Diagnósticos e Regulagens de Motores de Combustão Interna

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AUTOMOTIVA
Direcionado a técnicos da reparação automotiva, este livro 
apresenta os procedimentos corretos estabelecidos pela enge-
nharia automobilística para efetuar diagnósticos e reparações 
nos sistemas que agregam e dão suporte ao funcionamento do 
motor de combustão ciclo OTTO, com o intuito de promover 
alto desempenho, economia de combustível, alta durabilidade 
do motor e baixo índice de emissão de poluentes.
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 interna Diagnósticos e 
regulagens de motores 
de combustão interna
M E L S I M A R A N
ISBN 978-85-65418-39-3
Diagnósticos e 
regulagens de motores 
de combustão interna
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
 Maran, Melsi
 Diagnósticos e regulagens de motores de combustão interna / Melsi 
 Maran. – São Paulo : SENAI-SP Editora, 2019.
 200 p. : il.
 Inclui referências
 ISBN 978-85-65418-39-3
 
 1. Diagnóstico de motor 2. Eficiência térmica 3. Motor de combustão 
 interna 4. Regulagem de motor I. Título.
 CDD 621.43
Índices para o catálogo sistemático:
1. Motor de combustão interna 621.43
2. Reparação automotiva 621.43
SENAI-SP Editora
Avenida Paulista, 1313, 4o andar, 01311 923, São Paulo – SP
F. 11 3146.7308 | editora@sesisenaisp.org.br | www.senaispeditora.com.br
M E L S I M A R A N
Diagnósticos e 
regulagens de motores 
de combustão interna
AUTOMOTIVA
Departamento Regional 
de São Paulo
Presidente 
Paulo Skaf
Diretor Superintendente Corporativo 
Igor Barenboim
Diretor Regional 
Ricardo Figueiredo Terra
Gerência de Assistência 
à Empresa e à Comunidade 
Celso Taborda Kopp
Gerência de Inovação e de Tecnologia 
Osvaldo Lahoz Maia
Gerência de Educação 
Clecios Vinícius Batista e Silva
Comissão editorial 
Milton Gava 
Osvaldo Lahoz Maia 
João Ricardo Santa Rosa 
Vilson Polli 
Adelmo Belizário 
Ophir Figueiredo Júnior 
José Carlos Dalfré
Escola Senai Conde José 
Vicente de Azevedo
Fabio Rocha da Silveira (Diretor)
Prefácio
O ritmo de crescimento da frota de veículos nos últimos anos tem 
superado o da população em grande parte dos municípios brasileiros. 
Ao mesmo tempo que os veículos representam mais mobilidade e 
uma solução para a melhoria da qualidade de vida do cidadão, há 
também a preocupação com os efeitos de sua grande concentração, 
sobretudo nas metrópoles.
Além das questões relacionadas à segurança no trânsito, tem sido 
crescente a preocupação com os efeitos ambientais decorrentes do 
uso intenso dos veículos automotores. Nesse sentido, o Código Na-
cional de Trânsito, instituído pela Lei no 9.503/97, prevê a implanta-
ção de Programas de Inspeção e Manutenção de Veículos.
De acordo com dados do Departamento Nacional de Trânsito 
(Denatran), a idade média da frota nacional de veículos é de 9,4 anos. 
Fabricantes, sistemistas e entidades de classe do setor são unânimes 
sobre a importância da manutenção preventiva dos veículos como 
forma de garantir o bom desempenho, a segurança e o controle das 
emissões veiculares.
Novas tecnologias estão sendo incorporadas aos sistemas veicula-
res, incluindo o conjunto motopropulsor, que vem sendo aprimorado 
para proporcionar o melhor desempenho com o menor consumo de 
combustível e menor nível de emissões de poluentes. Para manter 
esses sistemas em plenas condições de funcionamento são requeri-
dos profissionais cada vez mais capacitados e conscientes sobre as 
questões voltadas ao meio ambiente.
O SENAI de São Paulo, além da formação tradicional do mecâ-
nico automobilístico, implantou de forma inédita, em 1996, o Curso 
Técnico em Manutenção Automotiva, e em 2012, o Curso Superior 
de Tecnologia em Sistemas Automotivos, com o intuito de suprir essa 
demanda por profissionais qualificados.
Com o objetivo de fornecer material de apoio didático aos estu-
dantes e profissionais que atuam no setor de manutenção automotiva, 
a SENAI-SP Editora estimulou esta publicação, que reúne informa-
ções sobre o princípio de funcionamento do motor, seus sistemas e 
desempenho, além de recomendações para execução do diagnóstico 
de falhas. 
Dessa forma, o autor espera contribuir com a comunidade de es-
pecialistas para uma melhor compreensão do assunto, apresentando 
técnicas de diagnóstico que trazem benefícios à sociedade e ao meio 
ambiente.
Fabio Rocha da Silveira
Diretor da Escola Senai Conde José Vicente de Azevedo
Sumário
Introdução 9
Definições de torque e potência 10
Eficiência térmica 14
Componentes de entrada e de saída de uma combustão 15
Eficiência térmica 17
Características dos gases 17
Formação da mistura ar/combustível 22
Propriedades da gasolina 25
Propriedades do álcool combustível 32
Características construtivas dos motores de combustão interna 38
Tempo de admissão/enchimento dos cilindros 40
Velocidade do pistão/enchimento do motor 41
Coletor de admissão com geometria variável 43
Diagrama de válvulas 44
Importância da troca da correia da distribuição 49
Comando variável das válvulas 52
Funcionamento da regulagem do avanço 54
Funcionamento da regulagem do retardo 56
Funcionamento da regulagem da intermediária 57
Posição de retardo (básica) 58
Posição de avanço 60
Gerenciamento do motor 61
Turboalimentador acionado por gás de escapamento 61
Turbina de Geometria Variável (TGV) 66
Sistema de gerenciamento do motor – princípio de 
funcionamento e testes 68
Sensores 70
Eletroinjetores de combustíveis 87
Bomba de combustível 88
Transformador de ignição 89
Corretor da rotação de marcha lenta por motor de passo 96
Corretor da marcha lenta por pulso de largura modulada (PWM) 97
Interruptor da luz de freio e interruptor do pedal de freio 99
Interruptor do pedal da embreagem 100
Tempo de pressão de compressão do motor 102
Teste de vazamento de cilindros 110
Sistema de arrefecimento do motor 117
Sistema de lubrificação do motor 122
Funções básicas do óleo do motor 123
Contaminação do óleo lubrificante do motor 125
Classificação de lubrificantes 127
Observações importantes do diagnóstico 129
Sistema de carga e partida 130
Combustíveis e combustão 157
Catalisador com aquecimento fracionado homogêneo 171
Anexo 179
Sequência recomendada para diagnósticos de falhas do motor 179
Sobre o autor 198
Referências 199
INTRODUÇÃO
O objetivo deste livro é apresentar aos técnicos de reparação au-
tomotiva os procedimentos corretos estabelecidos pela engenharia 
automobilística para efetuar diagnósticos e reparações nos sistemas 
que agregam e dão suporte ao funcionamento do motor de com-
bustão ciclo OTTO, seguindo uma ordem lógica e prática pautada 
em literaturas técnicas, equipamentos e ferramentas convencionais e 
específicas, a fim de promover alto desempenho, economia de com-
bustível, alta durabilidade do motor e baixo índice de emissões de 
poluentes. Considerando que nos grandes centros urbanos, como 
a cidade de São Paulo, para efetuar o licenciamento dos veículos é 
necessário submetê-los uma inspeção veicular – que visa reduzir a 
emissão de gases tóxicos –, é indispensável que todos os sistemas 
estejam funcionando corretamente, dentro dos parâmetros especifi-
cados pelos fabricantes.
Para um diagnóstico bem-sucedido, é necessário ter domínio de 
causa, ou seja, conhecer o perfeito funcionamento do sistema que 
se pretende diagnosticar: as características construtivas do motor, 
o conteúdo de sua ficha técnica, os procedimentos e valores espe-
cíficos de regulagens do motor e de todos os sistemas agregados e 
as curvas de torque e potência. É preciso conhecer também as pro-
priedades dos combustíveis e dos fluidos utilizados. 
INTRODUÇÃO10
Os procedimentos de diagnósticos devem obedecer a seguinte 
ordem lógica:
• levantar informações dos problemas apresentados pelo condutor;
• constatar os problemas por meio de testes de funcionamento;
• iniciar o diagnósticopelos sistemas que agregam o motor em 
ordem de prioridade:
 – sistema de alimentação (carburação ou injeção eletrônica);
 – sistema de ignição;
 – sincronismo mecânico do motor;
 – medição de pressão de compressão;
 – medição de vazamento de cilindros;
 – regulagens de válvulas, quando houver;
 – medição de pressão de óleo do motor;
– testes no sistema de arrefecimento (estanqueidade, infrapressão 
e sobrepressão);
– testes no sistema de carga e partida (bateria, alternador e motor 
de partida); 
 – análise de gases emitidos pelo escapamento.
Definições de torque e potência
As curvas de torque e potência estão entre os dados mais impor-
tantes de um motor. Potência é o trabalho realizado (força multiplica-
da pela distância de deslocamento) dentro de um período de tempo. 
potência = trabalho/tempo
Até 1985, a potência era especificada em cavalos-vapor (represen-
tada pelo símbolo cv) ou horsepower (em inglês, representada pelo 
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 11
símbolo HP) em função do método comparativo pelo qual se obtinha 
seus valores. Após esse período, a potência passou a ser especificada 
em quilowatt (kW).
A seguir, podemos observar que a potência desenvolvida depen-
de da rotação do motor.
Po
tê
nc
ia
 d
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a 
(k
W
)
0 Rotação do motor (rpm)
Potência de saída do motor
A potência de saída do motor é a quantidade de 
trabalho (torque) gerado em um determinado 
período. Embora kW seja a unidade internacio-
nal, as unidades de HP e PS também são usadas.
A potência de saída é o resultado da rotação do 
motor multiplicada pelo torque. Uma vez que o 
torque axial diminui por conta da redução da 
e�ciência de admissão que ocorre nas altas 
rotações, a potência de saída atinge picos em 
determinado nível. Esse pico é chamado de 
potência de saída máxima.
RECOMENDAÇÃO
Os valores abaixo descrevem a relação entre kW, 
HP e PS.
