Unidade 3

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TECNOLOGIAS VEICULARESTECNOLOGIAS VEICULARES
SISTEMA DE ESTABILIDADE,SISTEMA DE ESTABILIDADE,
MOTORES E ARREFECIMENTOMOTORES E ARREFECIMENTO
Au to r ( a ) : M e . Fe l i p e D e l a p r i a D i a s d o s S a n to s
R ev i s o r : F l av i o N u m a t a J u n i o r
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Introdução
Olá, caro(a) estudante, seja muito bem-vindo(a) ao nosso estudo sobre Tecnologia Veicular.
Começaremos nossa discussão abordando o sistema eletrônico de controle de estabilidade. Nessa
etapa, iremos entender o que, de fato, é esse sistema, além das principais características e
vantagens deste. Ainda, veremos que o grande benefício desse sistema está associado à
segurança. Na sequência, iremos mergulhar em tópicos relacionados a motores de combustão
interna, abordando os principais elementos que compõem o motor a combustão, como: bloco do
motor, cabeçote, cárter, pistão e biela. Veremos a funcionalidade de cada um desses itens.
Seguindo nossa jornada, iremos estudar o sistema de arrefecimento, como a importância e o
funcionamento desse sistema, para que, em seguida, possamos adentrar nas válvulas de escape e
válvulas de admissão, entendendo seus funcionamentos. Para �nalizar, iremos apresentar um outro
tipo de motor: Wankel. Aqui, veremos vantagens e desvantagens desse sistema.
Electronic Stability
Control (ESC)
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Você já ouviu falar de Electronic Stability Control? Muitos carros apresentam o botão “ESP” ou “ESC”
no painel. Mas você sabe qual a funcionalidade do botão? Ao acioná-lo, é ativado o sistema de
controle eletrônico de estabilidade, por isso, o nome "Electronic Stability Control” que, em tradução
literal, signi�ca “controle eletrônico de estabilidade”.
O sistema apresenta elevado grau de e�ciência em questão de proteção das pessoas que ocupam o
meio de transporte e é considerado um dos dispositivos de segurança de maior relevância.
A sigla apresentada (ESP/ESC) pode, também, ser encontrada como “ESP”. Nesse caso, a tradução
literal é: “programa eletrônico de estabilidade” (Electronic Stability Program). Ou ainda “DSC”, que
signi�ca "controle dinâmico de estabilidade” (Dynamic Stability Control) (WETMORE, 2003).
Que tal, agora, nos aprofundarmos um pouco mais nos componentes do ESP?
Mas, a�nal, como funciona o controle de estabilidade? O controle de estabilidade serve para
minimizar a aceleração de um automóvel. Essa redução da aceleração deve acontecer mesmo se o
motorista estiver com o pé pressionando o máximo do pedal da aceleração. A situação apresentada
ocorre devido ao sistema de aceleração ser integrado, de forma eletrônica, com a central,
permitindo interferência. É possível, por exemplo, que a redução ocorra em uma única roda,
ajudando a evitar a derrapagem dos carros (MACEY, 2008).
Outro momento em que podemos notar a funcionalidade do controle eletrônico de estabilidade é
quando entramos em uma curva a uma velocidade maior do que deveríamos. Nesse momento, o
carro tenderá a “rabear”, ou seja, tenderá a derrapar, lateralmente, para o lado de fora da curva.
Nesse caso, o ESC terá seus sensores acionados que irão perceber a tendência natural do
“rabeamento” e evitarão esse processo, trazendo o carro de volta para a trajetória normal
(WETMORE, 2003).
Módulo hidráulico com unidade de comando integrado: esse sistema é responsável
por operar os comandos da unidade de comando, realizando a regulagem dos freios
por meio de sinais de válvulas solenoides. Seu funcionamento se assemelha ao que
acontece entre o cilindro mestre e o cilindro de rodas.
 
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Os motoristas podem acionar e desacionar o controle de estabilidade presente no painel do carro,
conforme apresentado na Figura 3.1 a seguir.
Figura 3.1 - Botão de acionamento do ESP
Fonte: stlynx / 123RF.
#PraCegoVer: a imagem contém um botão presente no painel do carro. O botão apresenta a escrita “ESP
OFF” e uma luz vermelha de acionamento que indica quando a função está acionada ou desativada.
