seus parâmetros de funcionamento. Toda a documentação de apoio é disponibilizada através de uma plataforma de e-learning.
Bibliografia principal:
Heywood, J.B., “Internal Combustion Engine Fundamentals”, McGraw-Hill Bo. Co., New York, 1988.
Martins, J., “Motores de Combustão Interna”, 2ª Edição, Publindústria, Edições Técnicas, 2006
Ferguson, C.; Kirkpatrick, C., “Internal Combustion Engines – Applied Thermosciences” 3nd Edition, John Willey and Sons
Língua:
Português