MOTORES e TRATORES P1 resumo

Prévia do material em texto

MOTORES 
 
TRATOR 
“Máquina autopropelida provida de meios que, além de 
lhe conferirem apoio estável sobre uma superfície 
horizontal, capacitam-no a tracionar, transportar e 
fornecer potência mecânica para movimentar órgãos 
ativos de máquinas e implementos agrícolas.” 
 
FUNÇÕES DO TRATOR 
Tracionar, por meio da sua barra de tração, máquinas e 
implementos de arrasto, tais como: 
Arados; Grades; Adubadoras; Semeadoras; e 
Carretas, etc. 
Acionar, por meio da sua tomada de potência, máquinas 
estacionárias, tais como: 
Trilhadoras; Batedoras de cereais; e Bombas de 
recalque d'água, etc. 
Tracionar máquinas, por meio da barra de tração ou do 
engate de três pontos e acionar seus mecanismos, pela 
tomada de potência, tais como: 
Segadoras; Colhedoras; Pulverizadores, etc. 
Tracionar e carregar máquinas e implementos 
montados, por meio do engate de três pontos com 
levantamento hidráulico, tais como: 
Arados; Grades; Semeadoras; Cultivadores; e 
plantadoras, etc. 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS TRATORES (Tipo de 
Rodado) Tratores de esteira; Esteira de metal; e Esteira 
de borracha 
TRATOR DE 2 RODAS Trator de rabiças (Indicado 
para áreas de até 30 ha) 
TRATOR TIPO TRICICLO Usado para tração; 
Facilmente adaptável para acoplamento de 
implementos usados para o cultivo em linhas; O 
sistema de triciclo foi gradativamente substituído por 
um eixo frontal mais largo; e os tratores de cultivo 
modernos podem ter tração também no eixo dianteiro 
(tração dianteira auxiliar). 
 
TRATORES DE 4 RODAS (tração) Tratores 
4x2;Tratores 4x2 TDA (Tração Dianteira Auxiliar); 
Tratores 4x4: 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS TRATORES ( Uso) 
Tratores agrícolas; Tratores florestais; Tratores 
industriais. 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS TRATORES ( Potência) 
Trator pequeno ( até 50 cv); Trator médios (50 a 99 cv); 
Tratores grandes (100 a 200 cv); Trator Pesados (> 
200cv) 
 
CONSTUIÇÃO BÁSICA DOS TRATORES 
Tipos de estruturas de chassis 
• Monobloco: A estrutura monobloco é formada pela 
união dos próprios componentes do trator (motor-
transmissão-diferencial). 
• Chassi propriamente dito: normalmente equipa 
tratores acima de 90 cv. A transmissão e o motor não 
estão sujeitos a esforços devido a tração desenvolvida 
pelo trator. 
• Semichassi: geralmente utilizado para montar tratores 
entre 180 e 350 cv. Evita que esforços sejam 
diretamente absorvidos pelo motor. 
• Chassi articulado: permite uso de pneus de mesmas 
dimensões no eixo dianteiro e traseiro; Maior 
rendimento de tração que os demais; menor 
versatilidade para acoplamento de implementos e 
manobras. 
 
 
LASTRO, BITOLA E PATINAGEM EM 
TRATORES AGRÍCOLAS 
 
LASTROS DE UM TRATOR 
Consiste em colocar pesos no trator; Tem objetivos de 
aumentar a estabilidade, a aderência (diminuindo a 
patinagem) e a capacidade de tração dos tratores 
(transferência de peso – TP); 
A transferência de peso é o máximo de peso que pode 
ser transferido do peso dianteiro estático (PDE) para a 
força de tração máxima (FTM). 
 
LASTROS DE UM TRATOR AGRÍCOLA 
Os lastros podem ser colocados na frente do trator 
(frontal) e nas laterais (roda traseira do trator). 
Normalmente, os utilizados nos tratores agrícolas são: 
Água: Colocada dentro da câmara de ar no interior dos 
pneus de tração (no máximo 75% do volume de água 
nos pneus diagonais. Para os pneus radiais somente em 
caso de extrema necessidade colocar 40% do volume de 
água); 
 
Ferro fundido: Podem ser colocados nos discos das 
rodas motrizes ou na parte frontal do trator, presos no 
pára-choque. 
 
