Afinal qual a temperatura (exterior) ideal para um carro?

[patareco]

@Patareco, responde lá à minha questão, o que faz aumentar a temperatura?

Já respondi a isso nos posts #50 e #53.

E pelos vistos até já tinha respondido à pergunta do tópico, ainda que, de forma indirecta:

Um quote a mim próprio:

Naaaa... Beira mar, noite de Verão, com o tubo de escape ligado à admissão e com a capota para baixo ;P LOL

LOLOL

Algures por aí está a resposta :P

[Movyk]

Então não percebeste do que se estava a falar.

Faço-te um resumo.

Tens dois motores atmosféricos lado a lado.

Motor 1: gasolina é queimada com ar à temperatura ambiente (por exemplo, 25º)

Motor 2: gasolina é queimada com ar pré aquecido a 100º.

Questão:

Em qual dos dois motores a temperatura dos gases de escape será maior?

Aquilo que tu tens estado a defender é que se o ar entra mais quente, o motor é mais eficiente: é falso. Basta olhar para o título do tópico para se perceber o que se discute aqui, não precisas de fazer os teus resumos.

Como já apresentei (eu e muita gente) argumentos mais que suficientes para provarem que tu estás enganado, e como tu não queres dar o braço a torcer, para mim este assunto está discutido.

[patareco]

Aquilo que tu tens estado a defender é que se o ar entra mais quente, o motor é mais eficiente: é falso. Basta olhar para o título do tópico para se perceber o que se discute aqui, não precisas de fazer os teus resumos.

Como já apresentei (eu e muita gente) argumentos mais que suficientes para provarem que tu estás enganado, e como tu não queres dar o braço a torcer, para mim este assunto está discutido.

Só para completar, o que tenho estado a defender é:

Maior temperatura do ar de ADMISSÃO, maior a temperatura dos gases de escape, logo, maior eficiência.

Mén... se dizes que isto não é verdade... mas vale aconselhar as pessoas a ligar um tubo do ar condicionado para a admissão para assim aumentar a eficiência.

Olha... BOM ANO!!!

[Gmigas]

Eu já pensei nesta temática, e tendo um carro turbo-diesel e morando numa zona onde regularmente nesta altura do ano as temperaturas ultrapassam os 40º ainda me faz pensar mais.

Apesar de não ser nada que me preocupe, porque os carros são feitos com doses de engenharia em cima, logo são pensados para ser usados em vários países, nas mais variadas condições... Por isso defendo duas teses:

A primeira é que sendo os carros projectados e feitos de uma determinada forma, tem de aguentar o ritmo que lhes exigir seja em condições for. Por exemplo, fazer uma A2 para o Algarve a fundo no pico do Verão com 40º exteriores. Se o carro tem a manutenção toda em dia e é relativamente recente (claro que num Uno não é bem assim) ele só tem de aguentar e ponto final.

A segunda é que tendo um carro turbo, penso um bocado neste componente e talvez na sua fragilidade. Por isso evito, quando está mais calor, exigir muito dele e respeito intreperivelmente as regras dos carros turbo (o típico fazer os últimos kms nas calmas depois de uma viagem, deixar ao ralenti um minuto... etc). Ainda ontem vinha na nacional debaixo de uns simples 44.5ºC e apanho uma subida onde abre uma faixa à direita, como vinha a 70km/h reduzi para 4ª e lá acelerei até aos 110km/h (cerca de 3200rpm)... No fim fiquei um bocado com pena do turbo Panca minha...

[Movyk]

Só para completar, o que tenho estado a defender é:

Maior temperatura do ar de ADMISSÃO, maior a temperatura dos gases de escape, logo, maior eficiência.

Mén... se dizes que isto não é verdade... mas vale aconselhar as pessoas a ligar um tubo do ar condicionado para a admissão para assim aumentar a eficiência.

Olha... BOM ANO!!!

Nem vou comentar essa do ar condicionado.

Claro que se o ar entrar mais quente vai sair mais quente, mas isso não significa que isso torne o motor mais eficiente. Aliás, já mostrei que isso não é verdade.

