aula_2_-_visao_geral_de_motore

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MOTORES TÉRMICOS
1.1 - Histórico
Os primeiros motores de combustão interna utilizavam gases
em vez de gasolina como combustível.
 ReverendoW. Cecil (1820) - Motor acionado pela
explosão de um mistura de hidrogênio e ar. Credita-se a ele a
obtenção do primeiro motor a gás em funcionamento.
 William Barnett (1838) - Invenção de um motor a gás
que comprimia uma mistura de combustível. Esse motor tinha
um único cilindro e as explosões ocorriam primeiro na parte
acima e depois embaixo do êmbolo.
 Jean Joseph Ëtienne Lenoir (1860) - Construiu o
primeiro motor (um cilindro) a gás instalado em um veículo,
utilizando o gás de iluminação de rua como combustível e um
sistema de ignição com acumulador elétrico.
 Beau de Rochas (1862) - Engenheiro francês,
desenvolveu teoricamente um motor de quatro tempos.
 Nikolaus August Otto e Eugen Langen (1866) - Na
Alemanha, construíram um bem - sucedido motor a gás de
quatro tempos. Em 1876, Otto e Langen obtiveram patentes
nos EUA dos motores de dois tempos e de quatro tempos.
 Gottlieb Daimler (1885) - Sócio de Otto e Langen,
deve-se a ele a concepção do primeiro motor de quatro tempos
a queimar gasolina e realmente utilizável.
 Karl Benz, alemão (1885) - Desenvolveu um bem
sucedido motor à explosão.
1.2 - Conceitos fundamentais
 Os motores térmicos são maquinas cuja finalidade é
transformar a energia calorífica em energia mecânica
diretamente utilizável.
 A energia calorífica pode ser proveniente de diversas
fontes, tais como: energias químicas, elétricas, atômicas e etc.
 Ponto Morto Superior (PMS) e Ponto Morto Inferior
(PMI): São nestas posições onde o pistão muda o sentido de seu
movimento.
Figura 1 – Curso do pistão.
 Cilindrada: É o volume total deslocado pelo pistão entre o 
PMS e o PMI em todos os cilindros.
vNC 
c
D
v
4
2

Onde:
C – Cilindrada (cm3);
D – Diâmetro do cilindro (cm);
C – Curso (cm);
N – Número de cilindros do motor;
V – Cilindrada unitária (cm3).
 Taxa de compressão: Relação matemática existente entre
o volume da mistura ar/combustível ou simplesmente o ar (motor
diesel), aspirado para dentro dos cilindros pelo pistão, antes e
depois do início do processo de compressão. A taxa de
compressão é diretamente responsável pelo rendimento térmico
do motor.
Figura 2 – Representação da taxa de compressão.
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2
cc
cc
V
Vv
TC


h
D
V
cc 4
2

Onde:
TC – Taxa de compressão;
VCC – Volume da câmara de combustão;
h – Altura deixada no cilindro para abertura das válvulas
(cm);
• Motores a Diesel – Taxa de 15:1
 Auto-ignição ou detonação: Pontos quentes no interior da
câmara passam a fazer o papel da vela de ignição,
incandescendo a mistura ar/combustível antes mesmo da vela de
ignição iniciar o processo através da centelha elétrica. Os fatores
que podem ocasionar esse fenômeno são:
 Em razão das altas temperaturas na câmara de
combustão, octanagem incorreta da gasolina para a taxa de
compressão do motor;
 Uma vela com grau térmico muito alto para a situação
em que o motor está sendo utilizado pode também ser o motivo
da auto-ignição;
 De uma maneira geral, o maior responsável pela auto-
ignição é a carbonização da cabeça dos pistões e das câmaras de
combustão em motores com alta compressão, fato que aumenta
ainda mais a taxa de compressão por reduzir o volume da
câmara de combustão.
Figura 3 – Danos causados ao pistão por detonação.
 Avanço: Nome empregado, mais comumente, para
designar o quanto a faísca da vela deverá ser avançada, com
relação ao P.M.S. do pistão para iniciar o processo de combustão.
