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2013-04-20T16:50:08Z

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[[Imagem:Diesel Engine (4 cycle running).gif|thumb|184px|right|<center>Motor Diesel<center>]]
[[Imagem:Diesel 1883.jpg|thumb|184px|right|<center>[[Rudolf Diesel]]<center>]]
O '''Motor Diesel''' ou '''motor de ignição por compressão''' é um [[motor de combustão interna]] inventado pelo [[Engenharia|engenheiro]] [[Alemanha|alemão]] [[Rudolf Diesel]] ([[1858]]-[[1913]]), em que a [[combustão]] do [[combustível]] se faz pelo aumento da [[temperatura]] provocado pela compressão de ar.

A 23 de fevereiro de 1893, o engenheiro alemão Rudolf Diesel recebe a patente para o seu motor de autoignição. O motor Diesel destaca-se ainda hoje pela economia de combustível.

As principais diferenças entre o motor a [[gasolina]] e o motor diesel são as seguintes:

- Enquanto o motor a gasolina funciona com a taxa de compressão que varia de 8:1 a 12:1, no motor diesel esta varia de 15:1 a 25:1. Daí a robustez de um relativamente a outro.

- Enquanto o motor a gasolina admite (admissão - 1º tempo) a mistura ar/combustível para o cilindro, o motor Diesel aspira (aspiração 1º tempo) apenas ar.

- A ignição dos motores a gasolina dá-se a partir de uma [[faisca]] elétrica fornecida pela [[vela de ignição]] antes da máxima compressão na câmara de ''explosão'' (> a 400ºC). Já no motor Diesel a ''combustão'' ocorre quando o combustível é injetado e imediatamente inflamado pelas elevadas temperaturas (> a 600ºC) devido ao ar fortemente comprimido na câmara de combustão. O Engenheiro [[Rudolf Diesel]], chegou a esse método quando aperfeiçoava [[Máquina a vapor|máquinas a vapor]].

==Historia==
{{main|Rudolf Diesel}}
[[Ficheiro:Lumbar patent dieselengine.jpg|thumb|right|200px|A [[patente]] sobre o [[motor]] de [[Rudolf Diesel]], em 23 de fevereiro de [[1893]].]]
Rudolf Diesel nasceu em [[Paris]] no ano de [[1858]], filho de um artista que trabalhava cabedal e de uma governanta que também era [[professor]]a de línguas. Rudolf era um bom aluno, aos 12 anos foi admitido na ''Ecole Primaire Superieure'' que na altura era a melhor escola de Paris. Na altura em que rebentou a [[guerra Franco-Prussiana]] ([[19 de Julho]] de [[1870]]—[[10 de Maio]] de [[1871]]), a família de Rudolf foi considerada inimiga da [[França]], sendo [[deportação|deportados]] para a cidade de [[Londres]]. Mais tarde, um primo ajuda-o a voltar para a cidade natal do seu pai, [[Augsburg]], onde consegue frequentar a ''Royal County Trade School'' e ganhar uma [[Bolsa de estudos|bolsa]] para a ''Technische Hochschule of Munich'' onde se torna num brilhante aluno. Aqui conhece [[Carl von Linde]], pioneiro na área da [[refrigeração]], que faz de Rudolf seu protegido.

Após a sua [[graduação]], muda-se para [[Winterthur]], [[Suíça]] onde é [[maquinista]] e [[designer]] durante dois anos. Paris foi o destino seguinte, onde esteve empregado na ''Linde Refrigeration Enterprises'' e também onde se tornou um apreciador de [[arte]] e [[política]].

Em [[1885]] monta a sua primeira [[loja]]-[[laboratorio]] em Paris, onde desenvolve o seu motor a tempo inteiro. Mais tarde muda-se para [[Berlim]] onde continua o seu trabalho, ficando sempre associado à ''Linde Enterprises''.

Regressou dos EUA após conflitos sobre registros de patentes, especulações financeiras mal sucedidas e teve problemas psicológicos. Esteve à beira da falência.
Diesel regressa à Europa para prosseguir as suas pesquisas. Faleceu a 30 de setembro de 1913, ao cruzar o canal da mancha numa viagem à Inglaterra. Diesel pretendia expor às autoridades navais daquele país novas possibilidades para o uso do seu motor. A cabine do navio onde viajava chegou vazia à Inglaterra. Os motivos e acontecimentos que levaram à sua morte, continuam um mistério ainda hoje. Dias depois da sua morte, o seu corpo foi encontrado a boiar no Mar do Norte.

Os marinheiros que o acharam, guardaram os seus documentos e pertences e devolveram o corpo ao mar (prática comum naquele tempo). Só em terra é que viram tratar-se do famoso inventor alemão Rudolf Diesel.

==Tecnologia==
{{AP|[[Bomba injetora]]}}
Quando o tempo está frio, o [[ar]] ao ser comprimido poderá não atingir a temperatura suficiente para a primeira ignição, mas esses obstáculos têm vindo a desaparecer em virtude das [[injecção electrónica|injecções electrónicas]] directas e a maior rotação do [[motor de partida]]. Nos modelos antigos ou lugares muito frios costuma-se usar velas de incandescência no tubo de admissão para minimizar esse efeito sendo que alguns motores estacionários ainda usam buchas de fogo e a partida é feita com manivelas.