[Leeth]

[ironia]O patareco como é obvio tem toda a razão, basta como tal olhar para de baixo do capo de todos os nossos carros e ver que estes estão sempre a ir buscar o ar no local mais quente possivel e a passar a tubagem da admissão perto da zona dos colectores de escape para a tubagem ficar ainda mais quente e aquecer o ar que por ali passa, o pessoal que faz puxadas de ar ou que tenta ir buscar o ar ao locais mais fresco possivel é que faz tudo errado [/ironia]

[danielzeb]

Eu acho é que estão a falar de coisas diferentes.

Eficiência da queima da gasolina injectada (consoante a quantidade de ar) é maior com o calor, dai os motores terem temperaturas ideais de funcionamento.

Eficiência em produzir potência. Ar mais frio leva mais o2, logo mais gasolina, maior potência (mesmo que com menos eficiência na queima)

E não confundam os afterburners, que injectam combustível na exaustão do motor para queimar o restante O2 e aumentar a pressão de exaustão.

[patareco]

[ironia]O patareco como é obvio tem toda a razão, basta como tal olhar para de baixo do capo de todos os nossos carros e ver que estes estão sempre a ir buscar o ar no local mais quente possivel e a passar a tubagem da admissão perto da zona dos colectores de escape para a tubagem ficar ainda mais quente e aquecer o ar que por ali passa, o pessoal que faz puxadas de ar ou que tenta ir buscar o ar ao locais mais fresco possivel é que faz tudo errado [/ironia]

Sem ironia:
SE TIVESSES LIDO o que está para trás e no sentido em que evoluiu a conversa (principalmente o diálogo entre mim e o Patuleia) escusavas de ter escrito isso porque não acrescentaste nada de útil.

Mas faço-te um resumo do que está a bold:
Se fôr um motor sobrealimentado e\ou que tenha turbo, intercooler ou compressor, quanto mais fresco fôr o ar de admissão DEPOIS DA SOBREALIMENTAÇÂO, melhor.
Se fôr um motor atmosférico, quanto mais fresco fôr o ar, pior. Porque o ar fresco "rouba" energia à combustão.

(e não peças para te explicar os ciclos... já aí há muita informação)

[patareco]

Respondendo a isto:

Estás a partir do pressuposto que a capacidade de combustão é idêntica em ambas as situações e não é. Diminuindo a temperatura na entrada, tems mais poder de combustão, aumentas a temperatura nos gases de escape.

O que dizes, aumentando a temperatura de admissão, pressupôes que só por si, vai aumentar a temperatura dos gases de escape, quando esta temperatura depende do poder de combustão. Que neste caso é menor...

Uns posts depois coloquei uma questão:

Tens dois motores atmosféricos lado a lado.

Motor 1: gasolina é queimada com ar à temperatura ambiente (por exemplo, 25º)

Motor 2: gasolina é queimada com ar pré aquecido a 100º.

Questão:

Em qual dos dois motores a temperatura dos gases de escape será maior?

Entretanto, já fiz as contas e já tenho os resultados.

Considerando que não há humidade relativa, não há perdas por formação de CO e que a combustão é estequiométrica, os resultados foram:

Motor 1:

Temperatura de entrada do ar de admissão de 25º a 1 atm.
Depois de acertar a equação da reacção, calculei a temperatura dos gases de escape e obtive um valor de 2460 kelvin, aprox.

Motor 2:

Temperatura do ar de entrada do ar de admissão a 87º e 1atm.

Não deu para fazer com 100º porque não tinha valores suficientes nas tabelas por isso só pude ir até aos 87º, 360 kelvin, aprox.
Considerei ainda um factor de correcção para o valor de entrada do O2 por causa da variação da densidade. A 87º há uma perda de cerca de 17% de O2, por outras palavras, usei um factor de correcção de 0,83.

Depois de acertar a equação com este factor de correcção, calculei a temperatura dos gases de escape e obtive um valor de 3025 kelvin.

Conclusão:
Em motores ATMOSFÉRICOS, quanto maior fôr a temperatura do ar de ADMISSÃO, maior será a temperatura dos gases de escape. Sim, mesmo que aquecendo o ar ele tenha menos O2.... mas tem muito mais energia!

[danielzeb]

Mas faço-te um resumo do que está a bold:
Se fôr um motor sobrealimentado e\ou que tenha turbo, intercooler ou compressor, quanto mais fresco fôr o ar de admissão DEPOIS DA SOBREALIMENTAÇÂO, melhor.
Se fôr um motor atmosférico, quanto mais fresco fôr o ar, pior. Porque o ar fresco "rouba" energia à combustão.