Contudo não é porque o carro possui um controle de estabilidade avançado que podemos abusar. A
função ESP possui determinadas limitações. Se houver um excesso muito grande de velocidade ao
entrar em uma curva, por exemplo, o controle de estabilidade não será su�ciente para colocar o
carro de volta no caminho. Infelizmente, a funcionalidade ESP ainda não é obrigatória no Brasil, ao
contrário de países europeus como Alemanha e Suíça.
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Conhecimento
Teste seus Conhecimentos
(Atividade não pontuada)
O sistema eletrônico de estabilidade é um dispositivo que realiza uma análise da rotação de cada
uma das rodas presentes no veículo e, levando em consideração a velocidade, ele realiza uma
tomada de decisão em relação ao acionamento do freio e à correção de trajetória do veículo,
garantindo maior segurança para o motorista e para os passageiros.
Com base no seu conhecimento a respeito dos componentes que formam um sistema de controle
eletrônico de estabilidade, leia as a�rmações abaixo e assinale a única correta.
a) Módulo hidráulico com unidade de comando integrado: esse sistema é responsável por
realizar a medição/averiguação da velocidade do veículo.
b) Sensor de velocidade de rodas: é o elemento responsável por registrar toda a
movimentação do veículo ao redor do seu eixo vertical.
c) Sensor de ângulo de direção: é responsável por operar os comandos da unidade de
comando, realizando a regulagem dos freios por meio de sinais de válvulas solenoides.
d) Sensor Yaw e de aceleração lateral: é o componente responsável por realizar a medição
da posição do volante de forma angular.
e) Assistente hidráulico de frenagem: esse mecânico é acionado em caso de emergência e
está presente nos carros mais modernos.
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A partir de agora, iremos discutir os motores que fazem parte da movimentação de um carro. O
motor é uma máquina que realiza a conversão de energia em trabalho mecânico, mais
especi�camente, realiza a transformação de energia calorí�ca (energia térmica) em energia
mecânica (trabalho mecânico).
É importante lembrar que, para que a combustão aconteça, são necessários três elementos.
Na Figura 3.2, a seguir, é apresentado um esquema dos elementos e fases necessárias para resultar
na produção do movimento (energia mecânica).
Fundamentos dos
Motores de Combustão
Interna
 Combustível Calor Ar
um combustível (elemento que será queimado, como o etanol ou a gasolina).
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Figura 3.2 - Esquema para produção de trabalho
Fonte: Elaborada pelo autor.
#PraCegoVer: a imagem apresenta uma ordem de processos. Tudo inicia na soma de três fatores:
combustível, calor e ar. A somados elementos leva à segunda etapa, com uma seta indicando para baixo,
para o segundo processo, em que chegamos à combustão. A partir da combustão há outra seta para baixo
indicando mais uma etapa, agora estamos tratando da geração de Energia térmica. Por �m, após outra
�echa de �uxo para baixo, chegamos na última etapa. Após a geração da energia térmica temos a sua
conversão em energia mecânica que resulta no trabalho mecânico.
A combustão pode ser classi�cada quanto ao tipo de motor atuante. Nesse caso, podemos falar de
alguns tipos.
Combustão externa: máquinas a vapor.
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A máquina a vapor é um tipo de tecnologia pouco utilizada atualmente para os automóveis.
Contudo teve papel fundamental na Primeira Revolução Industrial, época em que foi criada e que
deu origem aos automóveis. A Figura 3.3 a seguir ilustra o funcionamento de uma máquina a vapor,
na qual ocorre a queima de um �uido e o vapor gerado realiza a movimentação do motor (MORAN et
al., 2013).
Figura 3.3 - Máquina a vapor
Fonte: CBT (1982, p. 18).
#PraCegoVer: a �gura apresenta uma máquina de vapor que é constituída por um recipiente onde ocorre a
queima do combustível. Abaixo do recipiente há um local onde deve ser provocado o fogo, na imagem é
apresentado como uma fogueira. Acima do recipiente há uma tubulação que irá utilizar da fumaça/calor
proveniente da queima para realizar a movimentação do motor.
Combustão interna: de pistão.
