24/08/2013

O que é Ciclo Dual?

Essa postagem surgiu do contato do leitor Maicon acerca do Ciclo Dual!

Perguntas: Qual é o melhor entendimento para este tipo de ciclo, já que as literaturas normalmente dizem que ele é apenas um ciclo que pode representar melhor as variações de pressão do que o ciclo Otto e o ciclo Diesel, como isso se explica? Ele é uma descrição mais objetiva dos ciclos Otto e Diesel? A seguir, um resumo das informações que consegui coletar visando explicar da melhor maneira possível! Entretanto, sugiro que os leitores que tiverem mais informações comentem abaixo!
O ciclo Misto, Dual ou Ciclo de Sabathé, representado pela figura abaixo, é um compromisso entre ambos os ciclos e o que melhor descreve a operação dos motores diesel de alta rotação. Neste ciclo a combustão ocorre em duas fases, com parte do calor sendo fornecida a volume constante e o restante sendo fornecido à pressão constante.
Figura 1: diagrama pV

O ciclo duplo consiste seguintes operações:
1. 1-2 compressão adiabática
2. 2-3 adição de calor a volume constante.
3. 3-4 adição de calor a uma pressão constante.
4. 4-5 expansão adiabática.
5. 5-1 Rejeição de calor a volume constante.
O ciclo de combustão dupla (também conhecida como ciclo Trinkler) é um ciclo térmico que é uma combinação do ciclo Otto e o ciclo Diesel, introduzido pela primeira vez, pelo engenheiro russo-alemão Gustav Trinkler. O calor é adicionado, em parte em volume constante e, em parte, a uma pressão constante, a vantagem desse processo é mais tempo disponível para o combustível queimar completamente. Devido às características do combustível este ciclo é invariavelmente usado para motores de ignição de diesel à quente.
No ciclo Otto o processo de combustão ocorre a volume constante, enquanto que o ciclo Diesel representa a combustão ocorrendo à pressão constante. No entanto, na prática estes dois ciclos não representam o ciclo de funcionamento real do motor. No ciclo Otto a combustão a volume constante pressupõe uma combustão instantânea.

20/08/2013

Resolvido: Uma tábua uniforme de 50 N suporta duas crianças, que pesam 500 N e 400 N, respectivamente


Uma tábua uniforme de 50 N suporta duas crianças, que pesam 500 N e 400 N, respectivamente, conforme a figura. Estando o suporte da gangorra sob o centro de gravidade da tábua e a criança de 500 N a 1,2 m do centro, determine:
a) a força para cima, em Newton, exercida pelo suporte sobre a tábua;
b) onde a criança de 400 N deve sentar-se, a fim de equilibrar o sistema.

Resolução do exercício:

Lembrar sempre de observar a figura, pois dessa forma fica mais fácil de visualizar o problema!


a) O somatório das forças na direção y deverá ser igual a zero, ou seja, ΣFy = 0 

Sendo assim, considerar a força P(N) na direção y (para baixo) que tem como valor 50N igual a zero:


N − P(A) − P(N) − P(B) = 0

N − 500 − 0 − 400 = 0

N − 900 = 0

N = 900N



b) Para que o sistema fique em equilíbrio, o somatório dos momentos deverá ser igual a zero, ou seja, ΣMo =  0. 

Considerando como centro de equilíbrio o ponto em que o suporte da gangorra está apoiado (centro de gravidade da tábua), os momentos das duas crianças serão:

M = F * d

 M(A) = 500 * 1,2

M(A) = 600Nm

&

M(B) = − 400 * x


Aplicando o equilíbrio do sistema, teremos:

ΣMo = 0

(600) − (400 * x) = 0

400 * x = 600

x = 600 / 400

x = 1,5m

17/08/2013

Exercício resolvido: Um grifo foi utilizado para rosquear um tubo de d = 20mm a uma luva


Um grifo foi utilizado para rosquear um tubo de d = 20mm a uma luva como mostra a figura. Determinar a intensidade da força F exercida pelo grifo no tubo, quando a força de aperto aplicada for 40N.

Resolução do exercício:

Lembrar sempre de observar a figura, pois dessa forma fica mais fácil de visualizar o problema!

Dados:

dA = 180mm
FA = 40N   
dB = 30mm 
FB = ?         





Notas:

1. Para determinar o valor da força aplicada no tubo o sistema de forças [FA][FB] deverá estar em equilíbrio!

2. Para o ponto de referência [A] estar em equilíbrio a soma dos momentos tem que ser igual a zero! 

3. Momento de uma Força Aplicada é o mesmo que Torque. Sendo assim, todas as unidades de medida no exercício deverão ser apresentadas com a unidade padrão do Torque que é Newton (N)!