LASTRAGEM LÍQUIDA: É a adição de água nos 
pneus do trator. A posição do bico, indica a quantidade 
de água introduzida 
 
CALIBRAGEM CORRETA 
DIMINUIÇÃO DE ATÉ 20 % NO CONSUMO DE 
COMBUSTÍVEL 
ECONOMIA DE ATÉ 7,5 % NO TEMPO GASTO 
DIMINUIÇÃO DE ATÉ 80 % NA COMPACTAÇÃO 
DO SOLO 
 
BITOLA DE UM TRATOR AGRÍCOLA 
É a distância de centro a centro dos pneus dianteiros ou 
traseiros dos tratores e sua finalidade é adequar o trator 
à cultura, ao implemento e à operação. 
 
As bitolas podem ser: 
Ajustáveis no eixo: A variação da bitola é feita soltando 
a presilha e prendendo a roda no eixo. 
Pré-fixada: Obtidas com diferentes posições do disco 
ou calota. 
Servo ajustáveis: O ajuste da bitola é feito soltando as 
presilhas que prendem a roda ao aro e girando eixo 
traseiro. 
 
RODADOS DOS TRATORES 
Os rodados possuem a função de sustentar e auxiliar no 
deslocamento dos tratores. Podem ser divididos em: 
Esteiras :Fornecem maior contato do trator com o solo 
e causam menos compactação no solo. As esteiras 
podem ser de borracha e de metal. As esteiras de 
borracha são de mais manutenção mais fácil e possuem 
durabilidade maior. As de metal estão menos sujeitas à 
rasgos por pedaços de madeira ou pedras. 
 
Conjugados: Possuem tanto esteiras quanto pneus, as 
esteiras se localizam nas rodas motoras e os pneus 
servem para dar direção à máquina. 
 
Pneus: são os elementos de sustentação dos tratores 
agrícolas. Os tipos de pneus são: 
 
Radiais: Possuem as fibras das lonas dispostas 
perpendicularmente ao sentido de deslocamento do 
trator. Vantagens: Maior área de contato com o solo, 
menor compactação, maior flutuação e rendimento na 
tração. Desvantagens: Menor estabilidade lateral e 
maior flexão ao deslocamento lateral. 
 
 Diagonais: As fibras das lonas estão dispostas 
diagonalmente ao sentido de deslocamento do trator. 
Vantagens: Maior estabilidade lateral e maior 
resistência à penetração. Desvantagens: São pouco 
moldáveis à situação de terreno que se encontram. 
 
PATINAGEM DE TRATORES 
 É a diferença entre a rotação das mesmas, com 
carga e sem carga na barra de tração. É um valor 
percentual entre os percursos do trator tracionando um 
implemento e aquele que seria obtido nas mesmas 
condições, após ter sido desacoplado o implemento. 
 A patinagem traz a redução da capacidade 
operacional, o desgaste do pneu, o aumento do 
consumo de combustível e maior compactação do solo 
são os principais fatores que causam a perda de 
potência da barra de tração. 
 A patinagem ideal para os pneus diagonais 
(máxima eficiência de tração) se obtém entre 8 a 12% e 
para o pneu radial 10 a 15%. 
 Pode ser medida, em um determinado espaço 
percorrido pelo trator, demarcado por duas balizas, 
utilizando uma das duas fórmulas abaixo; O trator deve 
partir de uma distância mínima que permite atingir a 
primeira baliza em regime normal de trabalho, a 
rotação do motor deve ser exatamente a mesma com 
carga e sem carga. 
PRINCIPAIS COMPONENTES DOS MOTORES 
 
MOTOR: Órgão responsável pela produção da força e 
movimento do trator. 
Os motores térmicos são máquinas que tem por 
objetivo transformar a energia calorífica do 
combustível em energia mecânica diretamente 
utilizável. 
Os motores endotérmicos transformam a energia 
química em energia mecânica 
 
Tampão ou cabeçote 
Local onde se encontram as válvulas, passagens de ar, 
água, óleo e câmara de combustão. É fixado na parte 
superior do bloco, acima dos cilindros, abrigando os 
seguintes componentes: 
Válvulas com suas sedes e guias; Balancins; Árvore 
de comando de válvulas; Bicos Injetores; e Velas de 
ignição. 
O cabeçote é também o componente responsável pelo 
fluxo de gases através do motor; e Nele são fixados os 
coletores de admissão e escape, em lados opostos do 
cabeçote. 
 