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Motores de combustão interna são, atualmente, o tipo mais utilizado na movimentação de
automóveis. São máquinas térmicas que podem trabalhar de diferentes formas a depender do ciclo
que será trabalhado. Quanto ao ciclo, os principais são (MORAN et al., 2013):
ciclo de Otto (a gasolina e a etanol);
ciclo a diesel;
ciclo a óleo diesel de êmbolo rotativo: Wankel.
Independente de qual for o ciclo, o princípio de funcionamento é, basicamente, o mesmo e envolve
admissão do ar, contato com combustível, injeção de calor, queima da mistura e liberação da
fumaça. Veja a seguir, na Figura 3.4, uma ilustração do processo brevemente comentado em um
motor de combustão interna (MORAN et al., 2013).
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Figura 3.4 - Motor de combustão interna
Fonte: Adaptada de pattarawit / 123RF.
#PraCegoVer: a �gura apresenta um pistão de formato cilíndrico. O êmbolo do pistão, também de formato
cilíndrico, está afastado da parte superior pois há uma mistura de combustível, calor e ar ocupando o
espaço entre o êmbolo e a parede. Na �gura é apresentado ainda a válvula de admissão do ar e de escape
do resíduo proveniente da queima.
Em suma, como o próprio nome sugere, os motores de combustão interna realizam a queima de
forma interna. Esse tipo de tecnologia é constituído por elementos como: pistão, virabrequim,
cabeçote, válvulas, dentre outros. A seguir, veremos com maiores detalhes os principais elementos.
I) Bloco
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O bloco do motor é responsável por compor a maior parte do próprio motor e funciona como uma
sustentação para encaixe e apoio de todos os outros elementos. É no bloco de motor que iremos
encontrar localizados os cilindros, por exemplo. Os blocos são, geralmente, fabricados a partir de
ferro fundido ou ligas para garantir melhores propriedades. A Figura 3.5 a seguir apresenta a
ilustração de um bloco de motor (MORAN et al., 2013).
Figura 3.5 - Bloco de motor
Fonte: Cardille (2009, p. 22).
#PraCegoVer: a imagem apresenta um bloco de motor. É um bloco maciço que apresenta um formato
retangular com a parte central um pouco mais �na do que as extremidades. O bloco contém vários
detalhes de furação para receber parafusos, tubos e mangueiras. Os furos estão presentes em todas as
laterais e apresentam diferentes diâmetros. O bloco apresenta ainda uma junta na parte superior para
garantir a vedação do bloco e o cabeçote do motor.
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II) Cabeçote
O cabeçote, como o nome sugere, é a cabeça de algum outro elemento, no caso, o motor. Serve
como uma tampa para fechar o bloco em sua parte superior. A união entre cabeçote e bloco é,
normalmente, realizada por parafusos. Sua fabricação, na maioria das vezes, ocorre a partir do
mesmo material do bloco. Vale destacar que, para garantir a integridade interna do bloco, há uma
vedação entre o bloco e o cabeçote. Veja, na Figura 3.6, uma ilustração representando o cabeçote
com a junta (WETMORE, 2003).
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Figura 3.6 - Representação de um cabeçote
Fonte: Cardille (2009, p. 22).
#PraCegoVer: a imagem apresenta um cabeçote. É um elemento maciço cheio no formato retangular.
Apresenta detalhes de furação em todas as faces que servem para conexões ligadas a outros elementos.
Junto ao cabeçote temos ainda, localizado mais acima, a presença de uma junta para vedação da parte
superior. Essa junta é um “contorno” da peça. Acima da junta temos ainda uma tampa de válvula, que,
junto com a junta, realiza a vedação de todo o cabeçote. A tampa possui o mesmo formato que a junta
com alguns furos para conexões.
III) Cárter
Esse elemento é responsável por realizar o fechamento na parte inferior do bloco. O cárter serve,
também, como um depósito para o óleo lubri�cante do motor que, porventura, pode vazar. O
vazamento pode ser prejudicial ao meio ambiente, uma vez que pode contribuir para a poluição do
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solo. Sua fabricação ocorre, normalmente, com uma chapa de alta dureza, e o processo de
produção utilizado é o de prensagem. Na Figura 3.7, é possível observar a descrição fornecida a
respeito do cárter (SOUZA, 2016).
Figura 3.7 - Cárter
Fonte: CBT (1982, p. 19).