Logo: 

∑MA= 0

FA * dA = FB * dB


40 * 180 = F * 30 


F = (40 * 180) / 30


F = 240N        

16/08/2013

Exercício Resolvido: Determinar a intensidade da força F, para que atue no parafuso o torque de 40 Nm

Resolução do exercício:

Lembrar sempre de observar a figura, pois dessa forma fica mais fácil de visualizar o problema!

Dados:

MA = 40Nm
d = (CA/cos23º) 
F = ?             



  




Notas:

1. Observando a figura, veremos um triângulo retângulo com um dos lados (cateto adjacente) no valor de 20 cm. O valor de [a] vai representar a hipotenusa. Entretanto, não temos o valor do cateto oposto ao ângulo de 23º!

2. A distância [a] é a resultante de uma fórmula da trigonometria para encontrar a hipotenusa quando não temos o valor de um dos catetos (cosseno do ângulo = cateto adjacente/hipotenusa)! 

3. Torque é igual a Momento de uma Força Aplicada. Sendo assim, todas as unidades de medida no exercício deverão ser convertidas para a unidade padrão do Torque que é Newton por metro (Nm)!


Logo:

d = (CA/cos23º) 
d = 20/cos23º = 21,72cm

Transformando para metros = 0,217m

MA = F * d

Substituindo:

40 = F * 0,217
40 = 0,217 F (segue regra de três)

Sendo assim:

F = 40/0,217

Resposta:

F = 184,3 N

12/08/2013

Ônibus elétricos recarregáveis sem fio

Uma tecnologia que promete mudar as perspectivas do mercado de carros movidos à eletricidade começou a ser testada em dois ônibus na Coréia do Sul: a recarga sem fio. Conhecidos como Veículos Elétricos Online (Olevs, na sigla em inglês), esses meios de transporte podem encher suas baterias enquanto rodam sobre trechos de asfalto especialmente equipado.
Ao invés de ter que parar para se conectarem, os ônibus recolhem energia de cabos colocados sob as ruas por meio de uma tecnologia chamada Campo Magnético Estruturado em Ressonância (SMFIR, na sigla original), desenvolvida pelo Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coréia.
O funcionamento dessa tecnologia tem baixo custo, já que os cabos de força só precisa ser instalados em 5 a 15% da rota e só são ativados quando os veículos passam por cima deles, reduzindo o uso de força. Além disso, o sistema possui grande eficiência, utilizando 85% da energia que é emitida pelas linhas.
Presente e futuro
Atualmente, os dois ônibus estão circulando em uma linha especial de cerca de 24 km na cidade de Gumi. Os governantes do município pretendem ampliar a frota de Olevs para 12 veículos até 2015. Com relação ao resto do mundo, há planos de implantar a tecnologia no aeroporto de Kuala Lumpur, na Malásia, e em Park City, no estado norte-americano de Utah.
Ainda assim, é difícil imaginar a utilização da SMFIR como algo prático para os carros de passageiros comuns, já que envolveria obras em todas as vias públicas, em todos os lugares, caso contrário não beneficiaria igualmente todos os cidadãos.

09/08/2013

A importância dos amortecedores dos carros

O técnico da Nakata, Eduardo Guimarães, ressalta que amortecedores são indispensáveis para garantir o desempenho e a estabilidade do carro, assim, sendo itens de segurança do carro tão importantes quanto o sistema de freios, airbag, cinto de segurança e pneus. "A função básica do amortecedor é fazer com que o pneu mantenha contato com o solo. 

Ele freia o movimento de oscilação da mola, mantendo o pneu em contato com o chão, e, quando em perfeitas condições, permite ótima estabilidade direcional, seja na ré, linha reta ou em curvas", explica Eduardo.
De acordo com o especialista, um amortecedor em boas condições também é responsável por diminuir o espaço de frenagem, tornando, assim, o veículo mais seguro. "Em uma curva, há melhor controle do veículo. Enfim, todas as funções de rodagem em baixa, média ou alta velocidade apresenta melhor dirigibilidade", enfatiza, lembrando que a peça também é um item de conforto, já que absorve os impactos das irregularidades de ruas e estradas.

O funcionamento correto do amortecedor depende do bom estado de todo o conjunto de suspensão, juntamente com bandeja, mola helicoidal, pivô, terminal, bieleta, entre outras. Por isso, o mecânico deve orientar seu cliente sobre a importância de manter todo o sistema com a manutenção em dia. 


Conjunto de Amortecedores

A recomendação da Nakata é fazer as primeiras verificações deve ocorrer a partir dos 40 mil km, mas a qualquer indício de mau funcionamento, como balanço excessivo do automóvel, ou seja, quando a ação da mola atua diretamente na roda sem a frenagem hidráulica do amortecedor, deve-se fazer revisão e, se for o caso, substituir a peça. "Um amortecedor comprometido traz desconforto aos ocupantes, maior desgaste de pneus e dificuldade na condução do automóvel", finaliza Eduardo.

Fonte: Revista "O Mecânico"

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