Faz-se o avanço para se obter a máxima pressão sobre o pistão
quando o mesmo atinge o P.M.S., melhorando a performance do
motor.
Num automóvel, o avanço pode ser de 03 tipos:
 Vácuo – Mecânico;
 Centrífugo - Mecânico;
 Eletrônico Uma central eletrônica comanda a injeção e
ignição, simultaneamente.
 Torque: É um esforço de torção que é determinado pela
força aplicada e a distância da aplicação. No caso de um motor, a
pressão exercida sobre o pistão é um a força que atua, através da
biela, sobre o braço da manivela a uma distância “R” entre o
centro do mancal da biela e o centro da árvore de manivelas.
Figura T1 – Definição de torque.
Figura T2 – Torque de um motor.
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1.3 - Classificação dos motores quanto à combustão
 Motores à combustão interna ou endotérmica - O
motor é considerado a combustão interna, quando esta se
processa no próprio fluido operante.
 Motores a combustão externa - O motor é
considerado a combustão externa, quando esta se processa
fora do fluido operante.
Figura 4 – Esquema representativo da
combustão em motores endotérmicos.
Figura 5 – Esquema representativo de
motores a combustão externa.
1.3.1 – Classificação dos motores endotérmicos quanto ao
movimento do pistão
1.3.1.1 - Motores rotativos
Motor Wankel
O motor rotativo mais conhecido é do tipo Wankel,
nome do seu inventor alemão. Em um motor rotativo, as
peças móveis são submetidas a movimentos rotativos.
Figura 6 – Esquema de um motor Wankel.
Figura 7 – Esquema de operação de um motor rotativo.
Motores a jato
O motor a jato foi concebido para propulsão, usando a
terceira lei de Newton; A ação de forçar massa em forma de
gases quentes para uma direção gera uma força em sentido
contrário. Todas as peças que estão dentro do motor a jato têm a
finalidade de captar o ar e expulsá-lo com a maior velocidade
possível.
Figura 13 – Funcionamento de um motor a jato.
1.3.1.2 - Motores alternativos
Os motores alternativos possuem êmbolos que se movem
para cima e para baixo ou para frente e para trás,
alternadamente. Um conjunto mecânico formado por peças
móveis, transmite o movimento alternado dos êmbolos ao eixo
motor, o qual fornece a energia mecânica produzida em
movimentos giratórios.
Figura 18 – Corte longitudinal de um motor alternativo.
1.3.2 – Classificação dos motores quanto à forma de
combustão
 Por ignição a centelha (ICE) (ciclo Otto): O primeiro
motor operando no ciclo OTTO foi fabricado em 1862 por um
alemão chamado OTTO, daí o nome. Os princípios para sua
construção foram baseados nas teorias enunciadas por BEAU
DE ROCHAS, de que a combustão se processa a volume
constante. A principal característica dos motores do ciclo OTTO
é que a ignição do combustível é feita por intermédio de uma
centelha elétrica.
 Por ignição a compressão (ICO) (ciclo Diesel): Como
no ciclo OTTO, os motores do ciclo DIESEL receberam o nome
do seu idealizador. O primeiro motor operando neste ciclo foi
fabricado em 1892 por RUDOLPH DIESEL. A principal
característica destes motores é que a ignição do combustível é
feita por intermédio da compressão.
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1.3.3 - Classificação dos motores quanto ao ciclo operativo
- 2 Tempos: É quando o ciclo se realiza em dois
deslocamentos completos do pistão;
- 4 Tempos: É quando o ciclo se realiza em quatro
deslocamentos completos do pistão.
1.3.4 – Classificação dos motores quanto ao número de
cilindros
- Monocilíndricos;
- Policilíndricos.
1.3.5 - Classificação dos motores quanto à disposição
dos cilindros
- Em linha;
- Em V;
- Opostos (boxer);
- Em estrela (radial).
1.3.6 - Classificação dos motores quanto ao uso
- Estacionários: Destinados ao acionamento de
máquinas estacionárias, como geradores, bombas ou outras
máquinas que operem em rotação constante;
- Industriais: Destinados ao acionamento de máquinas
pesadas e outras aplicações onde se exijam características
especiais do acionador;
- Veiculares: Destinados ao acionamento de veículos de
transporte em geral;
- Marítimos: Destinados à propulsão de máquinas de
uso naval.