#PraCegoVer: a imagem apresenta o cárter. É um elemento em formato de semicilíndrico e de corpo
alongado. Este elemento apresenta juntas para ligação com outros elementos e encontra-se localizado
nas faces do semicilindro. As juntas possuem o formato do contorno da peça.
IV) Pistão (êmbolo)
O pistão é um dos elementos mais conhecidos quando tratamos do funcionamento de um motor de
combustão. Sua fabricação, geralmente, ocorre a partir de ligas de alumínio e apresenta uma
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geometria cilíndrica na maioria das vezes. Além disso, ele pode apresentar dois tipos de anéis
(FILIPPO FILHO, 2014).
Anéis de vedação: próximos da parte superior do corpo e realizam a vedação no contato
com outros elementos.
Anéis de lubri�cação: próximos da parte inferior do pistão e são responsáveis por realizar a
lubri�cação das paredes do cilindro.
O pistão é conectado à biela, por meio de um pino que, normalmente, é fabricadoa partir de aço
cementado. A Figura 3.8 apresenta a representação de um pistão com os elementos citados.
SAIBA MAIS
O pistão, presente dentro dos cilindros, realiza um movimento de
sobe e desce. Ao descer, ele libera espaço para a mistura de ar e
combustível entrar. Na sequência, o pistão sobe, comprimindo a
mistura, aumentando a temperatura e provocando a queima desta
com o auxílio de uma ignição. A queima irá ocasionar a
movimentação do pistão para baixo novamente, iniciando todo o
ciclo.
Para saber mais, acesse o vídeo a seguir:
A S S I S T I R
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Figura 3.8 - Pistão
Fonte: CBT (1982, p. 19).
#PraCegoVer: a imagem apresenta diversos elementos. A começar pelo elemento central que é o pistão
(êmbolo no formato cilíndrico com furo passante central). Acima do pistão é apresentado o anel de
lubri�cação e o anel de vedação, ambos no formato circular. A parte interna do pistão recebe o nome de
câmara de combustão. Além disso, o corpo do pistão contém um furo na parede onde deve ser encaixado
um pino junto a um anel elástico (trava) que também se encontra presente na imagem próximo ao furo de
encaixe.
V) Biela
A biela é responsável pela conexão entre um pistão e um virabrequim. A fabricação dela,
comumente, ocorre a partir do aço forjado; além disso, o corpo pode ser dividido em três partes:
cabeça, corpo e pé. A cabeça se conecta ao pistão por meio do pino. Já o pé se conecta ao
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virabrequim por meio de um material antifricção, conhecido como bronzina ou casquilho, conforme
ilustrado na Figura 3.9. A biela é responsável por transformar um movimento retilíneo em
movimento rotativo (FILIPPO FILHO, 2014).
Figura 3.9 - Biela
Fonte: CBT (1982, p. 20).
#PraCegoVer: a imagem apresenta uma biela. Este elemento possui um corpo retangular com as
extremidades circulares. Cada extremidade circular apresenta um furo passante central. Uma das
extremidades apresenta um diâmetro maior, recebe o nome de Pé, e deve ser encaixado a bronzina, um
anel metálico bipartido. A outra extremidade, de diâmetro menor, recebe o nome de cabeça e apresenta
uma bucha para encaixe, também no formato de anel.
VI) Virabrequim
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O virabrequim pode ser também chamado de girabrequim, ou ainda de árvore de manivela. Ele é um
elemento produzido a partir do aço forjado ou fundido. Esse elemento é caracterizado pela
presença de dois tipos de mancais: os mancais excêntricos, que se conectam nas bielas, e os
mancais de centro, que realizam a sustentação do virabrequim ao bloco. A Figura 3.10 apresenta
um virabrequim, em que é possível notar os dois tipos de mancais citados (MACEY, 2008).
Figura 3.10 - Representação de um virabrequim
Fonte: Cardille (2009, p. 23).
#PraCegoVer: a imagem apresenta um virabrequim em sua posição de funcionamento. O virabrequim é
um elemento que lembra um parafuso e apresenta um corpo cilíndrico e cabeça chata. A cabeça recebe o
nome de “volante” e é uma engrenagem com dentes retos. Ao longo do corpo, temos vários mancais
excêntricos que apresentam o formato de círculos. Além disso, no meio do corpo, temos a indicação de
um mancal de centro. Todo esse conjunto está na posição de funcionamento dentro de um motor.