1 kW = 1,3596 PS
(1 PS = 0,7355 kW)
1 kW = 1,3410 HP
(1 HP = 0,74571 kW)
Figura 1 – Curva de potência
T = F x d
Torque do motor
O torque do motor representa a força que faz 
girar a árvore de manivelas.
É representado por N . m, que é calculado 
conforme se segue:
T = F x d
T = Torque
F = Força
d = Distância
RECOMENDAÇÃO
N (newton) é uma unidade de força, e está 
relacionada a kgf conforme se segue:
1 N = 0,11355 kgf
1 kgf = 9,80665 N
F
d
Figura 2 – Torque do motor
INTRODUÇÃO12
O torque corresponde à força atuando em relação a um ponto 
de apoio.
torque = força x distância do ponto de aplicação
Quando se altera a intensidade da força ou a dimensão da alavan-
ca, altera-se também o resultado de torque.
Os fabricantes desenvolvem motores modernos para que tenham 
o mais alto torque possível, mesmo em rotações muito baixas, e que 
sejam capazes de manter esses valores numa ampla faixa de rota-
ção. Isso faz que o motor tenha uma grande elasticidade, exigindo 
mínimas trocas de marcha, o que o torna mais econômico. A mais 
importante faixa de consumo específico de um motor é a de rotação, 
em que apresenta seu torque ideal.
A unidade de potência atual, o quilowatt, corresponde à quantida-
de de energia necessária para realizar o trabalho de um newton- me-
tro em um segundo (1 kW = 1000 W). Um ser humano pode realizar 
por volta de 1/10 kW continuamente ou chegar a um pico, durante 
um curto período, cerca de vinte vezes mais alto.
1 kW = 1,36 HP
1 HP = 0,735 kW
1 kgf = 9,8 N 
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 13
PMS
1a fase 2a fase 3a fase 4a fase
180o 360o 540o 720o
Admissão Compressão Combustão Escape
PMI
Representação dos quatro tempos do ciclo OTTO, com 720 graus e um tempo produtivo
Figura 4 – Curva de desempenho do motor
Figura 3 – Tempos do Motor ciclo OTTO
INTRODUÇÃO14
Eficiência térmica
É a relação entre a energia térmica convertida em trabalho pelo 
motor dividida pela energia térmica total gerada nas câmaras de 
combustão. É interessante saber que apenas uma pequena parcela 
de energia térmica produzida pelo motor é convertida em trabalho.
A maior parte da energia produzida pela combustão (energia po-
tencial da combustão) é desviada ou perdida, pois, além das perdas 
do calor eliminado pelos sistemas de escapamento, arrefecimento 
e lubrificação, existem ainda, no caso de aplicação veicular, as per-
das por atritos dos pneus, da embreagem, da transmissão etc. Nos 
veículos movidos a gasolina e a álcool, são convertidos em trabalho 
produtivo apenas 17% da energia térmica, e nos veículos movidos 
a diesel, 25% (aproximadamente).
Os motores de combustão interna geram energia através da 
conversão de energia química contida no combustível em calor, e 
o calor produzido, em trabalho mecânico. A conversão de energia 
Figura 5 – Curvas de desempenho em condução
REFERÊNCIA:
Curva de desempenho da condução
Esta curva transforma o desempenho do veículo 
equipado com motor, em forma grá�ca. Permite a 
interrupção destas três conexões:
 A rotação do motor e a velocidade do veículo
A conexão entre a rotação do motor e a velocidade do 
veículo em cada posição de marcha.
 Potência de condução e velocidade do veículo
A conexão entre potência de condução em cada 
posição de marcha e a velocidade do veículo enquanto 
o acelerador está totalmente aplicado.
 A resistência de condução e a velocidade do veículo
A conexão entre velocidade do veículo em uma inclina-
ção e a resistência de condução na inclinação varia 
entre 0 e 60%. 
Ré
60%
50%
40%
30%
20%
0%
10%
Ré
1a
1a 3
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7000
6000
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2000
1000
0 20
(12)
60
(37)
100
(62)
140
(67)
160
(99)
Velocidade do veículo: km/h (mph)
Ro
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do
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ot
or
 (r
pm
)
3
2
1
Grá�co de curvas de desempenho em condução
3
2
1
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 15
química em calor é realizada através da combustão, enquanto a 
conversão subsequente está em processo, permitindo que o calor 
aumente a pressão dentro de um meio que realiza o trabalho à 
medida que se expande.
Os líquidos asseguram o aumento na pressão de serviço por 
meio de uma transformação de fase (vaporização) ou gases, cuja 
pressão de serviço pode ser aumentada pela compressão. Os com-
bustíveis, principalmente os hidrocarbonetos, precisam de oxigênio 
para sua queima, que é fornecido normalmente como um consti-
tuinte do ar de admissão. Se a combustão ocorrer dentro do cilin-
dro, o processo é chamado de combustão interna e o próprio gás 
de combustão é usado como meio de serviço. O serviço mecânico 
contínuo é possível apenas em um processo cíclico (motor com 
pistão). Os diversos processos para motores de combustão interna 
também podem ser definidos conforme sua formação de mistura 
ar/combustível e tipos de ignição.
A formação da mistura ar/combustível pode ocorrer fora da câ-
mara de combustão, que será homogênea quando a combustão for 
iniciada; quando o combustível é introduzido internamente na câ-
mara de combustão, ela é heterogênea.
Componentes de entrada e de saída de uma combustão
De acordo com a equação química que explica a combustão, a 
queima de um combustível com o ar, na teoria, deveria ser perfeita, 
pois somente restariam nitrogênio, água e dióxido de carbono. Na 
prática, por causa da influência de efeitos químicos, físicos e elétricos 
dentro da câmara de combustão, essa queima total do combustível 
INTRODUÇÃO16
não acontece, e no resíduo da combustão aparecem os gases poluen-
tes e nocivos para o ambiente, como veremos adiante.
A figura a seguir dá uma ideia geral dos componentes iniciais e 
finais da combustão no motor.
Figura 6 – Componentes iniciais e finais da combustão no motor
EFICIÊNCIA TÉRMICA
Características dos gases
Nitrogênio (N) 
Gás inerte, incolor e inodoro. O nitrogênio compõe 78% do ar 
que respiramos.
A maior parte do nitrogênio aspiradovolta a sair puro nos gases 
de escape, mas uma pequena proporção se combina com o oxigênio, 
formando o NOX (óxido de nitrogênio), gerado pelas altas tempera-
turas e pressões do motor. 
EFICIÊNCIA TÉRMICA18
Oxigênio (O)
Gás comburente, incolor e inodoro, o oxigênio compõe 21% do 
ar que respiramos. É o gás mais importante para o funcionamento 
do motor e também para os seres vivos.
Água (H2O)
A água está presente no ar (umidade) e no combustível (por 
exemplo, no álcool) consumidos pelo motor. É inofensiva nos gases 
de escape.
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 19
Dióxido de carbono (CO2)
Gás incolor, resultado da combinação do carbono (C) do com-
bustível com o oxigênio (O2) aspirado. Em grandes concentrações, o 
dióxido de carbono forma uma manta gasosa na atmosfera do plane-
ta, impedindo a reflexão dos raios solares, o que resulta no conhecido 
efeito estufa.
Não é tóxico em baixas concentrações.
Monóxido de carbono (CO)
Gás incolor, inodoro e altamente tóxico (asfixiante).
O monóxido de carbono surge na combustão incompleta do com-
bustível. Sua produção aumenta se houver falta de oxigênio na combus-
tão ou falhas de ignição. Em uma concentração normal no ar, oxida-se 
EFICIÊNCIA TÉRMICA20
rapidamente, formando CO2. O monóxido de carbono inibe o trans-
porte de oxigênio para o cérebro e, se aspirado em ambiente fechado, 
com o motor ligado, pode causar a morte em questão de minutos.
Hidrocarbonetos (HC)
 São resíduos de combustível não queimados durante a combustão.
Os hidrocarbonetos se manifestam em diferentes combinações 
(exemplos: C6H6, C8H18) e prejudicam o organismo de diversas for-
mas. Alguns hidrocarbonetos afetam os órgãos sensoriais e outros 
são cancerígenos.
Óxidos de nitrogênio (NOX)
Combinação de nitrogênio com oxigênio (exemplos: NO, NO2, 
N2O), os óxidos de nitrogênio são produzidos em altas temperaturas, 
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 21
alta pressão e excesso de oxigênio durante a combustão do motor, 
por isso devem ser medidos com o motor em condição de carga 
em dinamômetros. Alguns óxidos de nitrogênio são nocivos para a 
saúde, pois atacam o sistema respiratório.
As medidas destinadas a reduzir o consumo de combustível ge-
ram aumento das concentrações de óxidos de nitrogênio nos gases 
de escape, pois uma combustão mais eficaz produz temperaturas 
mais altas.
Dióxido de enxofre (SO2)
Gás incolor, com forte odor e não combustível. O dióxido de en-
xofre afeta as vias respiratórias, no entanto, há uma parcela muito 
pequena dele nos gases de escape. Somente a redução do enxofre 
durante o refino do combustível pode reduzir a produção do SO2.
Curiosamente, o enxofre é que provoca o escurecimento do óleo 
dos motores a gasolina.
EFICIÊNCIA TÉRMICA22
Formação da mistura ar/combustível
Existem diversas técnicas que visam reduzir o consumo de com-
bustível e, por consequência, diminuir a emissão de poluentes. Po-
demos citar, por exemplo, a aplicação de carrocerias mais aerodinâ-
micas, fazendo que o veículo utilize menos potência para vencer a 
resistência do ar durante o seu deslocamento; o estudo minucioso 
para aliviar o peso da carroceria, utilizando chapas de maior espes-
sura e resistência somente em lugares estratégicos ou em zonas es-
truturais do veículo, a fim de garantir a segurança dos ocupantes; o 
cálculo bem dimensionado das relações de marcha das transmissões; 
a aplicação dos conversores catalíticos para a transformação da maior 
parte dos gases nocivos em gases inofensivos.
Contudo, a principal contribuição para o controle da combustão 
e a redução da emissão de gases nocivos na atmosfera é o gerencia-
mento do motor. 
Por meio de medições realizadas por sensores, a Unidade de Co-
mando do Motor (UCM) determina as necessidades de combustível 
a todo instante e aciona os atuadores para que o motor trabalhe a 
maior parte do tempo respeitando a relação estequiométrica.