1.4 - Órgãos dos motores alternativos
Os órgãos dos motores alternativos, quanto a sua
característica de funcionamento se dividem em 3 partes que
são:
- Órgãos fixos
- Órgãos móveis
- Órgãos auxiliares
1.4.1 - Órgãos fixos
- Cilindro
- Bloco
- Cabeçote
- Câmara de combustão
- Sede de válvula
- Guia de válvula
1.4.2 - Órgãos móveis
- Pistão
- Pino de munhão
- Anéis de segmento
- Biela
- Árvore de manivela
- Volante
- Casquilho- Válvula
- Mola de válvula
- Eixo comando de válvula
1.4.3 - Órgãos auxiliares
- Sistema de Injeção Eletrônica, Carburador
- Velas
- Coletores de aspiração e descarga
- Cárter motor de arranque
- Alternador
- Filtros de ar, de óleo e de combustível
- Bomba de água e de combustível
- Bobinas, Distribuidor, etc.
1.4.4 – Características dos principais órgãos fixos
1.4.4.1 –Cilindro
O cilindro como o próprio nome indica, é uma peça de
formato cilíndrico, localizado no interior do bloco, na qual o
pistão se desloca descrevendo um movimento retilíneo
alternado.
Figura 19 – Esquema representativo da localização 
dos cilindros no bloco.
O cilindro geralmente é fabricado em ferro fundido e pode ser de
três tipos :
- Fixo
Figura 20 – Cilindro fixo.
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5
- Com camisa tipo substituível seco
Figura 21 - Cilindro com camisa tipo 
substituível úmido.
1.4.4.2 - Bloco
O bloco em linhas gerais, representa propriamente o
motor.
Figura 23 – Bloco.
1.4.4.3 - Cárter
A função do cárter não é nada mais que servir como
deposito de óleo. A sua forma deve ser tal, que todo o óleo
depositado esteja em contato com as trombas da bomba de
óleo, garantindo assim que o ar não seja aspirado.
Figura 24 - Cárter
1.4.4.4 - Cabeçote
É uma espécie de tampa do motor, por isto também
conhecido com o nome de tampão contra a qual o pistão
comprime a mistura, no caso do ciclo Otto, ou o ar, no caso
do Diesel.
Figura 25 – Cabeçote.
Figura 26 – Cabeçote, bloco, cárter e o 
conjunto da árvore de manivelas.
1.4.4.5 - Câmara de combustão
A câmara de combustão de um motor como o nome
indica é onde ocorre a combustão da mistura ar-combustível.
Sua forma varia de acordo com o tipo de motor, e deve ser
projetada visando os seguintes objetivos:
- Criar uma certa turbulência durante a fase de
compressão de modo que a velocidade de propagação da
chama seja a maior possível.
- Criar uma turbulência durante o intervalo de ângulo de
permanência das válvulas de modo a obter uma melhor
varredura dos gases.
- Fazer com que a propagação da chama percorra a
menor distância possível entre o início da centelha e as bordas
da câmara, de modo a reduzir a possibilidade de ocorrência de
detonação.
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1.4.4.5.1 -Tipos de câmaras de combustão dos motores
Otto
É o espaço livre que fica acima do pistão quando este se
encontra no ponto morto superior. Nela, a mistura
ar/combustível (motor a gasolina), que penetrou através da
válvula de admissão, será comprimida e, após a faísca emitida
pela vela, explodirá para que a expansão dos gases
movimente o pistão e dê seqüência ao funcionamento do
motor. Dependendo do grau de modernidade do motor, a
câmara pode estar inserida no cabeçote ou na cabeça dos
pistões. Basicamente, o volume da câmara de combustão
define a taxa de compressão do motor. Quanto menor for seu
volume, maior será essa relação e, conseqüentemente, melhor
o rendimento do motor.
O formato da câmara de combustão varia em função do
tipo do motor.