==Combustivel==

O primeiro protótipo de motor diesel foi alimentado com [[óleo vegetal]], porém o [[combustível]] utilizado desde então pelos motores diesel é o [[óleo diesel]] ([[gasóleo]] em Portugal), um [[hidrocarboneto]] obtido a partir da destilação do [[petróleo]] à temperaturas de 250[[°C]] e 350°C. Recentemente no Brasil, por lei, o [[diesel]] de [[petróleo]] é vendido após receber uma adição percentual de [[biodiesel]], pois esse é produzido de óleo vegetal e/ou animal (fontes de [[energia renovável]]) através do processo de [[transesterificação]]. Há pesquisas desde 1920 para aprimorar a produção de diesel sintético através de tecnologias de conversão ([[Processo de Fischer-Tropsch]]) utilizando como insumo substâncias que contém carbono e hidrogênio.

Onde se tem feito mais evolução neste tipo de motorização mais eficiente que o seu congénere a [[gasolina]] é no campo da injecção directa, nomeadamente nas de alta pressão como o [[injector-bomba]] e o "[[common-rail]]", que possibilitam a obtenção de mais [[potência]], menor consumo e menos ruído de funcionamento.

==Funcionamento==
===Ciclo Termodinâmico===

[[Ficheiro:Grafico p-v.JPG|thumb|right||Fig.1 Ciclo diesel num diagrama p-v.]]
[[Ficheiro:Diagrama T-s.JPG|thumb|right||Fig.2 Ciclo diesel num diagrama T-s.]]
Para explicar o funcionamento de um motor Diesel, é preciso conhecer algumas características [[termodinâmica]]s referentes à teoria de máquinas térmicas, mais concretamente aos ciclos térmicos. O ciclo Diesel representa, em teoria, 11 funcionamento do motor com o mesmo nome. A realidade não difere muito deste modelo teórico, mas devido a variados factores, o ciclo térmico não passa mesmo disso. Na prática, o funcionamento possui algumas diferenças.

Para o ciclo teórico, estão representadas nas figuras, as evoluções consoante as propriedades analisadas. A figura 1 mostra a evolução segundo a [[pressão]] e o [[volume específico]], a figura 2, a relação entre a [[temperatura]] e a [[entropia]].
.

Em ambos os casos, a evolução é:
* '''1''' → '''2''' : Compressão isentrópica → '''<math>W_{1,2}</math>'''
* '''2''' → '''3''' : Fornecimento de calor a pressão constante (isobárico) →'''<math>q_{2,3}</math>'''
* '''3''' → '''4''' : Expansão isentrópica → '''<math>W_{3,4}</math>'''
* '''4''' → '''1''' : Cedência de calor a volume constante → '''<math>q_{4,1}</math>'''

Trabalho de ciclo: <math>{W_{ciclo} = W_{1,2} + W_{3,4}}</math>

Rendimento do ciclo: <math> \eta = \left(\frac{W_{ciclo}}{q_{2,3}}\right) </math>

Razão de compresão:

===Funcionamento Mecânico===

Na maioria das aplicações, os motores Diesel funcionam a [[quatro tempos]]
O ciclo inicia-se com o [[êmbolo]] no Ponto Morto Superior (PMS). A [[válvula]] de admissão está aberta e o êmbolo ao descer aspira o ar para dentro do cilindro.

O êmbolo atinge o Ponto Morto Inferior (PMI) e inicia-se então a compressão. A temperatura do ar dentro do cilindro aumenta substancialmente devido à diminuição do volume.

Pouco antes do PMS o combustível começa a ser pulverizado pelo ejector em finas gotículas, misturando-se com o ar quente até que se dá a combustão. A [[combustão]] é controlada pela taxa de injecção de combustível, ou seja, pela quantidade de combustível que é injectado. O combustível começa a ser injectado um pouco antes do PMS devido ao facto de atingir a quantidade suficiente para uma perfeita mistura (ar + combustível)e consequentemente uma boa combustão.

A expansão começa após o PMS do êmbolo com a mistura (ar + combustível) na proporção certa para a combustão espontânea, onde o combustível continua a ser pulverizado até momentos antes do PMI.

O ciclo termina com a fase de escape, onde o embolo retorna ao PMS, o que faz com que os gases de combustão sejam expulsos do cilindro, retomando assim o ciclo.

No caso dos [[Motor a dois tempos|motores a dois tempos]], o ciclo é completado a cada volta, a admissão não é feita por válvulas mas sim por janelas.

==Gama de Velocidade==

Industrialmente, estes motores são divididos segundo a sua velocidade de rotação ([[rpm]]), existem três tipos: altas, médias e baixas velocidades.

* Altas velocidades - (acima de 1000rpm) - São mais utilizados em inúmeras aplicações ([[automóveis]], [[caminhões]], [[barcos]], [[compressores]], [[bombas]], entre outros...). Geralmente [[motores a quatro tempos]] com a combustão a dar-se rapidamente.

* Médias velocidades - (variam entre as 500 e 1000rpm) - Na indústria, estes motores são utilizados em aplicações de "grande porte", tais como locomotivas, grandes compressores e bombas, grupos geradores diesel-elétricos e alguns navios.

* Baixas velocidades - (variam entre 60 e 200rpm) - Em grandes navios, os maiores motores (em dimensão) quando comparados com os outros dois, estes motores diferenciam-se não só pela potência que são capazes de desenvolver (cerca de 85 [[MW]]), como pelas propriedades do combustível e a velocidade de explosão.

==Bibliografia==
== {{Ligações externas}} ==

{{commonscat|Diesel engines}}
* [http://www.biodieselbr.com/biodiesel/motor-diesel/motor-diesel.htm Motor Diesel]
* [http://www.stefanelli.eng.br/webpage/p_diesel.html Animação do ciclo termodinâmico Diesel]
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Diesel_engine#High-speed_engines/ Motor Diesel - Inglês]

{{Ciclo termodinâmico}}

[[Categoria:Termodinâmica]]
[[Categoria:Engenharia mecânica]]
[[Categoria:Mecânica]]
[[Categoria:Motor de combustão interna]]

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