Relação estequiométrica
É a relação ideal entre a massa de ar admitido e o combustível 
injetado para a queima mais completa possível.
A/F = air/fuel (ar/combustível)
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 23
Informa a proporção, em massa, da mistura ar/combustível utili-
zada no funcionamento do motor.
No caso de motores movidos a gasolina brasileira, o A/F ideal 
é 13,2/1, ou seja, precisa-se de 13,2 partes de ar para queimar uma 
parte de gasolina. No caso do álcool, é de 9/1. Os valores teóricos 
para o A/F de um motor a gasolina (pura) é de 15/1, mas como no 
Brasil a gasolina recebe de 20% a 26% de álcool anidro, o A/F muda 
para 13,2/1.
Se o motor trabalhar o máximo do tempo com essa proporção 
respeitada, os resíduos de gases poluentes serão os menores possíveis.
Relação estequiométrica da gasolina: 
A/F = 13,2/1 = 13,2 kg de ar para queimar 1 kg de gasolina
Relação estequiométrica do álcool: 
A/F = 9/1 = 9 kg de ar para queimar 1 kg de álcool
Relação lambda (λ)
Para que a UCM possa ajustar a proporção correta de combustí-
vel nas distintas condições de carga, é necessário obter informações 
exatas sobre a quantidade de massa de ar aspirada pelo motor.
Quando a mistura ar/combustível é estequiométrica, dizemos 
que ela tem valor lambda 1, ou seja, a massa de combustível forne-
cida ao motor é a ideal. Somente quando a proporção da mistura 
aproxima-se da estequiométrica é possível eliminar quase por com-
pleto, com auxílio do catalisador, as substâncias nocivas contidas 
nos gases de escape.
EFICIÊNCIA TÉRMICA24
Se o valor lambda é maior que 1, existe falta de combustível na 
combustão, ou seja, dizemos que a mistura está pobre, o que aumenta 
consideravelmente a emissão de NOX. Se o valor lambda é menor 
que 1, existe excesso de combustível na combustão, ou seja, dizemos 
que a mistura está rica, o que aumenta a emissão de gases como o 
CO e o HC.
A UCM leva o motor a trabalhar dentro da faixa de lambda 1, 
principalmente a fim de otimizar as conversões feitas pelo catalisa-
dor. A redução do NOX no catalisador é favorecida quanto menos 
oxigênio houver nos gases de escape, e a oxidação do HC e do CO é 
mais eficiente quando existe mais oxigênio nos gases de escape.
Massa de combustível ideal
Massa de combustível admitida pelo motor
λ=
Figura 1 – Emissões de escape versus relação lambda
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 25
Propriedades da gasolina
A gasolina é uma mistura complexa formada por vários tipos de 
hidrocarboneto (de C5H12 a C12H26), e o octano (C8H18) é o seu princi-
pal componente. É obtida por processos de destilação, craqueamen-
to, reformação e polimerização que se desenvolvem nas refinarias. 
Entre as propriedades da gasolina, podemos destacar a volatilidade, 
que permite a vaporização e a mistura com o ar, possibilitando a 
combustão. A facilidade de partida e o consumo satisfatório são di-
retamente influenciados por essa propriedade. Se a vaporização for 
lenta, a partida torna-se difícil; se for muito rápida, poderá ocorrer 
vaporização nas tubulações e nos dutos do sistema, comprometendo 
seu funcionamento. Esse efeito é denominado vapor lock.
Na segunda metade do século XX, por falta de testes científicos e 
exatos, a volatilidade da gasolina era testada por um método conheci-
do como Ensaio do Segundo Andar: consistia em derramar gasolina 
de uma janela do segundo andar e, se uma quantidade dessa gasolina 
atingisse o solo na forma líquida, o combustível era considerado in-
suficientemente volátil. Veremos a seguir as principais propriedades 
especificadas para a gasolina.
Pressão de vapor
De maneira geral, a pressão de vapor de um líquido volátil é a 
pressão exercida pelos vapores desse líquido num espaço confinado. 
No caso da gasolina, as condições de ensaio devem ser cuidadosa-
mente estabelecidas, uma vez que a pressão de vapor varia com a 
temperatura, a quantidade de ar dissolvida e a relação de vapor para 
o líquido existente dentro do recipiente.
EFICIÊNCIA TÉRMICA26
A pressão devapor da gasolina, quando medida a 37,8 ºC (100 ºF), 
em uma bomba com uma relação de ar para líquido de 4/1, é conhe-
cida como Pressão de Vapor Reid (PVR) e é expressa em kPa (abs).
A PVR, intimamente relacionada com as características de volati-
lidade do produto, é importante nas perdas por evaporação durante 
o armazenamento, o transporte e o manuseio. Pressões de vapor ele-
vadas e temperaturas baixas no ponto de 10% da curva de destilação 
resultam em facilidade de partida do motor; entretanto também au-
mentam a tendência de tamponamento pelo vapor de combustível 
durante a operação do motor por causa do aumento da vaporização 
no sistema de alimentação.
Embora a pressão de vapor seja um dos fatores que influem na 
quantidade de vapor formado sob as condições que levam ao tampo-
namento, não é o melhor índice dessa tendência. Atualmente, consi-
dera-se a temperatura mais representvativa para dar uma relação de 
vapor/líquido (V/L) igual a 20. Quanto mais baixa a temperatura com 
V/L = 20, maior a tendência de causar o tamponamento por vapor.
Gomas e seu período de indução
A gasolina pode conter compostos instáveis que, pela polimeri-
zação, poderão formar depósitos de gomas ou lacas tanto durante 
o armazenamento como no motor. Altas temperaturas favorecem a 
polimerização e a formação de depósitos.
A goma é uma substância resinosa que, no início, permanece so-
lúvel na gasolina e, em seguida, precipita-se, aumentando as condi-
ções de desgaste e obstruindo a passagem da gasolina nas tubulações 
e nos furos calibrados dos componentes do sistema de injeção.
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 27
A formação de goma é reduzida com a incorporação de aditivos 
inibidores. O período de indução especifica o tempo que a gasolina 
pode passar sem que a concentração de goma ou outras substâncias 
indesejáveis tenham influência nociva considerável. O período de 
indução é determinado por meio de ensaios de oxidação.
Poder antidetonante
Outra importante propriedade da gasolina é seu poder antideto-
nante. O comportamento da gasolina depende diretamente das carac-
terísticas construtivas do motor em que é aplicada, principalmente da 
relação de compressão. Nos motores ciclo OTTO, a mistura ar/com-
bustível deve sofrer determinada compressão sem que ocorra a com-
bustão espontânea. As propriedades antidetonantes são indicadas 
pelo índice de octano, obtido da comparação com misturas-padrão 
de iso-octano puro (índice 100) e heptano normal puro (índice 0). 
Considerando que o hidrocarboneto iso-octano tem excelente poder 
antidetonante e o heptano normal possui características antidetonan-
tes, se uma gasolina apresenta as mesmas características de detona-
ção de uma mistura de 70% de iso-octano e 30% de heptano normal, 
é classificada com índice 70.
Até a década de 1970, no Brasil, para aumentar o índice de octano 
da gasolina, adicionava-se chumbo tetraetila (Pb(C2H5)4), substância 
altamente venenosa e causadora de intoxicação por inalação e conta-
to com a pele. A partir de 1980 a adição de álcool à gasolina permitiu, 
além do aumento do índice de octano, a economia de petróleo. Nesse 
mesmo ano, o CNP9 normalizou a adição de álcool etílico à gasolina, 
aumentando a relação de compressão e eficiência dos motores, o que 
EFICIÊNCIA TÉRMICA28
possiblitou, na época, aumentar o índice de octano de 73 para 80 
(mínimo) com teor de álcool de 22% na gasolina.
Poder antidetonante e parâmetros que influem
no requisito octanagem
Detonação é uma reação química instantânea de uma porção 
final de combustível com o oxigênio do ar. No momento em que 
salta a faísca da vela, começa uma frente de chama que percorre a 
câmara de combustão. Com isso, a pressão aumenta e a temperatu-
ra sobe. Pode ocorrer de o combustível que ainda não foi atingido 
pela frente de chama não resistir à temperatura gerada e entrar em 
“combustão espontânea”. O resultado é um aumento extremamen-
te brusco de pressão, que provoca um barulho semelhante a uma 
“batida de pino”.
O requisito de qualidade antidetonante pode ser entendido como 
a resistência do combustível que sofre uma detonação prematura 
por causa da compressão, em condições de operação definidas, e 
é influenciada pela taxa de compressão – quanto maior a taxa de 
compressão, maiores serão a temperatura e a pressão no interior do 
motor, o que exige maior resistência à detonação do combustível – e 
pelo avanço de ignição – quanto maior o avanço de ignição, maiores 
serão a temperatura e a pressão no interior da câmara, necessitando 
de maior número de octano. O número de octano, denominado oc-
tanagem, é o indicativo do poder antidetonante da gasolina, aferido 
por um ensaio de laboratório efetuado experimentalmente em um 
motor com taxa de compressão variável.
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 29
Número de octano
A octanagem é expressa por meio de um número, denominado 
número de octano, que corresponde à porcentagem volumétrica de 
um composto químico chamado iso-octano (C8H18) em uma mistura 
com n-heptano (C7H16), que apresenta a mesma qualidade antideto-
nante da amostra. Ela é aferida pela comparação da intensidade de 
detonação do combustível com a produzida pela queima de misturas 
dos padrões citados em motores e condições padronizados. O com-
posto químico iso-octano é considerado padrão de boa qualidade, 
ao qual é conferido o valor de octanagem igual a 100, enquanto o 
composto químico n-heptano é considerado padrão de má qualida-
de, ao qual é conferido o valor de octanagem igual a 0.
Escala de octanagem
0% iso-octano 50% iso-octano 100% iso-octano
100% n-heptano 50% n-heptano 0% n-heptano
n-heptano H3C – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
iso-octano H3C – C – CH2 – CH – CH3 CH3 CH3 CH3
Na verdade, a mistura de hidrocarbonetos que compõem a ga-
solina não precisa ter obrigatoriamente nem o heptano, nem o iso-
-octano. Uma gasolina com número de octano igual a 80 é aquela 
que resiste à compressão, sem detonação, equivalente a uma mistura 
de 80% de iso-octano e 20% de n-heptano. Essa gasolina oferece uma 
resistência à compressão 20% menor que uma gasolina formada so-
mente por iso-octano. Assim, quando se diz que uma gasolina usada 
EFICIÊNCIA TÉRMICA30
em aviação apresenta número de octano igual a 120, isso não signi-
fica que ela seja constituída de 120% de iso-octano (seria um absur-
do), mas de uma mistura que oferece uma resistência à compressão 
20% maior que a gasolina formada somente por iso-octano. Entre 
os métodos existentes para a determinação do número de octano, 
destacam-se o método motor (MON) e o método pesquisa (RON), 
realizados segundo condições operacionais diferentes.