Câmara hemisférica
A câmara do tipo hemisférica é considerada como a mais
adequada para o uso nos motores de taxa de compressão não
muito elevada. Este tipo de câmara além de proporcionar ao
motor um bom rendimento, possui ainda a vantagem de
permitir o posicionamento da vela em uma zona central, já que
as válvulas inclinadas formam entre si um ângulo de  90o, o
que minimiza a ocorrência do fenômeno de detonação através
do encurtando da distância que a chama deve percorrer até a
cabeça do êmbolo.
A utilização deste tipo de câmara implica no uso de uma
ou duas árvores de comando no cabeçote ou então de uma
árvore de comando lateral com um complexo sistema de
balacins e hastes impulsoras para o acionamento das duas filas
de válvulas. Mesmo sendo compacta, a câmara hemisférica
pode alojar válvulas de grande diâmetro, permitindo assim
uma boa admissão da mistura e, conseqüentemente, um bom
rendimento.
Figura 27 – Câmara hemisférica
Câmara triangular
A câmara triangular, como a hemisférica, possui uma boa
capacidade para não permitir a ocorrência da detonação, devido
ao trajeto curto percorrido pela chama e a limitação da
turbulência, porém este tipo de câmara é pouco utilizado, porque
além de apresentar os mesmos inconvenientes da hemisférica,
possui um menor espaço para as válvulas.
Figura 28 – Câmara triangular
Câmara no pistão
Este tipo de câmara é conhecido normalmente com o
nome de HERON. Ela é empregada principalmente nos motores
a injeção, e em especial nos motores Diesel. A sua principal
vantagem é a facilidade de construção e tem como principal
desvantagem à limitação dos diâmetros das válvulas.
Figura 29 – Câmara no pistão.
Câmara com válvula lateral
A vantagem deste tipo de câmara é a de possibilitar a
utilização de eixo de comando lateral (no bloco) sem o uso de
balancins, podendo as válvulas ser comandadas diretamente
pelas varetas, reduzindo assim o custo do motor. O espaço
reduzido entre o pistão e o cabeçote do motor reduz a tendência
à detonação da mistura.
Figura 30 – Câmara com válvula lateral.
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Câmara tipo banheira
Atualmente é muito usada principalmente em motores de
pequenos portes e médias cilindradas. Este tipo de câmara
além de possuir uma facilidade de fabricação devido ao
paralelismo das válvulas, possui um espaço interno bom,
podendo utilizar válvulas de grandes dimensões. Neste tipo de
câmara, o percurso da chama, a partir de uma vela lateral, é
muito curto.
Figura 31 – Câmara tipo banheira.
1.4.4.5.2 - Câmara de combustão para motores diesel
As câmaras de combustão dos motores do ciclo Diesel
podem possuir várias formas, dependendo da necessidade do
projeto.
Câmara para injeção direta
Geralmente, este tipo de câmara é feito no próprio pistão.
O óleo combustível é injetado através dos bicos injetores
diretamente sobre ela. Os tipos mais comuns são:
- Esférica ;
- Saurer
Figura 34 – Injeção direta com
câmara esférica.
Figura 35 – Injeção direta com câmara
Saurer.
Câmara para injeção indireta (pré – câmara)
Figura 36 – Injeção indireta.
Vantagens da câmara de injeção direta
- Não necessita de vela incandescente para a partida.
- Simplicidade de construção.
- Menor custo de fabricação.
- Menor consumo específico do motor devido a maior
temperatura da câmara.
- Melhor facilidade de partida.
Vantagens da câmara de injeção indireta
- Mais silenciosa.
- Menor pressão de injeção.
- Permite o emprego de injetor de furo único, tendo assim
uma menor possibilidade de obstrução.
-Produz menor quantidade de fumaça na descarga.