Bloco 
Parte central do motor. Local onde estão os cilindros, 
os pistões e o eixo virabrequim (EVB). É o alojamento 
principal dos componentes do motor e nele estão 
localizados e fixados vários dos componentes móveis. 
Por dentro do bloco estão os dutos e galerias por onde 
passam o óleo lubrificante e o líquido de refrigeração. 
 
Cárter 
•Parte inferior do motor 
•Nos motores de quatro tempos - depósito do óleo 
lubrificante 
•Nos motores de dois tempos - funciona como pré-câmara de admissão 
 
Cilindro 
Serve de guia do pistão que se desloca dentro dele 
Camisas do cilindro: são cilindros removíveis onde se 
deslocam os pistões. É uma das partes mais exigidas do 
motor, suporta grandes temperatura e pressões. 
 
Pistão (êmbolo) e Anéis de segmento 
Recebe o movimento de impulsão causado pela 
expansão dos gases resultantes da combustão 
(movimento retilíneo). 
Geralmente são três: dois para anéis de compressão e 
um para anel raspador de óleo. 
 
Biela 
Interliga o pistão (êmbolo) ao eixo virabrequim. 
 
Eixo virabrequim (EVB) 
Responsável pelo movimento rotativo do motor que 
chega às rodas de tração 
 
Válvulas 
Admissão (ar ou ar + combustível) e Descarga (gases) 
 
Eixo de comando de válvulas 
Eixo ligado ao eixo virabrequim por uma correia 
dentada (relação 2:1 – EVB : ECV) 
 
Volante 
•Armazenar a energia proveniente da combustão; 
•Manter uniforme a velocidade angular do eixo 
virabrequim; 
•Permitir a partida inicial do motor através da 
cremalheira. 
 
Quanto ao combustível (Ciclo Otto ou Diesel) 
- Ciclo Otto: Gasolina, álcool, querosene, gás natural. O 
combustível é introduzido na corrente de ar que flui no 
coletor de admissão através do carburador ou do 
sistema de injeção eletrônica. 
- Ciclo Diesel: Diesel e Biodiesel 
O combustível é injetado no interior da câmara de 
combustão por meio de uma bomba mecânica de alta 
pressão. 
Quanto ao ciclo de funcionamento: 2 ou 4 tempos 
 
Motores com ignição por centelha: a queima de 
combustível é iniciada com uma centelha fornecida 
pela vela de ignição; 
Motores com ignição por compressão: ignição é 
iniciada pela injeção de combustível no cilindro através 
de bicos injetores. A combustão em se dá de maneira 
espontânea, estimulada por elevadas pressão e 
temperatura no cilindro. 
 
 
1) Tempo: é o giro de 180º do eixo virabrequim do 
motor (1/2 volta) 
2 tempos: 1 volta do EVB. Este motor executa as 4 
fases em 360º 
4 tempos: 2 voltas do EVB. Este motor executa as 4 
fases em 720º 
 
2) Curso: É a distância que o pistão percorre entre seu 
ponto morto superior (PMS) e o ponto morto inferior 
(PMI). 
 
3) Câmara de compressão: a câmara de compressão é o 
espaço livre depois da cabeça do pistão quando este 
atinge o PMS. 
•O volume inicial ocupado pelo ar é somente o da 
câmara de combustão. 
 
4) Cilindrada: é o volume da mistura ar-combustível 
admitido pelo motor a cada ciclo. 
Volume: distância entre o ponto morto superior (PMS) 
e o ponto morto inferior (PMI) e o diâmetro do cilindro. 
 
Taxa de compressão: Especifica quantas vezes a 
mistura é comprimida durante a fase de compressão. A 
taxa de compressão é a relação entre o volume inicial e 
o volume final. 
 
COMBUSTAO INTERNA: 
Ciclo Otto - Motor de 4 tempos 
 
Admissão: 
O pistão desce aspirando a mistura ar/combustível para 
o interior do cilindro. 
 
Compressão: 
A mistura aspirada é comprimida pelo pistão. 
 
Combustão: 
A mistura se inflama quando uma centelha é solta pelo 
eletrodo da vela de ignição ou quando a pressão 
aumenta no interior da câmara e o combustível entra 
em auto-detonação. 
 
Exaustão (escape): 
Os gases produzidos pela combustão da mistura saem 
do cilindro empurrados pelo pistão para o coletor de 
escape. 
 