Porquê? Qual a diferença? dentro da camara de combustão passa-se exactamente o mesmo.

[patareco]

Porquê? Qual a diferença? dentro da camara de combustão passa-se exactamente o mesmo.

Não sei se este post é, mais uma vez, irónico, ou se é uma dúvida verdaddeira....

Antes da câmara de combustão podes manipular muita coisa, entre as quais, a quantidade de O2 e a temperatura. Num motor de combustão interna, devido à alta frequência das combustões, é difícil variar estas duas variáveis ao mesmo tempo. Então, para variar a quantidade de O2, tens turbos, compressores e intercoolers que actuam depois da sobrealimentação. Para variar a temperatura podes, por exemplo, aumentar a temperatura do ar de entrada.

Agora, e até já escrevi mais do que pensava, já foi dito e re-dito lá para trás e, acima do teu post, tens aí EM QUE FIZ AS CONTAS...

[Leeth]

Hummm... Ok então a minha questão é a seguinte, antes referiste isto:
"A menor percentagem de oxigénio é compensada com a maior energia que este tem." Certeza?
Como referis-te anteriormente e bem a meu ver, o que interessa é o oxigénio.. A teu ver a energia ganha pelo ar mais quente compensa?? Visto que menos oxigenio vai fazer com o que injecte tambem menos combustivel para o AFR continuar no ideal..
Eu li os anteriores, mas ja agora gostava de perceber melhor esta tua parte ;) Tou sempre aberto a aprendizagem e não leves a mal aquele post, simplesmente não entendi o teu ponto de vista sobre o caso.
Ja agora, em track-days, dias mais quentes notas o decréscimo de rendimento do carro.

[patareco]

Hummm... Ok então a minha questão é a seguinte, antes referiste isto:
"A menor percentagem de oxigénio é compensada com a maior energia que este tem." Certeza?

Há uns minutos atrás coloque um post com contas feitas em que contabilizei a redução do O2... Leste-o?


Como referis-te anteriormente e bem a meu ver, o que interessa é o oxigénio.. A teu ver a energia ganha pelo ar mais quente compensa?? Visto que menos oxigenio vai fazer com o que injecte tambem menos combustivel para o AFR continuar no ideal..

ENTRE OUTROS, o que interessa é o O2 e a temperatura (estes podes manipular)... Tanto compensa que tens aí as contas feitas. De 25º para 87º perdem-se 17% EM QUANTIDADE... Mas QUALIDADE (ENERGIA) compensa... Tanto que no 1º caso os gases saem a 2000 e tal kelvin no segundo caso saem a 3000 e tal, apesar da redução EM QUANTIDADE do O2.

Eu li os anteriores, mas ja agora gostava de perceber melhor esta tua parte ;) Tou sempre aberto a aprendizagem e não leves a mal aquele post, simplesmente não entendi o teu ponto de vista sobre o caso

Na boa. Desde que sejam críticas legítimas e não venhas com ironias... respondo.

A azul.

[Movyk]

Respondendo a isto:



Uns posts depois coloquei uma questão:




Entretanto, já fiz as contas e já tenho os resultados.

Considerando que não há humidade relativa, não há perdas por formação de CO e que a combustão é estequiométrica, os resultados foram:

Motor 1:

Temperatura de entrada do ar de admissão de 25º a 1 atm.
Depois de acertar a equação da reacção, calculei a temperatura dos gases de escape e obtive um valor de 2460 kelvin, aprox.

Motor 2:

Temperatura do ar de entrada do ar de admissão a 87º e 1atm.

Não deu para fazer com 100º porque não tinha valores suficientes nas tabelas por isso só pude ir até aos 87º, 360 kelvin, aprox.
Considerei ainda um factor de correcção para o valor de entrada do O2 por causa da variação da densidade. A 87º há uma perda de cerca de 17% de O2, por outras palavras, usei um factor de correcção de 0,83.

Depois de acertar a equação com este factor de correcção, calculei a temperatura dos gases de escape e obtive um valor de 3025 kelvin.

Conclusão:
Em motores ATMOSFÉRICOS, quanto maior fôr a temperatura do ar de ADMISSÃO, maior será a temperatura dos gases de escape. Sim, mesmo que aquecendo o ar ele tenha menos O2.... mas tem muito mais energia!