1.4.4.6 - Pistão
O pistão é o órgão do motor que recebe diretamente o
impulso da combustão dos gases e o transmite a biela. A
forma do pistão a primeira vista parece perfeitamente
cilíndrica, mas na realidade ela é muito complexa sendo
ligeiramente oval e cônica como poderá ser visto
posteriormente. O pistão se divide em duas partes distintas
que são:
- Cabeça
- Saia
Cilindro ou Camisa
Pistão
Bronzinas ou
Casquilhos
CONJUNTO PISTÃO/ CILINDRO/ BIELA
Anéis
Pino
Biela
Em detalhe
Grande atrito entre 
anéis e cilindro
Figura 37 - Pistão
Cabeça do pistão
A cabeça do pistão geralmente tem um diâmetro menor
que a saia e é onde estão alojados quase todos os anéis de
segmento. A superfície superior da cabeça é denominada de
"CÉU" ou topo e é onde os gases exercem as forças, durante a
combustão. A maioria dos pistões empregados nos motores de
automóvel possuem na sua cabeça três canaletas nas quais estão
alojados os anéis de segmento.
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O primeiro segmento é chamado de segmento de
compressão ou de fogo, enquanto que o segundo e o terceiro são
denominados de raspadores de óleo. O segundo segmento em
alguns casos tem dupla função, isto é a de raspar o óleo e a de
compressão. No interior da terceira canaleta, existem furos que
tem como finalidade, permitir a passagem do óleo em excesso,
raspado pelo anel de segmento. Em alguns pistões, no fundo da
terceira canaleta, existem alguns rasgos transversais que além de
permitir uma maior passagem do óleo, servem em alguns casos
como barreira térmica dando maior flexibilidadea saia.
A forma do topo ou céu do pistão é em função da câmara de
combustão, podendo ser:
- Plana é a forma mais usada, devido principalmente a sua
facilidade de usinagem. Este tipo de forma de cabeça, é usada
geralmente nos motores de 4 tempos, de pequena e media
cilindrada.
- Côncava é aquela que tem o pistão com seu topo em forma
côncava e é geralmente usado nos motores do ciclo Diesel, do
tipo a injeção direta. Nestes motores a câmara de combustão é
formada no próprio pistão.
- Convexa é aquela que tem o pistão com o topo em forma
convexa, é usado nos motores com câmara de combustão do tipo
semi-esférica.
- Irregular - Para usos específicos.
Figura 38 – Formato do céu do pistão.
Material de fabricação dos pistões
Os pistões podem ser fabricados com os seguintes
materiais:
- Liga de metal leve
- Aço
- Ferro fundido
Atualmente, a maior parte dos pistões fabricados hoje, e
destinados ao emprego nos motores velozes, são fabricados em
ligas de metal leve.
Requisitos de um pistão
O pistão deve possuir os seguintes requisitos para que o
motor tenha um bom funcionamento.
- Elevada resistência mecânica
- Boa resistência ao calor
- Elevada resistência ao desgaste
- Boa condutibilidade térmica
- Leveza
- Baixo nível de ruído
1.4.4.7 - Pino de munhão
É o órgão que serve de articulação entre a biela e o pistão,
o pino munhão não é nada mais que um tubo de aço tratado
termicamente. Quanto a montagem o pino munhão pode ser:
-Fixo – Fixo no pistão e livre na bucha da biela
- Oscilante - Livre no pistão e fixo na bucha da biela
- Flutuante – Móvel na biela e no pistão.
Figura 42 – Pino de munhão.
1.4.4.8 - Anéis de segmento
Os anéis de segmento (figura 43), ou também chamados de
anéis elásticos, possuem um diâmetro externo maior que o
diâmetro interno do cilindro, e uma vez introduzidos no cilindro
exercem uma oportuna pressão radial sobre as paredes.
Esta pressão além de vedar a passagem dos gases de
combustão, impede a passagem de óleo lubrificante para a câmara
de combustão. Estes anéis são colocados na zona da cabeça do
pistão e em canaletas apropriadas.
Quanto ao tipo os anéis se dividem em:
- Anéis de compressão ou de fogo, os quais tem a finalidade
de impedir a passagem dos gases de combustão para dentro do
cárter. Estes anéis estão situados na primeira canaleta do pistão.
- Anéis raspadores de óleo, como o nome indica, estes anéis
tem a função de retirar o excesso de óleo lubrificante que se
deposita no cilindro, evitando deste modo, que o óleo entre em
contato com a câmara de combustão.
