Represente o funcionamento de um motor de combustão interna alternativo 4 tempos de ignição por compressão, Diesel, real nos diagramas P times V e P times alpha (sendo alpha o ângulo do virabrequim).

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para gente representar como funciona um motor de combustão interna alternativo 4 tempos de ignição por compressão, ou seja, um motor Diesel, usando dois tipos de diagramas: o diagrama pressão versus volume ( P times V) e o diagrama pressão versus ângulo do virabrequim ( P times alpha). Para resolver isso, vamos precisar entender como funciona cada um dos quatro tempos do motor Diesel e como esses processos se traduzem nos diagramas mencionados.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar quais são os quatro tempos de um motor de 4 tempos: admissão, compressão, combustão (ou potência) e exaustão. No diagrama P times V, vamos representar como a pressão e o volume do cilindro mudam durante cada um desses tempos. No diagrama P times alpha, vamos mostrar como a pressão varia com o ângulo do virabrequim, que é basicamente a posição do pistão durante a rotação do motor.

Passo 3

Vamos começar com o diagrama P times V. Durante a admissão, a válvula de admissão se abre e o pistão desce, aumentando o volume do cilindro e diminuindo a pressão. No gráfico, isso aparece como uma curva que vai para a direita (aumento do volume) com queda na pressão.

Passo 4

No tempo de compressão, o pistão sobe novamente, diminuindo o volume e aumentando a pressão dentro do cilindro. No diagrama, isso é representado por uma curva que vai para a esquerda (redução do volume) com aumento na pressão. Esse é o momento onde o Diesel injeta o combustível, e a temperatura e pressão altas causam a ignição por compressão.

Passo 5

Durante o tempo de combustão ou potência, o combustível queimado expande os gases, empurrando o pistão para baixo com alta pressão. No diagrama P times V, isso aparece como uma expansão a pressão quase constante ou ligeiramente crescente, aumentando o volume novamente.

Passo 6

No tempo de exaustão, a válvula de exaustão se abre e o pistão sobe mais uma vez, expulsando os gases queimados do cilindro. Isso é representado no diagrama como uma redução no volume com uma pequena queda na pressão.

Passo 7

Agora, no diagrama P times alpha, vamos relacionar a pressão com o ângulo do virabrequim. Cada tempo do motor corresponde a uma parte do ciclo de 720 graus (já que são 4 tempos, cada um com 180 graus). Vamos plotar a pressão do cilindro em função desses ângulos, mostrando as variações durante admissão, compressão, combustão e exaustão.

Resposta

Assim, representamos o funcionamento de um motor Diesel de 4 tempos nos diagramas P times V e P times alpha detalhando cada etapa do ciclo do motor e como a pressão e o volume variam conforme o pistão se move e o virabrequim gira.

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