Tabela 2.1. Número de octano
COMUM PREMIUM
MON RON IAD MON RON IAD
Brasil 80 – 87 – – 91
EUA 82 – 87 – – 91
Europa 80 91 – 85 95 –
Japão – 89 – – 96 –
Argentina – 83 – – 93 –
MON (Motor Octane Number) é medido em um motor-padrão 
de taxa de compressão variável denominado CFR (Cooperative Fuel 
Research). Esse motor possui um sistema para medir detonações 
(Knockmeter) e um carburador com três cubas selecionáveis. As 
condições do ensaio são: mistura aquecida a 150 oC antes de entrar 
na câmara de combustão, rotação de 900 rpm e avanço de faísca 
variável de ângulo de 19 a 26 graus APMS10 (conforme a taxa). O 
combustível a ser ensaiado é comparado com padrões de forma para 
determinar o valor da octanagem. O MON representa situações de 
carga com altas rotações.
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 31
RON (Research Octane Number) é medido em motor-padrão 
de taxa de compressão variável (ASTM-CFR). Esse motor possui 
um sistema para medir detonações (Knockmeter) e um carburador 
com três cubas selecionáveis. As condições do ensaio são: mistura 
não aquecida antes de entrar na câmara de combustão, rotação de 
600 rpm e avanço da faísca fixo em ângulo de 13 graus APMS. O 
combustível a ser ensaiado é comparado com padrões de forma para 
determinar o valor de octanagem.O RON representa situações de 
carga com baixas rotações. 
A detonação ainda pode ocorrer quando a taxa de compressão 
do motor for muito alta para o tipo de gasolina empregada. A taxa 
de compressão de um motor é a relação entre o volume da mistura 
ar/combustível contida no cilindro, quando o pistão está no ponto 
morto inferior, e o volume, quando está no ponto superior. Se no 
ponto morto inferior o volume for de 500 cm3 e, no ponto superior, 
for 60 cm3, a taxa de compressão será 500/60 = 8,33:1.
Quando a combustão é normal, a mistura ar/combustível queima 
uniformemente no momento em que a centelha da vela salta. Entre-
tanto, se a taxa de compressão for demasiadamente elevada para o 
tipo de gasolina em uso, uma parte da mistura queima uniforme-
mente e o restante detona. Além do ruído, a detonação resulta em 
sobreaquecimento, perda de potência e, se prolongada, pode dani-
ficar o motor.
A gasolina atual é mais resistente à detonação graças a novos mé-
todos de refinação e modificação dos projetos dos motores.
Há ainda a gasolina premium, de maior octanagem, usada em 
motores com taxa de compressão mais elevada (nacionais ou impor-
tados) que tendem a ter um desempenho melhor quando utilizam 
essa gasolina. Porém, esse combustível pode fazer pouca ou nenhuma 
EFICIÊNCIA TÉRMICA32
diferença para os demais veículos, projetados para rodar com ga-
solina comum. Indicada para veículos avançados tecnologicamente 
(motores com alta taxa de compressão, ignição mapeada, injeção 
eletrônica e sensor de detonação), a gasolina premium diferencia-
-se da comum pelo preço (cerca de 18% superior) e pelo número de 
octano: enquanto a gasolina comum tem índice antidetonante 87, a 
gasolina premium tem índice antidetonante 91. 
As gasolinas aditivadas contêm aditivo detergente/dispersante. 
São altamente recomendáveis, pois têm a função de limpar e manter 
limpo o sistema de alimentação. É importante ter em mente que, se 
forem utilizadas em um sistema muito velho e sujo, toda a sujeira 
do tanque e da tubulação será desprendida, podendo saturar filtros 
num primeiro momento. 
Propriedades do álcool combustível
Nos motores ciclo OTTO podem ser utilizados tanto o álcool ani-
dro como o álcool hidratado. O álcool anidro é obtido da passagem 
do álcool já concentrado por destilação, com cerca de 90% em peso, 
numa terceira coluna com benzeno ou hexano que, por extração, per-
mite chegar a 99,3% em peso. No caso do álcool hidratado, a terceira 
coluna não é utilizada, obtendo-se um álcool com 92% em peso. O 
álcool anidro é misturado à gasolina, pois são miscíveis em quaisquer 
proporções, o que já não ocorre com o álcool hidratado, porque o 
teor de água existente em sua composição dificulta a mistura com 
a gasolina. O álcool anidro possui índice de octano superior ao da 
gasolina, ou seja, quando misturado com esse derivado, aumenta a 
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 33
octanagem e elimina ou reduz a necessidade de adição do chumbo 
tetraetila (CTE).
Outra vantagem do uso do álcool é a economia de energia obtida 
nas operações de refino, na medida em que a produção de gasolina 
de baixo índice de octano exige menor processamento, pois as etapas 
de craqueamento e/ou reforma, geralmente realizadas para aumen-
tar a octanagem, são dispensáveis para essa finalidade. Após vários 
estudos e testes concluiu-se que, na proporção entre 20% e 25% em 
volume de álcool, os motores operam satisfatoriamente.
Os tipos de álcool oferecidos no mercado para uso automotivo 
recebem o nome de álcool carburante. São compostos oxigenados 
adicionados à gasolina (quando o objetivo for o aumento de octana-
gem) ou para uso puro em motores projetados para utilização desse 
combustível.
O metanol é um álcool oriundo da mesma família do etanol. Seu 
uso como carburante remonta ao início do século, pelas mãos do pio-
neiro Henry Ford. Nos primórdios do desenvolvimento da tecnologia 
dos motores a combustão interna, em 1916, Ford já declarava que 
“o álcool é mais limpo e melhor combustível para automóveis que a 
gasolina, e acredito que será o combustível do futuro para os motores 
de combustão interna”. Os alemães o utilizaram em larga escala na 
Segunda Guerra Mundial.
Esse combustível pode ser extraído da nafta, do xisto, do gás, da 
madeira ou do carvão vegetal. Os meios mais simples e usuais são a 
gaseificação do carvão vegetal e da madeira ou a pirólise desses ele-
mentos. Na Europa utiliza-se um processo de reação catalítica de mo-
nóxido de carbono e hidrogênio muito caro e altamente sofisticado.
São necessárias duas toneladas de madeira para a produção de 200 
litros de álcool ou metanol. O Brasil, com grandes áreas cultiváveis, 
EFICIÊNCIA TÉRMICA34
produz álcool com um custo infinitamente inferior utilizando cana-
-de-açúcar, mandioca, babaçu, batata, eucalipto, beterraba etc.
O metanol é extremamente tóxico: penetra no corpo humano pela 
pele e pelas vias respiratórias e digestivas, podendo levar à cegueira 
total ou parcial e até mesmo à morte. A principal vantagem de sua 
utilização é o poder de resistência à detonação: possui um elevado 
índice de octanagem (que se situa na faixa de 90 a 120, avaliado pelo 
sistema MON). Esse valor é meramente comparativo à gasolina, uma 
vez que o álcool não possui octano.
Essa resistência à detonação viabiliza a utilização do metanol em 
motores com alta taxa de compressão, na ordem de 10:1 a 17:1, pro-
porcionando ótimo desempenho, pois aproveita em torno de 40% da 
energia fornecida. Em termos mecânicos, as contraindicações são: 
baixo poder calorífico, menor que o do etanol (causa maiores difi-
culdades para as situações de partida a frio), baixa miscibilidade à 
gasolina (quando é utilizado para aumentar seu índice de octano) e 
facilidade de pré-ignição.
A utilização do álcool como combustível implica aumento de con-
sumo por causa do menor poder calorífico, quando comparado ao 
da gasolina. Ou seja, é necessária maior quantidade de combustível 
para realização do mesmo trabalho.
O etanol, ou álcool etílico hidratado carburante (AEHC), é pro-
duzido no Brasil por meio da fermentação de açúcares (amido e ce-
lulose) e é o combustível que adquirimos nas bombas dos postos de 
combustíveis. Sua composição de álcool e água é padronizada, pois 
alterações na densidade acarretarão mau funcionamento e possíveis 
danos internos ao motor.
O álcool hidratado, por motivos de economia produtiva e por 
sua eficiência, é utilizado exclusivamente como combustível. É adi-
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 35
cionada pequena quantidade de gasolina para inibir o uso domés-
tico ou a fabricação de bebidas, por exemplo.
O álcool etílico hidratado possui 96% de pureza e 4% de água 
(96° GL). O álcool anidro (sem água) é miscível com a gasolina em 
qualquer proporção e tem, como resultado, um combustível com 
ótimas características antidetonantes. Para cada 5% de álcool, há um 
aumento de octanagem em aproximadamente dois pontos percen-
tuais, sem os inconvenientes da adição de chumbo tetraetila (CTE), 
extremamente poluente e que destrói os elementos dos catalisadores.
O álcool anidro possui características de pureza na ordem de 
99,95%, com 0,05% de água na escala GL (Gay-Lussac), ou seja, é 
considerado isento de água. Para obter álcool puro ou anidro, deve-se 
retirar a quantidade excedente de água; um dos processos utilizados 
consiste em adicionar cal viva à mistura. A cal viva, ou cal virgem 
(óxido de cálcio), tem a propriedade de reagir com a água, formando 
hidróxido de cálcio, segundo esta equação:
CaO + H2O = Ca (OH)2
óxido de cálcio + água = hidróxido de cálcio
Como o hidróxido de cálcio não é solúvel em álcool etílico, ocorre 
a formação de uma mistura heterogênea. Por meio de filtração, sepa-
ra-se o hidróxido de cálcio. Cada litro de álcool obtido na destilação 
produz cerca de 12 litros de resíduos do mosto fermentado, os quais 
recebem o nome de vinhoto. 