Figura 43 – Anéis de segmento.
Número de anéis por pistão
O número de anéis de segmento que são montados em um
pistão, varia com o tipo do motor, e seu emprego, podendo ser:
- De 2 a 3 com uma altura de 2 a 3 mm no caso dos motores
de combustão de 2 tempos.
- De 2 a 4 com uma altura de 2,5 a 4,5 mm no caso de
motores a combustão de 4 tempos.
- De 3 a 5 com uma altura de 3 a 4,5 mm no caso dos
motores do ciclo Diesel veloz.
- De 6 a 8 para motores Diesel lento.
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LUBRICAÇÃO HIDRODINÂMICA:
Consequência do movimento relativo 
das superfícies. Nesta condição se 
forma a película lubricante.
Cunha de óleo
lubrificante suporta
a carga
Cunha de lubrificante :
Película
lubrificante
PISTÃO, ANÉIS E BRUNIMENTO DA CAMISA
Pistão
Anéis de Segmento
Brunimento
da Camisa
Anel Raspador
de óleo
Anéis de 
Compressão
Pistão
Bloco
do
Motor
O Brunimento é formado por ranhuras 
cuidadosamente usinadas e são 
responsáveis por reter gotículas de óleo 
lubrificante em seus intertícios, vedando e 
lubrificando os anéis.
Brunimento
A boa vedação, colabora com a eficiência do motor
Pressão de combustão
Vedação
Força
Ação de vedação e lubrificação entre anéis e 
camisa
Película
lubrificante
VEDAR A PRESSÃO DA COMBUSTÃO
Parede do 
Cilindro,
Camisa
Brunida
Anéis de Compressão
Pistão
Gases de 
Combustão
Película de Óleo Lubrificante
Anel Raspador de Óleo
Força
1.4.4.9 - Biela
É um órgão em forma de haste, que serve para transmitir os
movimentos alternativos do pistão para o eixo motor. São
fabricadas em aços especiais ou ferro fundido, e se ligam por um
lado aos mancais do eixo de manivelas e, por outro aos pistões
pelos pinos de munhão.
A forma da biela varia sensivelmente segundo o seu
emprego. No automobilismo, por estarem sujeitos a altas rotações,
devem possuir formas especiais para que possam resistir as forças
centrífugas atuantes. A biela se divide em três partes distintas:
- Cabeça ou olho grande: Parte ligada a árvore de manivelas. A
parte de baixo da cabeça é denominada capa. Já na sua parte
interna estão localizados os casquilhos;
- Perna ou haste ou corpo: Parte que determina a rigidez da biela;
- Pé ou olho pequeno: Parte ligada ao pistão.
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Figura 44 - Biela.
1.4.4.10 - Árvore de manivela
A árvore de manivelas (figura 45), também conhecida
com os nomes de virabrequim e eixo de manivelas, é o órgão
que transforma o movimento alternativo do pistão em
movimento rotativo. Na maioria dos motores, o virabrequim é
instalado na parte inferior do bloco, em uma de suas
extremidades está o flange, no qual está fixado o volante, e na
outra estão as polias dentada e da distribuição. Para
proporcionar o balanceamento do eixo de manivelas existem
contrapesos, a fim de evitar também a transmissão de vibrações
aos outros órgãos do motor. O número de mancais móveis
depende do número de cilindros do motor.
A árvore de manivela se divide nas seguintes partes:
- Mancais fixos ou munhões
- Mancais móveis ou moentes
- Braço da manivela
- Contrapeso
- Flange de fixação do volante
Figura 45 – Eixo de manivelas.
1.4.4.11 - Volante
O volante é o órgão responsável pelo armazenamento da
energia cinética durante a fase viva do motor e sua restituição
durante as fases passivas. Quanto mais pesado for o volante,
mais estável é o funcionamento do motor, porem menor será a
sua aceleração. Nos automóveis de corrida, como é mais
importante a aceleração do que sua estabilidade, os volantes
são aliviados ao menor peso possível até que este não interfira
no funcionamento do motor. O material geralmente
empregado na fabricação dos volantes é aço carbono.