Ciclo Otto 
Motor de 4 tempos 
Pulverização do combustível pelo bico injetor na 
câmara de combustão 
 
 
Ciclo Diesel 
Motor de 2 tempos 
•Funcionamento semelhante aos Otto de dois tempos; 
•Diferenciam-se de forma construtiva daqueles de 
quatro tempos; 
• Lavagem dos cilindros, após o término de um ciclo e 
início do sucessivo 
 
 
Sistemas de válvulas 
•É o sistema responsável pelo acionamento do 
mecanismo de válvulas, ou seja, pelo controle de 
abertura e fechamento das válvulas de admissão e 
escape. 
•A admissão de ar ou de mistura gasosa no cilindro e a 
expulsão dos gases resultantes da combustão nos 
motores de 4 tempos são feitos através de válvulas. 
 
No sistema direto, para o acionamento do eixo 
comando pelo virabrequim usam-se correia dentada 
ou corrente que evitam deslizes, que tirariam o 
sincronismo no funcionamento do motor. 
 
No sistema indireto que deverá possuir além do tucho, 
uma vareta e um balancim para cada válvula, o 
acionamento do eixo pode ser engrenagem com 
engrenagem, nos motores menores ou também por 
corrente nos maiores. 
 
 
SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO EM MOTORES 
 
 
Sistema alimentação de ar 
•Projetado para suprir o motor de ar limpo (oxigênio) 
em quantidade que garanta o melhor rendimento do 
combustível durante o processo de explosão; 
•admissão do ar, filtragem, participação na combustão e 
exaustão ou escapamento dos gases para o meio 
exterior; 
•Os sistemas mais utilizados pelos motores Diesel são: 
sistema de aspiração natural, o sistema 
turboalimentado e o turboalimentado com pós-
arrefecimento 
 
Pré-filtro de ar 
Localizado antes do filtro de ar. Tem como função reter 
partículas grandes contidas no ar 
 
Filtro de ar 
Filtro de ar (óleo) 
•O ar passa por uma camada de óleo antes de atravessar 
o elemento filtrante. O elemento filtrante não é trocado, 
devendo ser limpo periodicamente. Apresenta dois 
elementos filtrantes descartáveis: 1)filtro primário de 
papel; e 2)filtro secundário de feltro 
 
Aspiração natural 
No sistema de aspiração natural ou convencional o ar é 
admitido dentro do cilindro pela diferença de pressão 
atmosférica, passando pelos filtros e, através do coletor 
de admissão, alcança a câmara de combustão. Após a 
combustão, em forma de gás, ele é empurrado ou 
forçado pelo pistão a sair pelo coletor de escapamento 
e, posteriormente, ao meio ambiente. 
 
Aspiração turboalimentado 
No sistema de aspiração turbinado ou turboalimentado 
o ar é forçado pelo turbocompressor ou 
turboalimentador a passar pelo processo de filtragem 
através da turbina de ar, sendo remetido com pressão 
para a câmara de combustão. Após a combustão em 
forma de gás, ele aciona a turbina também a gás e é 
direcionado ao coletor de escapamento e, 
posteriormente, ao meio ambiente. Neste sistema, 
existe um indicador de restrição quanto à qualidade do 
ar na entrada do sistema. 
 
Turbocompressor equipado com válvula de alívio 
wastegate 
Alivia a pressão da turbina, apresentando também as 
seguintes vantagens: maior torque a baixas rotações, 
menor temperatura de trabalho e menor índice de 
emissão de poluentes. 
 
Circuito de combustível DIESEL 
Funções do circuito de combustível 
•Armazenamento, transporte e filtragem de 
combustível; 
•Dosagem de combustível de acordo com a posição do 
acelerador; 
•Injeção de combustível atomizado, sob pressão, no 
interior da câmara de combustão de cada cilindro 
segundo a ordem de ignição do motor; 
•Pressão de injeção: 1600-2000 kgf.cm-2 = 1600-2000 
atm. 
•Nos motores de ciclo Otto, a mistura (ar + 
combustível) é introduzida na câmara de combustão 
 
Tanque de combustível 
A manutenção da limpeza periódica e o abastecimento 
total, mantendo o reservatório sempre cheio, evita a 
sucção de impurezas menos densas presentes na 
superfície do líquido e a entrada de vapor de água ou 
umidade presente no ar ambiente, que é condensado 
durante a noite quando ocorrem menores temperaturas. 
 