EFICIÊNCIA TÉRMICA36
Tabela 2.2. Podercalorífico dos principais combustíveis
COMBUSTÍVEL
PODER CALORÍFICO
kJ/kg kcal/kg
Gás liquefeito do petróleo 49030 11730
Gasolina sem álcool 46900 11220
Gasolina com 20% de álcool 40546 9700
Querosene 45144 10800
Óleo diesel 44581 10730
Etanol 29636 7090
Álcool combustível 27200 6507
Metanol 22200 5311
Metano 53922 12900
Propano 49951 11950
Butano 49324 11800
Acetileno 40964 9800
Hidrogênio 120802 28900
Tabela 2.3. Poder calorífico dos principais combustíveis
COMBUSTÍVEL PONTO DE EBULIÇÃO oC
PONTO DE FULGOR 
oC
PONTO DE IGNIÇÃO 
oC
Etanol 78 13 423
Éter etílico 34,6 -45 180
Benzeno 80 -11 562
Tolueno 111 4 536
Gasolina 40-200 -43 280
Querosene 175-320 45 255
Óleo combustível 230-350 66 259
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 37
1o – Tempo de admissão
No tempo de admissão, o pistão desce puxado pela árvore de ma-
nivelas e aspira uma mistura de ar/combustível através da abertura 
da válvula de admissão instalada no cabeçote, que se abre pela ação 
de um ressalto no comando de válvulas, acionado por uma correia 
dentada ligada à árvore de manivelas. Ao final do curso do pistão, a 
árvore de manivelas terá girado 180 graus.
2o – Tempo de compressão
No tempo de compressão, o pistão sobe impulsionado pela árvore 
de manivelas, comprimindo a massa de ar/combustível na câmara de 
combustão, que aquece e homogeneiza a mistura, pois as válvulas de 
admissão e escapamento estão fechadas. Ao final do curso do pistão, 
a árvore de manivelas terá girado 360 graus.
Tempos do motor ciclo OTTO, funcionamento e in�uências físicas e construtivas
1o – Admissão 2o – Compressão 3o – Combustão 4o – Escapamento
Figura 2 – Tempos do motor ciclo OTTO
EFICIÊNCIA TÉRMICA38
3o – Tempo de combustão
No tempo de combustão, as válvulas permanecem fechadas, a 
pressão existente na câmara é muito elevada e, nesse momento, uma 
centelha é gerada na vela de ignição. Isso provoca a inflamação da 
mistura ar/combustível, que se expande, impulsionando o pistão para 
baixo com grande força. Nesse tempo se produz trabalho na árvore 
de manivelas em sentido rotatório, que é transferido para a transmis-
são e para as rodas. Ao final do curso do pistão, a árvore de manivelas 
terá girado 540 graus.
4o – Tempo de escapamento
No tempo de escapamento, a válvula de escapamento se abre antes 
do ponto morto inferior, o pistão sobe impulsionado pela árvore de 
manivelas e expele os gases queimados para a atmosfera. Ao final 
do curso do pistão, a árvore de manivelas terá girado 720 graus e 
completado o ciclo de quatro tempos.
Características construtivas dos motores de combustão interna
Ao iniciar um curso descendente, o pistão encontra-se no ponto 
mais elevado dentro do cilindro, o que denominamos ponto morto 
superior (PMS). Ao iniciar um curso ascendente, o pistão encontra-
-se no ponto mais baixo dentro do cilindro, e a isso denominamos 
ponto morto inferior (PMI). Com as referências de PMS e PMI pode-
mos determinar o curso do pistão e, por consequência, a capacidade 
volumétrica de cada cilindro e a cilindrada total do motor.
A capacidade volumétrica do cilindro é calculada por V= r² . π . c.
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 39
 
Figura 3 – Classificação dos motores
Motor
Diâmetro e curso
Os motores são classi�cados em três tipos, conforme o 
diâmetro do cilindro e a relação de curso do êmbolo:
1. Motor de longo curso de deslocamento (do êmbolo)
O motor em que o curso do êmbolo é maior do que o 
diâmetro do cilindro.
2. Motor quadrado
O motor em que o diâmetro do cilindro e o curso do 
êmbolo são iguais.
3. Motor de curso curto de deslocamento (do êmbolo)
O motor em que o curso do êmbolo é menor do que o 
diâmetro do cilindro.
 Diâmetro
 Curso
 PMS (Ponto Morto Superior)
A posição do êmbolo no cilindro quando este está na 
posição mais alta.
 PMI (Ponto Morto Inferior)
A posição do êmbolo no cilindro quando este está na 
posição mais baixa.
1
2
3
4
1
2
3
4
1 2 3
Volume de deslocamento total do êmbolo 
(cilindrada ou volume do motor)
O volume de deslocamento do êmbolo (ou simples-
mente “deslocamento”) no cilindro é determinado 
por diâmetro e curso. O volume de deslocamento 
total do êmbolo é obtido multiplicando-se o volume 
de deslocamento do êmbolo de um cilindro pelo 
número de cilindros.
Geralmente, quanto mais alto for o volume de 
deslocamento total do êmbolo, maior será a potên-
cia de saída do motor.
 Diâmetro
 Curso
 PMS (Ponto Morto Superior)
 PMI (Ponto Morto Inferior)
1
2
1
3
2
4
1
3
2
4
Figura 4 – Volume de deslocamento total do êmbolo
EFICIÊNCIA TÉRMICA40
Tempo de admissão/enchimento dos cilindros
O tempo de admissão do motor ciclo OTTO é aquele no qual se 
inicia todo o processo para que o motor atinja o máximo de desem-
penho esperado.
A mistura que se encontra no cilindro após o fechamento das 
válvulas de admissão, formada pelo ar fresco admitido e pelo gás 
do combustível vaporizado, é o chamado enchimento do cilindro. 
Esse ar admitido é o fator decisivo para o trabalho realizado no 
pistão durante a combustão e, portanto, para o torque produzido 
pelo motor.
O enchimento máximo teórico é determinado pela cilindrada, e, 
nos motores sobrealimentados, pela pressão controlada de sobrea-
limentação. Considerando que, num motor convencional com uma 
válvula de admissão e uma de escapamento, o enchimento máximo é 
de aproximadamente 85% da capacidade do cilindro devido a fatores 
construtivos, físicos e atmosféricos, para chegar a 95% os fabricantes 
utilizam alguns recursos tecnológicos, como duas ou três válvulas 
de admissão por cilindro, coletor de admissão variável e comando 
variável. A sobrealimentação é um recurso que produz o enchimento 
total do cilindro para todas as situações de trabalho do motor.
Efeito de condições atmosféricas
A quantidade de ar que um motor aspira ou é introduzida no 
motor por sobrealimentação depende da densidade do ar ambiente; 
o ar mais frio, mais pesado ou mais denso aumenta o rendimento do 
motor. A potência do motor cai aproximadamente 1% para cada 100 
metros de subida. Dependendo do design do motor, o ar de admissão 
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 41
frio é normalmente aquecido em alguns graus enquanto atravessa os 
dutos de admissão, com consequente redução de sua densidade e do 
rendimento do motor.
O ar úmido possui menos oxigênio que o ar seco e, assim, produz 
rendimentos mais baixos do motor.
Filtragem do ar de admissão
Um dos fatores que comprometem o enchimento do cilindro é o 
filtro de ar de admissão. Os filtros de ar de admissão retêm as impure-
zas, como aerossóis, fuligem de diesel, gases de emissões industriais, 
pólen e poeira. Aproximadamente 75% das partículas têm uma faixa 
de tamanho de 5 µm a 100 µm.
Os elementos de filtragem são projetados para atender às exigên-
cias de cada tipo de motor, assegurando que as perdas de pressão 
sejam mínimas.
A periodicidade de troca do filtro é determinada pelos fabrican-
tes, principalmente em função do tipo de terreno a ser utilizado ou 
quando a contrapressão atingir 20 µbar. 
Velocidade do pistão/enchimento do motor
Este é um fator muito importante para determinar diâmetros dos 
dutos de admissão, cursos de válvulas de admissão e escapamento, 
diagramas, curvas de ignição e tempo de injeção de combustível.
O gráfico representa a velocidade de um pistão num motor de 
curso de 86 mm em metro por segundo. Observe que, a 2800 rpm, 
EFICIÊNCIA TÉRMICA42
o pistão está a 30 m/s e, quanto maior a rotação, menor será o tempo 
de enchimento do cilindro, comprometendo o rendimento do motor.
Fórmula para calcular a velocidade do pistão:
Curso s
Ve
lo
ci
da
de
 m
éd
ia
 d
o 
pi
st
ão
 
 m
Ve
lo
ci
da
de
 m
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do
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 m
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m/s
30
20
18
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10
12
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8
7
mm1601401201009080706050
45
6
7
8
9
10
15
m/s
10
00
12
00
14
00
16
00
18
00
20
00
30
00
40
00Ve
loc
ida
de
 do
 m
oto
r =
 50
00
 rp
m
(m/s)VMP =
curso do pistão (mm) x RPM
30000 
Figura 5 – Gráfico de enchimento do motor em relação à velocidade do pistão
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 43
Coletor de admissão com geometria variável
Uma vez que o efeito de sobrealimentação dinâmico depende do 
ponto de operação do motor, a geometria variável do coletor de ad-
missão permite uma curva de torque virtualmente ideal. Sistemas 
variáveis podem ser implementados por:
• ajustes do comprimento dos canais de admissão;
• alternância entre vários comprimentos de canais de admissão;
• desativação alternada de um canal de admissão por cilindro em 
sistemas de canais múltiplos; 
• comutação para diferentes volumes de admissão.
Eixo de comando
Canal de 
torque
Canal de 
potência
Exemplo de coletor de �uxo variável para otimizar o enchimento dos cilindros
Faixa de potência (admissão/duto curto) Faixa de torque (admissão/duto longo)
Figura 6 – Coletor de fluxo variável
EFICIÊNCIA TÉRMICA44
Diagrama de válvulas
O diagrama de válvulas é determinado pelos cames do eixo de 
comando de válvulas, e seu formato define o momento de abertura 
e fechamento das válvulas.
Para a manutenção dos ângulos do diagrama, é necessário um 
perfeito sincronismo mecânico entre o eixo de comando de válvulas 
e a árvore de manivelas. Da mesma forma, a manutenção precisa das 
folgas de dilatação das válvulas e do sincronismo mecânico entre o 
eixo de comando e a árvore de manivelas.