Figura 46 – Árvore de manivelas com volante
1.4.4.12 - Casquilhos ou Bronzinas
Os casquilhos são feitos em aço revestido com outros
materiais, formando camadas. A última camada é composta de
material antifricção. A sua forma é de um semicírculo, e é montado
aos pares, com a função de proteger tanto a biela como a árvore de
manivelas, evitando o contato direto entre estas, diminuindo assim
o desgaste e aumentado a eficiência do motor. Para tanto, deve
apresentar grande resistência mecânica, capacidade de dissipar
calor e facilidade de deslizamento. A lubrificação é realizada
através de um canal de óleo, com um furo existente na superfície do
casquilho.
Figura 46 – Casquilho ou Bronzina.
1.4.4.13 - Válvulas
Servem para interromper ou não o fluxo de gases de
aspiração e descarga nos devidos tempos, segundo o ciclo de
funcionamento do motor. O número de válvulas para cada
cilindro varia de acordo com o tipo e utilização de motor. Os
motores de 4 tempos normais, possuem 2 válvulas por
cilindro, sendo uma de admissão e outra de escapamento.
Figura 47 – Válvula.
Figura 48 – Representação do 
número de válvulas.
Figura 49 – Formato das válvulas.
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Figura 50 – Cabeçote e a localização das válvulas.
Molas das válvulas
As molas são os órgãos responsáveis pelo fechamento das
válvulas. Antigamente a quebra de molas, pela fadiga era muito
freqüente, hoje em dia, devido a um desenho racional, melhor
material e melhor tecnologia de fabricação, a ruptura das molas
é um caso excepcional. Uma boa mola de válvula deve suportar
10 milhões de solicitações a baixa freqüência com uma carga de
11 a 63 kg/cm2, sem se romper.
Figura 51 – Válvulas e molas.
1.4.4.14 - Eixo comando de válvulas
Chamamos de distribuição de um motor o conjunto de
órgãos encarregados de regular as fases de aspiração e descarga.
O órgão principal da distribuição é o eixo de comandode
válvulas. Ele é composto de "cames", “excêntricos” ou
“ressaltos” que controlam a abertura e fechamento das válvulas.
Quanto a sua localização, pode ser:
Figura 52 – Eixo comando de válvulas e tuchos.
- No cabeçote: Quando o eixo de comando de válvulas se
localiza no cabeçote, o acionamento das válvulas se dá através
de tuchos e molas;
-No bloco: Quando o eixo de comando de válvulas se localiza
no lateral do bloco, o acionamento das válvulas se dá através
de tuchos, varetas, balancins e molas.
O número de eixos de comando de válvulas depende da
disposição das válvulas no bloco e do próprio formato do
bloco.
Figura 53 – Motor com eixo de comando de 
válvulas no cabeçote.
Figura 54 - Motor com eixo de comando de válvulas na lateral do bloco.
Acionamento dos tuchos
Os tuchos são peças cilíndricas, as quais transmitem o
movimento dos cames as hastes ou molas, dependendo de onde
se localiza o eixo de comando de válvulas.
Os tuchos quanto ao seu acionamento podem ser dos
seguintes tipos:
- Hidráulicos: No interior do tucho hidráulico há um
êmbolo que trabalha com óleo, fornecido pelo próprio sistema
de lubrificação do motor;
- Mecânicos.
Figura 55 – Motor com tuchos hidráulicos.
1.5 – Funcionamento dos motores alternativos
1.5.1 - Motores alternativos de 4 tempos à gasolina
Os motores alternativos de 4 tempos à gasolina, para realizar
um ciclo completo, executam 4 etapas distintas, com os pistões se
deslocando entre o PMS e o PMI. A cada etapa realizada, o
deslocamento do pistão de um ponto para o outro reflitirá em um
giro de 180o na árvore de manivelas. Os 4 tempos de um motor
podem ser descritos da seguinte forma:
-1o Tempo (Admissão): O pistão se desloca do PMS para o PMI,
a válvula de admissão abre-se enquanto a de escapamento
permanece fechada, a mistura gasosa é aspirada para dentro do
cilindro. Quando o pistão chega ao PMI, cessa a aspiração da
mistura e a válvula de admissão fecha-se.