Não percebo para que utilizaste o factor de correcção, o oxigénio necessário para uma queima completa é sempre o mesmo, independentemente da temperatura...mas seja. Simplesmente o motor tem de meter menos gasolina, pois tem menos oxigénio (gestão feita pelas injecções electrónicas modernas).

A temperatura de saída é mais quente, mas isso não significa que o motor seja mais eficiente. Até já mostrei que é exactamente ao contrário.

[Leeth]

Quanto coloquei o post ainda não tinha visto o teu novo ja com os calculos visto que ja tinha o tab aberto a demasiado tempo.
Agradecido pela info. E espero que este topico ainda tenha muitos posts, é algo que sempre interessa ^^

[Movyk]

Mas faço-te um resumo do que está a bold:
Se fôr um motor sobrealimentado e\ou que tenha turbo, intercooler ou compressor, quanto mais fresco fôr o ar de admissão DEPOIS DA SOBREALIMENTAÇÂO, melhor.
Se fôr um motor atmosférico, quanto mais fresco fôr o ar, pior. Porque o ar fresco "rouba" energia à combustão.

Não é verdade. O ciclo termodinâmico é exactamente o mesmo. O ar fresco não rouba energia à combustão. Percebe que o que tu usas num motor de combustão não são as temperaturas, nem as entalpias, são as variações de pressão entre a entrada e a saída (neste caso, a taxa de compressão). Podes argumentar que com ar mais quente, as variações de pressão são maiores; mas não são. Tal como já o mostrei.

[patareco]

Não percebo para que utilizaste o factor de correcção, o oxigénio necessário para uma queima completa é sempre o mesmo, independentemente da temperatura...mas seja. Simplesmente o motor tem de meter menos gasolina, pois tem menos oxigénio (gestão feita pelas injecções electrónicas modernas).

Exacto. Com ar pré aquecido claro que tens que injectar mais ar. Mas hey... o ar ainda não paga imposto. Na prática, com ar pré aquecido, MANTENDO o caudal de combustível e injectando mais ar tens uma potência maior... Ou, comparativamente como o motor sem pré aquecimento de ar, para ter a mesma potência reduzes no combustível. Olha... o ar ainda não paga imposto mas a gasolina sim.

A temperatura de saída é mais quente, mas isso não significa que o motor seja mais eficiente. Até já mostrei que é exactamente ao contrário.

Sim deste aí um exemplo com ciclo de Carnot (já não me lembro) ou seja... nada a haver...

A azul.

[patareco]

Definitivamente... não leste o tópico todo.

Não é verdade. O ciclo termodinâmico é exactamente o mesmo. O ar fresco não rouba energia à combustão. Percebe que o que tu usas num motor de combustão não são as temperaturas, nem as entalpias, são as variações de pressão entre a entrada e a saída (neste caso, a taxa de compressão). Podes argumentar que com ar mais quente, as variações de pressão são maiores; mas não são. Tal como já o mostrei.

Parece que que estás a misturar bugalhos na conversa... que vem lá de mais atrás...

2) In general terms, the larger the difference in temperature between the hot source and the cold sink, the larger is the potential thermal efficiency of the cycle. ou seja: quanto maior a diferença entre a temperatura ambiente e a de escape, maior a potência. Isto equivale a diminuir a temperatura ambiente ou aumentar a temperatura de combustão, obviamente.

Agora que estás situado na conversa, volto a perguntar-te:

Dois motores lado a lado a consumir gasolina. Num deles é injectado ar pré aquecido na admissão. Qual dos dois motores é o mais eficiente?

Antes de responderes, senta-te na secretária, faz as contas e coloca aqui os resultados.

[eu]

Já no Séc. 19, um tal de Carnot descobriu que a eficiência de qualquer máquina térmica depende da diferença de temperatura entre a entrada e saída.

Portanto, basicamente, quanto maior for a diferença entre a temperatura de entrada do ar no motor e a saída de ar do motor, mais eficiente será esse motor.

Isto significa que, dentro de certos limites, quanto mais frio estiver o ar da admissão, mais eficiente será o motor. É por isso que os motores com turbo arrefecem o ar de entrada com intercoolers.

[eu]

Dois motores lado a lado a consumir gasolina. Num deles é injectado ar pré aquecido na admissão. Qual dos dois motores é o mais eficiente?

É o que tem o ar mais frio à entrada.