Carga parcial
Marcha lenta ou plena carga
Depósito de depressão
Eletroválvula N156
Válvula para o canal de 
admissão (retenção)
Acionamento mecânico 
da borboleta
Mangueira 
de depressão
Pressão 
atmosférica
Cápsula pneumática para comutação 
do coletor de admissão variável 
Figura 7 – Funcionamento em carga
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 45
Válvula de admissão
Instalada no cabeçote e no fluxo de ar admitido do motor, a válvu-
la de admissão trabalha com temperaturas mais baixas. Os materiais 
usados em sua fabricação (ligas de cromo-níquel) apresentam grande 
resistência ao desgaste. Abre-se um pouco antes do PMS do primeiro 
cilindro (final de escapamento/início de admissão) e fecha depois do 
PMI para otimizar o enchimento do cilindro, aproveitando a inércia 
dos gases (início da fase de compressão).
Válvula de escape
Instalada no cabeçote e no duto de saída de gases queimados, a 
válvula de escape tem a função de liberar a descarga dos gases pro-
duzidos durante a combustão. Como a válvula de escape é exposta 
a altas temperaturas, por conta da passagem dos gases aquecidos, 
ela deve ser fabricada com materiais que, além de alta resistência 
ao desgaste, ainda apresentem resistência a elevadas temperaturas, 
próximo de 900 oC.
Figura 8 – Diagramas de válvula de admissão e de escapamento
EFICIÊNCIA TÉRMICA46
Para resistir a tão severas condições de trabalho, a válvula de esca-
pe é revestida, na região de contato com a sede, de ligas especiais, tipo 
estelite e outras à base de silício. Em função dessa característica, as 
válvulas de escape não podem ser retificadas. Elas abrem um pouco 
antes do PMI, para um rápido alívio da pressão de combustão do 
cilindro (fase final da expansão dos gases da combustão), e fecham 
alguns graus depois do PMS (início de admissão). 
Os inconvenientes da folga incorreta das válvulas são ruídos, des-
gastes, perda de compressão, alteração da marcha lenta, queima da 
válvula ou sede, perda de rendimento e consumo.
Se a folga da válvula estiver desajustada
Folga 
excessiva
Folga 
insuficiente
Ruído 
anormal
Vibração na 
marcha lenta
Figura 9 – Inconvenientes da folga incorreta das válvulas
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 47
Escapamento
(�xo)
Admissão
(variável)
Ângulo da manivela Ângulo da manivela
300 o 360 o 420 o 480 o 540 o 600 o
TDC BDC
Cu
bo
s 
s
1
2
3
2 2
1
1
0
Cu
bo
s 
s
Rotação do eixo de comando de válvulas de admissão
1-Retardo, 2-Padrão, 3-Avanço
Grá
cos representativos do diagrama de válvulas em relação ao virabrequim
Escapamento
(�xo)
Admissão
(variável)
120 o 240 o 360 o 480 o 600 o
BDC TDC BDC
0
Comando seletivo do ressalto do eixo de
comando de válvula
1-Ressalto do eixo de comando de válvulas da base 
2-Ressalto do eixo de comando de válvulas auxiliar
Figura 10 – Gráficos representativos do diagrama 
das válvulas em relação ao virabrequim 
Árvore de 
comando 
de válvulas
Calço de 
regulagem
Vedador
Tucho
Válvula
Rolete
Duto do lubri�cante
Óleo
Tipos de acionamento de válvulas mais utilizados em motores modernos
Acionamento com tucho hidráulico Acionamento com tucho mecânico e pastilha
Figura 11 – Tipos de acionamentos de válvulas 
mais utilizados em motores modernos
EFICIÊNCIA TÉRMICA48
Sincronismo das válvulas com o virabrequim
Nos desenhos mais utilizados, os eixos de comando das válvulas 
estão localizados no cabeçote do motor, no qual um conjunto tucho-
-haste que se move para dentro e para fora absorve a força lateral do 
excêntrico, transferindo sua pressão linear de comando para a haste 
das válvulas.
A abertura antecipada das válvulas de escape permite um alto 
grau de purga, garantindo, desse modo, uma baixa compressão resi-
dual quando o pistão está em seu curso para cima, ainda que ocorra 
redução no índice de trabalho dos gases de combustão.
A sincronização da válvula de admissão fechada exerce efeito 
decisivo sobre a relação entre o consumo de ar e a velocidade do 
motor. Quando a válvula de admissão fecha antecipadamente, a efi-
ciência máxima de carga ocorre em baixas velocidades do motor, 
enquanto o fechamento retardado muda o pico de eficiência na di-
reção da extremidade superior do espectro de velocidade do motor. 
Quanto maior for a velocidade em que a potência máxima ocorre 
e quanto maior for a faixa de velocidades operacionais do motor, 
menos satisfatório será o resultado.
A
B
2V 4V
A – ponto de referência: comando de válvulas
B – ponto de referência: virabrequim
Exemplo de pontos de sincronismo mecânico com correia dentada
1 – V do tensionador 2 – parafuso de apoio
3 – referência de tensionamento
2
3
1
Figura 12 – Exemplo de pontos de sincronismo mecânico com correia dentada
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 49
Importância da troca da correia da distribuição
A correia sofre desgastes, contaminações e enrijece por causa do 
calor do motor, o que poderá resultar em trincas e quebras nos den-
tes, pois o material é feito de borracha.
Se a correia da distribuição quebrar O ponto de abertura e o de 
fechamento da válvula não estarão sincronizados e o motor deixará 
de funcionar. O êmbolo pode tocar nas válvulas, provocando empe-
namento e vazamentos de compressão e de gases de escapamento.
Polia dentadaDistribuidor de ignição
Exemplos de pontos de sincronismo mecânico com correia dentada
Figura 13 – Exemplos de pontos de sincronismo mecânico com correia dentada
EFICIÊNCIA TÉRMICA50
As correntes utilizadas para a distribuição, o acionamento da 
bomba de óleo e o conjunto equilibrador têm a mesma configuração 
e se diferenciam unicamente pelo número de elos.
Essas correntes são de novo desenho e livres de manutenção. São 
mais silenciosas, têm um rendimento mais elevado e maior flexibili-
dade que as correntes antigas, além de transmitirem o mesmo torque 
mas com uma espessura menor.
Existem três tensores e vários patins de plástico poliamida para 
manter o sistema de correntes com a tensão de trabalho correta:
• um tensor hidráulico para a corrente de acionamento dos eixoscomando de válvulas: para desmontagem é necessário bloquear o seu 
êmbolo com ferramenta; 
• um tensor mecânico para a corrente de acionamento dos eixos equi-
libradores: o tensor está aparafusado ao bloco e é lubrificado com óleo;
• um tensor mecânico para a corrente de acionamento da bomba 
de óleo: seu bloqueio também é feito com ferramenta.
Figura 14 – Distribuição Motora por corrente
Acionamento da 
árvore comando de 
válvulas de escape
Tensor 
hidráulico
Tensor 
hidráulico
Acionamento da 
bomba de óleo
Pinhão da árvore 
de manivelas
Corrente de roletes 
para árvores comando 
de válvulas
Corrente de 
roletes primária
Acionamento da 
bomba de alta pressão 
de combustível e 
bomba de depressão
Acionamento da 
árvore comando 
de válvulas de 
admissão
Distribuição por corrente
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 51
Para ajustar o sincronismo deve-se coincidir as marcas nos pi-
nhões com os elos escuros das correntes. Esses elos vêm somente 
de um lado das correntes, de forma que existe apenas uma possi-
bilidade de montagem e não é necessário marcar o sentido de giro.
A correia é poly-V unilateral, funciona de forma silenciosa e isen-
ta de vibrações, mesmo em altas velocidades. Ela é acionada pela 
árvore de manivelas por meio de uma polia poly-V com tensionador 
antivibrador, fixada por parafusos, em consideração de forças e tor-
ques mais intensos que intervêm no motor. Com o acionamento por 
correia, impulsionam-se o compressor do climatizador, o alternador 
e a bomba do líquido de arrefecimento. A correia é continuamente 
tensionada por meio de um rolamento tensor específico. Periodi-
camente deve-se efetuar uma inspeção dos elementos e a troca da 
correia para garantir o funcionamento dos acessórios. 
Figura 15 – Acessórios do acionamento por correia
Rolamento tensor
Rolamento guia
Rolamento guia
Malha de cobertura
Placa de cobertura
Reforço de poliéster
Corpo
Polia poly-V
Detalhe da 
correia poly-V
Polia poly-V do 
motor 3.6 ℓ v6 R36
Acionamento da 
bomba do 
líquido de 
arrefecimento
Acessórios do acionamento por correia
Acionamento do 
alternador
Acionamento do 
compressor do 
climatizador
COMANDO VARIÁVEL
DAS VÁLVULAS
Os motores equipados com comando variável de válvulas pos-
sibilitam acertar a fase dos eixos de comando de válvulas, em re-
lação à árvore de manivelas, sem afetar o período de abertura e o 
levantamento das válvulas. Os comandos operados elétrica ou eletro-
-hidraulicamente permitem o ajuste do eixo de comando de válvulas 
como uma função de velocidade do motor. O eixo de comando de 
válvulas é ajustado para fechamento retardado da admissão na velo-
cidade de marcha lenta e na faixa superior de velocidade do motor. 
A sobreposição reduzida das válvulas gera uma recirculação interna 
reduzida dos gases de escape, assegurando, ao mesmo tempo, carac-
terísticas estáveis de marcha lenta. Os efeitos de reforço atribuídos à 
propriedade dinâmica de gases em velocidades mais altas asseguram 
um maior rendimento do motor.
O fechamento antecipado das válvulas evita que o ar aspirado 
seja expelido, aumentando o rendimento. Um sistema que também 
permite o ajuste do eixo de comando de válvulas de escape possibi-
lita variação da recirculação interna de gás de escape para reduzir 
emissões de óxido de nitrogênio.
A finalidade da distribuição variável é obter um ótimo torque 
do motor para as suas diferentes fases de funcionamento, além de 
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 53
suavizar o funcionamento e a qualidade dos gases de escape. A distri-
buição variável atua sobre o eixo comando de válvulas de admissão, 
podendo defasá-lo em 30 graus, ou seja, 60 graus em relação à árvore 
de manivelas. A unidade de controle utiliza os sinais do medidor de 
massa de ar e do sensor de rotação do motor como indícios básicos 
para o cálculo do avanço desejado, e o sinal do sensor de temperatura 
do líquido de arrefecimento como indício corretor. O sinal do sensor 
de fase Hall é utilizado como retroinformação para reconhecer a 
posição do eixo comando de válvulas de admissão.