- 2o Tempo (Compressão): O pistão se desloca do PMI para o
PMS, comprimindo a mistura gasosa que foi aspirada para dentro
do cilindro na etapa anterior. As válvulas de admissão e de
escapamento mantêm-se fechadas. Quando o pistão chega ao
PMS, a mistura gasosa é comprimida na câmara de combustão.
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Figura 56 – Conjunto responsável pela produção de 
força no motor.
Figura 57 – 1o tempo: Admissão. Figura 58 – 2o tempo: 
Compressão.
- 3o Tempo (Explosão): A vela dispara a centelha e a mistura
gasosa se inflama e expande-se, empurrando o pistão do PMS
para o PMI, produzindo trabalho.
- 4o Tempo (Escapamento): Quando findada a etapa anterior,
a válvula de escapamento se abre e a de admissão permanece
fechada. O pistão se desloca do PMI para o PMS, expulsando
assim os gases remanescentes da combustão. Encerrada a etapa,
a válvula de escapamento se fecha, encerrando um ciclo motor.
Figura 60 – 4o Tempo: 
Escapamento.
Figura 59 – 3o tempo: 
Explosão
Os contrapesos da árvore de manivelas estão dispostos de
maneira a proporcionar o melhor equilíbrio possível e a
assegurar que inflamação de cada cilindro produza o seu efeito
regular.
Figura 61 – Ordem de inflamação dos cilindros.
1.5.2 - Motores alternativos de 4 tempos à diesel
O funcionamento de um motor diesel de 4 tempos é
semelhante ao motor de 4 tempos à gasolina, diferenciando-se
apenas nas etapas de admissão e explosão, ou seja, o motor
diesel aspira apenas ar, o qual é comprimido na câmara de
combustão até que o combustível seja pulverizado inflamando a
mistura.
As vantagens da utilização dos motores diesel residem no
seu maior rendimento e na sua maior duração devido à sua
robustez.
Entre as desvantagens deste tipo de motor estão incluídos
um elevado preço, maior peso, maior vibração a baixa rotação e
menor elasticidade.
Num motor a gasolina a taxa de compressão varia em
torno de 9:1 a 10:1, já em um motor diesel esta relação pode
atingir o valor de 22:1, a fim de aumentar a temperatura do ar.
Figura 62 – Motor diesel: 1o tempo.
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Figura 63 - Motor diesel: 2o tempo. Figura 64 - Motor diesel: 3o tempo.
Figura 66 - Motor diesel: 4o tempo.
Figura 68 – Coordenação dos pistões em um motor 
diesel de 6 cilindros.
LUBRIFICAÇÃO DE MOTORES
Sistema de Lubrificação
Mancais 
de apoio-(5) 
Orifícios e canais de lubrificação,óleo lubrificante 
sob pressão. (Todos os mancais possuem)
VIRABREQUIM – ( Ex. 4 cilindros)
Mancais das 
Bielas
Mancais das 
Bielas
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ABASTECIMENTO
MOTOR
PARADO
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-
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Figura 73 – Circuito de lubrificação do motor diesel.
Figura 74 – Representação do sistema de arrefecimento de um motor. Figura 75 – Funcionamento do sistema arrefecimento de um motor.
Figura 76 - Funcionamento do sistema arrefecimento de um motor. Figura 77 - Funcionamento do sistema arrefecimento de um motor.
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Figura 78 – Sistema de turboalimentação de um motor. Figura 79 - Turboalimentação de um motor.
Figura 80 - Turboalimentação de um motor. Figura 81 – Turboalimentação com resfriador de ar de um motor.
Figura 82 - Turboalimentação de um motor enfatizando o resfriador de ar.
Curiosidade: Durabilidade de motores de Fórmula 1
- Em 2018 cada motor, V6, 
Turbo alimentado,
roda 6000 km
- Em 2001, quando o motor 
era aspirado, V10, cada 
motor rodava 450 km, um 
motor por dia
- Motor de um carro 
convencional (Ex. Toyota 
Corolla) roda 500.000 km