Talvez isto te ajude a perceber: http://auto.howstuffworks.com/question259.htm

[danielzeb]

Não sei se este post é, mais uma vez, irónico, ou se é uma dúvida verdaddeira....

A minha dúvida é porque é que o motor turbo tem de ter o ar arrefecido e o atmosférico beneficia do aquecimento?
Outra dúvida é. A temperatura elevada de admissão leva a uma queima mais eficiente certo?
Por outro lado uma temperatura de admissão maior leva á diminuição de combustível injectado face á menor quantidade de oxigénio?
E a energia da combustão não provém do comburente mas sim do combustível.

Já mencionei há pouco que parece que estão a falar de 2 coisas diferentes. A eficiência da queima e a produção de potência. depois meteram exemplos de motores a jacto que não têm muito a ver porque usam físicas diferentes.

[eu]

depois meteram exemplos de motores a jacto que não têm muito a ver porque usam físicas diferentes.

A física é exactamente a mesma: é uma máquina térmica que produz trabalho pelo aumento da temperatura de um gás.

[patareco]

A minha dúvida é porque é que o motor turbo tem de ter o ar arrefecido e o atmosférico beneficia do aquecimento?
Coisas diferentes... num aumentas a QUANTIDADE de O2... No outro aumentas a QUALIDADE DO O2.
Outra dúvida é. A temperatura elevada de admissão leva a uma queima mais eficiente certo?
Certo... para motores atmosféricos e sistemas abertos.
Por outro lado uma temperatura de admissão maior leva á diminuição de combustível injectado face á menor quantidade de oxigénio?
Sim.
E a energia da combustão não provém do comburente mas sim do combustível.
A energia da combustão, entalpia da combustão, depende da energia do combustível bem como da energia do ar. O ar quando está quente tem mais energia (maior entalpia)

Já mencionei há pouco que parece que estão a falar de 2 coisas diferentes. A eficiência da queima e a produção de potência. depois meteram exemplos de motores a jacto que não têm muito a ver porque usam físicas diferentes.

Confere. Uns falam em rendimento de combustão outros falam de rendimentos de motor e depois metem gráficos de ciclos.... salganhada.

A azul.

[eu]

Demonstração muito simples desta questão: se o ar quente na admissão fosse bom para a eficiência do motor, então os motores turbo não teriam intercooler...

[eu]

Coisas diferentes... num aumentas a QUANTIDADE de O2... No outro aumentas a QUALIDADE DO O2.

LOL... então, pelas tuas teorias, num motor turbo, sem intercooler, estarias a aumentar a quantidade e a qualidade do O2 ...

Porque raio é que os fabricantes quererão arrefecer o ar na admissão? São burros?

[patareco]

Demonstração muito simples desta questão: se o ar quente na admissão fosse bom para a eficiência do motor, então os motores turbo não teriam intercooler...

OUTRA VEZ a conversa do intercooler?!

[patareco]

LOL... então, pelas tuas teorias, num motor turbo, sem intercooler, estarias a aumentar a quantidade e a qualidade do O2 ...

Porque raio é que os fabricantes quererão arrefecer o ar na admissão? São burros?

E mais uma vez o intercooler...

Sabes bem que num motor de combustão interna ou se aumenta uma coisa ou se aumenta outra. Porquê? Por causa da alta frequência das combustões...

E já que falaste no mister Canot, pega no exemplo que eu acima e calcula o rendimento térmico para as duas situações. Vai fazer as contas antes de responderes!

Arrefecer ar na admissão só DEPOIS da SOBREALIMENTAÇÃO! Isso já foi falado e é unânime.

Vai lá fazer as contas ao rendimento térmico com o exemplo que eu dei.

[eu]

OUTRA VEZ a conversa do intercooler?!

Sim, porque é uma prova irrefutável que o ar frio melhora a eficiência.

[eu]

Arrefecer ar na admissão só DEPOIS da SOBREALIMENTAÇÃO! Isso já foi falado e é unânime.

É só depois da sobrealimentação, porque é depois da sobrealimentação que ele fica quente.

[eu]

Pois... Ainda ninguém se lembrou de ligar um tubo desde o evaporador do ar condicionado até à admissão do motor?! É que o motor quer é ar fresquinho... not.

Mas por acaso, já se lembraram de introduzir óxido nitroso na admissão, que tem um efeito semelhante.