A posição do variador é definida pela eletroválvula para a distri-
buição variável, controlada pela UCM com um sinal de frequência 
fixa e Proporção de Período Variável (PWM).
Depois da parada do motor, o variador é bloqueado na posição 
de repouso. Por meio de um pino de bloqueio submetido à força 
de uma mola, o sistema é desbloqueado quando a pressão do óleo 
supera 0,5 bar. O variador é composto de um rotor, um estator, uma 
válvula distribuidora de pressão de óleo e um pino de bloqueio. O 
rotor é incorporado ao eixo comando de válvulas de admissão, e 
o estator é acionado diretamente pela corrente da distribuição. A 
válvula distribuidora está aparafusada ao eixo comando de válvulas 
com rosca à esquerda.
Em função do campo magnético, o induzido da eletroválvula em-
purrará a válvula distribuidora, abrindo a passagem de óleo até a 
câmara correspondente do variador. Com o motor em marcha lenta 
ou em rotação inferior a 1800 rpm e baixas solicitações de carga, a 
UCM não excita a eletroválvula para a distribuição variável, e o va-
riador se mantém em posição de repouso. Quando o motor está com 
mais de 1800 rpm e com solicitação de carga, a UCM modifica a 
posição do eixo comando de válvulas de admissão, adiantando o 
COMANDO VARIÁVEL DAS VÁLVULAS54
momento de abertura e fechamento das válvulas para otimizar o 
preenchimento dos cilindros. A regulagem do eixo comando é efe-
tuada tomando como referência uma família de curvas característi-
cas armazenadas na UCM. No caso de avarias no sistema, o eixo 
comando de válvulas permanece na posição de repouso, provocando 
uma redução do torque do motor.
Funcionamento da regulagem do avanço 
Para melhorar o torque do motor nas cargas parciais e para que 
ocorra a recirculação dos gases de escape, é necessário alterar a po-
sição relativa da árvore de comando de admissão, de modo que suas 
válvulas abram antes do PMS. Para isso, a unidade de controle do 
Válvula 
distribuidora
Dispositivo variador do ângulo do comando de válvulas em corte
Eletroválvula 
para distribuição 
variável N205
Pino de 
bloqueio
Palheta
Figura 1 – Dispositivo variador do ângulo do comando de válvulas em corte
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 55
motor energiza a eletroválvula do variador de fase, deslocando o 
êmbolo do variador. Na carcaça da distribuição, o conduto de óleo 
para regulagem de avanço abre em conformidade com o ângulo de 
regulagem determinado. Na sequência, o óleo do motor sob pressão 
flui através da carcaça da distribuição até o conduto anelar da árvore 
de comando de válvulas. Para a regulagem de avanço, o óleo passa 
por cinco orifícios frontais da árvore de comando de válvulas até as 
cinco câmaras do variador de fase, onde o óleo exerce força contra 
as aletas do rotor interno, fazendo-o deslocar em relação ao rotor 
externo. A árvore de comando de válvulas de admissão desloca-se 
solidariamente ao rotor interno, no sentido contrário ao giro da ár-
vore de manivelas, o que antecipa a abertura das válvulas otimizando 
o torque do motor.
Carcaça da distribuição
Óleo do motor sob pressão Retorno de óleo
Êmbolo do variador
Conduto de óleo 
para regulagem 
de avanço
Retorno 
de óleo
Condutores anelares
Orifícios frontais
Distribuição variável: funcionamento e diagnósticos
Regulagem do avanço
Figura 2 – Distribuição variável: funcionamento e diagnósticos
COMANDO VARIÁVEL DAS VÁLVULAS56
Atenção: se o sistema de regulagem da distribuição variável não 
funcionar, o variador de fase fica em sua posição de repouso, sob 
pressão de óleo do motor, a 25o depois do PMS.
Funcionamento da regulagem do retardo 
Em marcha lenta e em altas rotações do motor, que requer potên-
cia, é necessário alterar a posição da árvore de comando de válvulas 
de admissão, de modo que as suas válvulas abram mais tarde, isto é, 
depois do PMS.
Para a regulagem do retardoda árvore de admissão, a unidade 
de controle do motor energiza a eletroválvula. Com o deslocamento 
Carcaça da distribuição
Variador de fase de admissão
Regulagem do retardo
Óleo do motor sob pressão Retorno de óleo
Êmbolo do variador
Conduto de 
óleo para 
regulagem 
de atraso
Orifício não 
passante no 
parafuso de 
�xação
Retorno 
de óleo
Condutores anelares
Orifícios frontais
Figura 3 – Variador de fase de admissão
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 57
do êmbolo variador, o conduto de óleo para a regulagem de atraso é 
aberto. O óleo flui através da carcaça da distribuição até o conduto 
anelar e depois para o orifício não passante do parafuso de fixação do 
variador de fase na árvore de comando de válvulas. Na sequência, o 
óleo passa através de cinco furos no variador até as câmaras de óleo 
atrás das aletas do rotor interno, fazendo-o deslocar no sentido de 
giro da árvore de manivelas com a árvore de comando de válvulas. 
Simultaneamente, com a abertura do conduto para a regulagem de 
retardo, o êmbolo do variador abre o retorno do óleo pelo conduto de 
regulagem do avanço. Por esse conduto, o óleo consegue sair da câma-
ra destinada à regulagem do avanço, fazendo-o voltar para o motor.
Funcionamento da regulagem intermediária 
A regulagem intermediária permite realizar uma regulagem de-
finida entre o avanço total e o retardo total da árvore de comando 
de válvulas de admissão. O curso de regulagem máximo é de 52o da 
árvore de manivelas. Através da análise dos sinais procedentes dos 
sensores de fase, a unidade de controle do motor detecta a posição 
momentânea da árvore de admissão. Em função dos mapas caracte-
rísticos programados na unidade de controle, ela inicia a energização 
da eletroválvula, que desloca o êmbolo do variador, por exemplo, 
para a posição de avanço. O óleo sob pressão passa pela carcaça de 
distribuição até o variador de fase deslocando-o para a posição de 
avanço. Com o deslocamento do êmbolo do variador em direção ao 
avanço, abre-se automaticamente o conduto destinado à regulagem 
de retardo para que seja possível a saída de óleo.
COMANDO VARIÁVEL DAS VÁLVULAS58
Uma vez alcançado o ângulo de regulagem desejado, a unidade 
de controle do motor excita a eletroválvula de maneira que o êmbolo 
do variador seja levado a uma posição em que ambas as câmaras fi-
quem mantidas sob pressão. Se os tempos de distribuição devem ser 
alterados em outro momento, o processo se desenvolve novamente. 
Posição de retardo (básica)
A árvore de comando de válvulas de escape encontra-se na posi-
ção básica nas rotações superiores à da marcha lenta e durante a fase 
de partida do motor. Nessa posição, as válvulas fecham um pouco an-
tes do PMS. A árvore de escape adota essa posição básica nos estados 
operativos destinados ao favorecimento de potência e à recirculação 
de gases de escape. 
Variador de fase admissão
Regulagem intermediária
Figura 4 – Variador de fase admissão
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 59
Funcionamento da posição de retardo
Na posição básica, a eletroválvula do variador de fase de escape 
não é excitada pela unidade de controle do motor. Assim, o êmbolo 
do variador abre a passagem do conduto de óleo para a posição básica 
(retardo). Por esse conduto, o óleo do motor sob pressão chega até 
a carcaça da distribuição e passa pelo conduto anelar da árvore de 
escape. Daí, o óleo passa pelos orifícios não passantes do parafuso de 
fixação até as câmaras de óleo no variador de fase. O óleo atua contra 
as aletas do rotor interno, fazendo com que o rotor se desloque até o 
topo, movimentando solidariamente a árvore de escape. 
Carcaça da distribuição
Óleo de motor sob pressão
Retorno de óleo
Êmbolo do variador
Conduto de 
óleo para 
posição de 
retardo
Orifício não 
passante no 
parafuso de 
�xação
Retorno 
de óleo
Condutores anelares
Orifícios frontais
Variador de fase de escape
Posição de retardo (básica)
Figura 5 – Variador de fase de escape
COMANDO VARIÁVEL DAS VÁLVULAS60
Posição de avanço 
Na marcha lenta e em rotações de até 1200 rpm, a árvore de co-
mando de válvulas é deslocada para a posição de avanço.
Funcionamento da posição de avanço
A eletroválvula é excitada pela unidade de controle do motor, 
fazendo o êmbolo do variador abrir a passagem do conduto de óleo 
para a posição de avanço. Com isso, o óleo segue pela carcaça da dis-
tribuição, passa pelo conduto anelar, pelos orifícios frontais e chega 
às câmaras de óleo do variador, onde atua contra as aletas do rotor 
interno, fazendo-o deslocar no sentido de giro do motor e arrastando 
solidariamente a árvore de comando de válvulas de escape. Assim, 
elas abrem e fecham mais cedo. O óleo procedente das câmaras opos-
tas às aletas retorna à eletroválvula e em seguida vai para o motor.
Carcaça da distribuição
Óleo do motor sob pressão Retorno de óleo
Êmbolo do variador
Conduto de 
óleo para 
posição de 
avanço
Retorno 
de óleo
Condutores anelares
Orifícios frontais
Variador de fase de escape
Posição de avanço
Figura 6 – Variador de fase de escape
GERENCIAMENTO 
DO MOTOR
Turboalimentador acionado por gás de escapamento
O turboalimentador movido a gás de escapamento consiste de 
quatro componentes principais: turbina, compressor, alojamento do 
mancal e válvula limitadora de pressão. A turbina usa a energia 
do gás de escape para acionar o compressor que, por sua vez, aspira 
o ar fornecido aos cilindros, sob a forma comprimida. Em termos de 
energia, o ar e o fluxo de massa dos gases de escape representam o 
único acoplamento entre o turbo e o motor.