Bomba alimentadora 
Normalmente, são utilizadas bombas de êmbolo na 
função de bomba de alimentação de combustível. A 
bomba de alimentação está diretamente acoplada à 
bomba injetora, a qual também é acionada pelo 
excêntrico do eixo de cames. Sua função consiste em 
aspirar o combustível do reservatório e transportá-lo 
através de um filtro até a bomba injetora. 
 
Filtros de combustível 
•Dependendo do tipo de motor, para melhorar a 
eficiência na filtragem, utilizam-se dois filtros em série; 
•Evita que partículas contidas no combustível atinjam a 
bombainjetora . 
 
Bomba injetora 
• Localizada entre os filtros e os bicos injetores; 
•Dosagem e controle da injeção de combustível sob 
pressão. 
•A quantidade requerida de combustível em altas 
rotações não é compatível com o tempo de injeção; 
•avançar o ponto de injeção quando o motor atinge alto 
giro, compensando o atraso da queima; 
•Montado na parte frontal da bomba injetora – utiliza a 
rotação do virabrequim 
 
Bombas rotativas 
•O desenho, o conceito e a aparência são totalmente 
diferentes das conhecidas bombas em linha; 
•utiliza somente um pistão para os diversos cilindros do 
motor e, através de um só orifício, faz o controle da 
injeção em cada cilindro; 
•Motores menores – até 4 cilindros 
Bicos injetores 
•Quando ocorre a pulverização do combustível na 
câmara a pressão é em torno de 1600 bar, ou seja, cerca 
de 1600 vezes o valor da pressão atmosférica; 
•Os motores diesel podem apresentar controle de 
injeção eletrônica. 
•Existem no mercado bicos injetores de controle 
mecânico e eletrônico. 
•Nos bicos de controle mecânico a injeção é 
controlada mecanicamente e operaram em pressões 
menores que os eletrônicos. 
 
 
Injeção eletrônica DIESEL 
•Surgiu na década de 80 
•A quantidade e o tempo de pulverização do 
combustível são mais precisos que no sistema 
mecânico; 
•Melhor combustão e redução de poluentes; 
 
As vantagens do sistema eletrônico em relação ao 
mecânico são: 
•Maior rendimento do motor; 
•Menor consumo de combustível e emissão de 
poluente; 
•A dosagem e injeção do combustível são controladas 
eletronicamente. 
• Unidade de controle eletrônico: computadores e 
softwares são utilizados para o controle da injeção. 
 
Sistemas de injeção eletrônica 
•Diesel Eletrônico (EDC) : bomba injetora eletrônica 
•Neste sistema a injeção é monitorada por sensores; 
•Bomba injetora eletrônica. Conhecida também por 
“Fly By Wire Electronic Pump”; 
•Não existe nenhuma conexão mecânica entre a bomba 
e o pedal do acelerador; 
•Foi o primeiro sistema de injeção eletrônica diesel, 
lançado no mercado pela Bosch em 1989 em veículos 
comerciais. 
 
•Sistema de injeção Unit Injector System (UIS): 
unidade injetora 
•Lançado no mercado pela Bosch em 1994; 
•Característica principal é combinar a bomba injetora e 
o bico injetor em uma única unidade (Unit Injector); 
•Apresenta uma unidade injetora para cada cilindro; 
•Permite variar o período da injeção e pode gerar 
pressões de injeção de até 2.200 bar; 
 
• Os principais componentes do sistema de injeção 
eletrônica diesel UIS são: 
•Unidade injetora; 
•Sensor de pressão e temperatura do ar; 
•Sensores de temperatura, os quais medem 
temperaturas em diversos locais do motor; 
•Sensor de fase que informa qual cilindro está em 
compressão; 
•Sensor de rotação do motor. 
 
•Sistema de injeção Common Rail(CRS): 
•Lançado no mercado pela Bosch em 1997; 
•Possui uma única bomba de alta pressão que envia 
combustível para todos os bicos injetores; 
•Processos de pressurização e injeção são 
independentes entre si; 
•É possível realizar mais de uma pulverização de 
combustível durante a fase de expansão; 
•A 1ª Geração do sistema funciona com pressões de 
1.600 bar; 
•Atualmente, a 4ª Geração do sistema funciona com 
pressão de injeção de 2.100 bar.