Figura 1 – Componentes do turboalimentador movido a gás de escapamento
Exaustão Ar
64
Anel 
elástico
13
Anel de 
pistão
6
Rotor da 
turbina
38
De�etor 
de calor
5
Carcaça da 
turbina
33
De�etor 
de óleo
31
Borrifador 
de óleo
8
Carcaça 
compressora
7
Impulsor
16
Anel de 
pistão
36
Colar de 
encosto
12
Mancal 
axial
14
Placa 
difusora
4
Carcaça 
dos 
mancais
11
Mancal 
radial
Óleo
Óleo
GERENCIAMENTO DO MOTOR62
A velocidade do turbo não depende da velocidade do motor, mas 
do equilíbrio entre o ar admitido e a massa dos gases de escape de 
acordo com o regime de trabalho do motor.
A sobrealimentação aumenta o rendimento dos motores de com-
bustão interna, pois garante o enchimento completo do cilindro, o 
que não se consegue no motor aspirado.
Os mancais radiais são projetados sobre buchas lisas duplas e 
rotativas, e o mancal axial sobre uma bucha com superfície com múl-
tiplas ranhuras ou rolamentos, lubrificadas e arrefecidas pelo óleo 
enviado sob pressão das galerias de lubrificação do motor.
O eixo pode atingir rotações de até 300000 rpm, vedado por anéis 
especiais que reduzem o consumo de óleo. Para garantir maior vida 
útil, alguns turboalimentadores são esfriados com água do sistema 
de arrefecimento do motor, pois a temperatura dos gases de escape 
podem ser de 800 °C a 1000 °C.
Check-list do turboalimentador
1. Verificar o nível de óleo e o seu prazo de troca.
2. Verificar o estado dos filtros de óleo e de ar, bem como dos seus 
prazos de troca.
Rotor do 
compressor
Rotor do 
turbo
Carcaça 
do turboCarcaça do 
compressor
Figura 2 – Válvula wastegate 
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 63
3. Verificar as mangueiras e as conexões do sistema quanto a trincas, 
vazamentos, obstruções, rupturas ou conexões malfeitas.
4. Inspecionar ambos os rotores quanto a danos provocados por 
objetos estranhos.
5. Verificar se existe dificuldade de giro do conjunto eixo-rotor.
6. Verificar se o conjunto eixo-rotor não possui folga excessiva, 
movimentando-o para cima, para baixo, para dentro e para fora 
da carcaça.
7. Inspecionar os contornos dos rotores e suas respectivas carcaças 
quanto a sinais de raspagem.
A turbina do turboalimentador, formada por um rotor e uma vo-
luta, tem por objetivo converter o gás de escape do motor em energia 
mecânica para acionar o compressor. O gás de escape,restringido 
pela área da seção transversal da voluta, sofre um processo de expan-
são na turbina, resultando em queda de pressão e temperatura entre 
a admissão e a saída. Essa queda de pressão é convertida pela turbina 
em energia cinética para mover o rotor da turbina. 
Existem dois tipos principais de turbina: radial e axial. No tipo 
axial, a vazão pelo rotor é apenas na direção axial. Nas turbinas ra-
diais, o fluxo de gás é centrípeto, ou seja, em uma direção radial de 
fora para dentro, e a descarga de gás na direção axial. Em rotores 
com diâmetro de até 160 mm, usam-se apenas turbinas radiais, o que 
corresponde a uma potência do motor de aproximadamente 1000 kW 
por turboalimentador. A partir de 300 mm, usam-se apenas turbi-
nas axiais. Entre esses dois valores, ambas as variações são possíveis. 
Como a turbina radial é a mais aceita em aplicações automotivas, essa 
descrição limita-se a design e função. Na voluta de turbinas radiais 
ou centrípetas, a pressão dos gases de escape é convertida em energia 
GERENCIAMENTO DO MOTOR64
cinética. Após esse processo de aceleração, o gás de escape é direciona-
do à velocidade constante para o rotor, em toda a sua circunferência.
A conversão da energia cinética em trabalho mecânico de eixo 
ocorre no rotor da turbina, que é projetado para aproveitar a maior 
parte dessa energia cinética antes de o gás deixar a turbina. O desem-
penho da turbina melhora com uma maior diferença entre a pressão 
na admissão e na saída, ou seja, quando mais gases de escape são acu-
mulados antes da turbina em consequência de uma maior velocidade 
do motor ou no caso de uma elevação na temperatura dos gases de 
escape, causado pela maior energia deles. O comportamento caracte-
rístico da turbina é determinado por uma seção transversal específica 
da voluta, também conhecida como garganta, que se localiza na área 
de transição entre o duto de admissão e a voluta propriamente dita. 
Ao reduzir essa seção, uma maior quantidade de gases de exaustão é 
retida na turbina, e o desempenho aumenta como resultado de uma 
maior razão de expansão.
Portanto, uma seção transversal menor resulta em maior pressão 
de sobrealimentação. A área de seção transversal da turbina pode 
ser facilmente modificada com a troca da carcaça de turbina. A ca-
pacidade de vazão mássica de uma turbina também é influenciada 
pela área de entrada no rotor da turbina, além da área da garganta 
na voluta. A usinagem do contorno em um rotor fundido permite 
modificar a área de entrada do rotor de turbina, permitindo ajustes 
na pressão de sobrealimentação. Um contorno maior resulta em uma 
maior área de entrada no rotor.
As características operacionais de uma turbina são descritas por 
mapas contendo o parâmetro de fluxo plotado em função da razão de 
expansão na turbina. O mapa de turbina mostra as curvas de vazão 
mássica e a eficiência para várias rotações. Para simplificar o mapa, 
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 65
tanto as curvas de vazão mássica quanto as de eficiência podem ser 
mostradas por uma curva média. Para obter um turbocompressor 
eficiente, a escolha dos diâmetros dos rotores de compressor e da 
turbina é essencial. A posição do ponto de operação no mapa do 
compressor dita a rotação do turbocompressor. O diâmetro do rotor 
de turbina precisa ser bem escolhido, visando maximizar a eficiência 
na faixa de operação.
O bypass no lado da turbina é a forma mais simples de controle 
da pressão de alimentação. O tamanho da turbina é escolhido de for-
ma que as exigências da característica de torque para baixas rotações 
do motor possam ser atendidas, alcançando-se boa dirigibilidade do 
veículo. Com esse design, logo antes do ponto de máximo torque, for-
nece-se à turbina mais ar que o necessário para produzir a pressão de 
sobrealimentação necessária. Portanto, uma vez atingido certo valor de 
sobrealimentação, parte do gás de exaustão é desviada da turbina por 
meio de um bypass. A abertura ou o fechamento da válvula do waste-
gate geralmente é operada por meio de um diafragma conectado a uma 
mola, cujo deslocamento depende da pressão de sobrealimentação. 
Atualmente, sistemas eletrônicos de controle de pressão de so-
brealimentação são cada vez mais utilizados em motores a gasolina 
ou a diesel em carros de passeio. Quando comparado a controles 
puramente pneumáticos, que somente funcionam como limitador 
de pressão máxima, um sistema flexível de controle de sobreali-
mentação permite um ajuste de pressão ótimo em cargas parciais. 
A operação é regulada por diversos parâmetros, como temperatura 
do ar, ponto de avanço da ignição e qualidade do combustível. A 
operação da válvula é semelhante à operação puramente pneumá-
tica. O diafragma do atuador é submetido a um controle de pressão 
modulado, contrastando com o controle por pressão máxima de 
GERENCIAMENTO DO MOTOR66
sobrealimentação. Essa pressão de controle é menor que a pressão 
de sobrealimentação e é gerada por uma válvula proporcional, ga-
rantindo que o diafragma fique sujeito à pressão de sobrealimen-
tação e também à pressão de entrada no compressor, em diferentes 
proporções. A válvula de proporcionalidade é controlada por meio 
da unidade eletrônica do motor. 
Turbina de Geometria Variável (TGV)
As turbinas com geometria variável modificam a área da seção 
transversal entre a voluta e o rotor de turbina por meio de aletas mó-
veis ou anel deslizante, cobrindo parte da área da seção transversal. A 
turbina de geometria variável permite uma variação da área de pas-
sagem de gás de acordo com o ponto de operação do motor. Sendo 
assim, permite-se a utilização total da energia dos gases de exaustão 
por conta do ajuste da área de passagem do gás, otimizada para cada 
ponto de operação do motor. Como resultado, a eficiência do turbo-
compressor, e também a do motor, é maior comparada com a utiliza-
Funcionamento da geometria variável segundo o regime motor
Motor a baixa rpm
Cápsula manométrica
TurbinaAleta
Prato ou coroa
Motor a alta rpm
Figura 3 – Funcionamento da geometria variável segundo o regime motor
DIAGNÓSTICOS E REGULAGENS DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA 67
ção de um sistema de controle por bypass. As aletas variáveis entre a 
voluta e o rotor de turbina influenciam o comportamento de aumento 
de pressão de escape, atuando, portanto, no trabalho extraído pela 
turbina. Em baixas rotações do motor, a seção transversal é reduzida 
pelo fechamento das palhetas. A pressão de sobrealimentação e, como 
consequência, o torque aumentam como resultado da maior razão de 
expansão na turbina. Em rotações altas do motor, as palhetas abrem 
de forma gradual. A pressão de sobrealimentação requerida é atingida 
com uma menor razão de expansão, influenciando positivamente o 
consumo de combustível. Durante a aceleração do veículo a baixa ve-
locidade, as palhetas são fechadas para aproveitar ao máximo a energia 
dos gases de exaustão. Com o aumento na velocidade, as palhetas são 
abertas para otimizar a operação naquele ponto. 
Atualmente, a temperatura dos gases de exaustão de um motor 
moderno, com alta potência específica, atinge até 900 oC. O movi-
mento preciso e confiável das palhetas em um ambiente de alta tem-
peratura exige materiais especiais e também um controle preciso 
sobre as tolerâncias. Independente do tamanho do turbocompressor, 
as palhetas devem apresentar folga mínima para assegurar uma ope-
ração segura durante toda a vida do veículo.
Verificar a folga axial
Movimentar o eixo do rotor axial-
mente e veri�car se existe atrito dos 
rotores com as carcaças. Inspecionar 
os contornos dos rotores e das carca-
ças, se houve raspagem.
Se não for perceptível qualquer atrito 
dos rotores nas respectivas carcaças, 
a folga axial está correta.
Verificações de folgas no turbo compressor
Figura 4 – Verificação de folga axial no turbo compressor
GERENCIAMENTO DO MOTOR68
Sistema de gerenciamento do motor – princípio de 
funcionamento e testes
Verificar a folga radial