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VII) Válvulas
As válvulas são elementos característicos dos motores de combustão. Existem dois tipos de
válvulas, sendo elas: válvulas de escape e válvulas de admissão. O acionamento de ambas as
válvulas ocorre por meio de um sistema de comando de válvulas (MACEY, 2008).
A movimentação do virabrequim realiza a movimentação do eixo de comando das válvulas com o
auxílio de uma engrenagem. Além disso, o eixo de comando das válvulas é conectado, por meio de
uma vareta, ao eixo dos balancins, responsável por realizar o acionamento das válvulas (MACEY,
2008).
O movimento do pistão controla a abertura ou o fechamento das válvulas e está diretamente
relacionado ao ponto de injeção. Assim, o trabalho em conjunto dos elementos citados proporciona
o funcionamento perfeito do motor. A Figura 3.11 abaixo ilustra as válvulas e seus elementos de
apoio citados (MACEY, 2008).
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Figura 3.11 - Representação do sistema de válvulas
Fonte: CBT (1982, p. 21).
#PraCegoVer: a imagem apresenta as válvulas juntamente com seus elementos de apoio. As válvulas
estão associadas a um pistão (corpo cilíndrico). Acima das válvulas, encontra-se localizado o eixo dos
balancins juntamente com o balancim. Os eixos apresentam formato cilíndrico enquanto os balancins
apresentam o formato de uma alavanca. Este elemento (balancim) por sua vez se conecta a varetas, de
formato de haste, que estão ligadas à árvore de comando de válvulas. As varetas apresentam grande
comprimento e em seu �nal, fazendo a conexão entre a árvore e a haste, temos o tucho onde as varetas
são encaixadas e o ressalto onde o tucho se conecta com a árvore.
As engrenagens citadas anteriormente, e presentes na Figura 3.11, necessitam de um aprofundado
estudo de relação. Por exemplo, se a relação for de 1:2, quer dizer que a cada uma rotação da árvore
de manivelas teremos meia rotação da árvore de comando das válvulas (BOSCH, 2005).
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Tipos, Características, Funcionamento,
Arrefecimento e Lubrificação
Agora, vamos estudar sobre tipos, características, funcionamento, arrefecimento e lubri�cação. O
sistema de arrefecimento do motor de um carro apresenta papel fundamental para o bom
funcionamento do veículo, pois ele é o responsável por garantir a temperatura adequada
(WETMORE, 2003).
Sabemos que as tecnologias tendem a não trabalhar bem em elevadas temperaturas devido ao
superaquecimento no motor. Por essa razão, uma vez que estejamos realizando o correto controle
da temperatura do sistema (temperatura de operação), estamos garantindo maior vida útil aos
equipamentos e acessórios envolvidos (WETMORE, 2003).
Fonte: bhakpong / 123RF.
Mas a�nal, como o sistema de arrefecimento funciona? Bom, tudo começa na bomba d’água que
promove a circulação do �uido refrigerante presente no radiador. O �uido percorre todas as galerias
internas do motor, retirando o calor gerado no processo e realizando a dissipação para o meio.
Nesse momento, entram as válvulas termostáticas, as quais possuem a função de controlar o �uxo
do �uido dentro do sistema de refrigeração. Esse processo é necessário, pois parte do �uido está
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ganhando calor e outra parte está perdendo calor no radiador, aguardando a abertura da válvula
termostática, para que possa haver a entrada no motor e realizar o “empurramento” da água quente,
dando passagem para a água fria, provocando o resfriamento do motor. Esse ciclo ocorre em
looping toda vez que houver aquecimento do �uidodo radiador até uma determinada temperatura a
ponto de realizar o acionamento da válvula (FILIPPO FILHO, 2014).
Apesar de o sistema, teoricamente, funcionar de forma ideal, na vida real, podemos ter alguns
problemas nesse sistema de arrefecimento, gerando o superaquecimento. É válido destacar que,
quando algo não está indo bem, muitas vezes, é sinalizado pelo nosso carro. Por exemplo, temos a
luz de advertência vermelha no painel, o medidor de temperatura chegando ao limite máximo e a
fumaça saindo do capô (FILIPPO FILHO, 2014).
Realizar um percurso com o motor em elevada temperatura, além do limite, poderá ocasionar a
deformação permanente dos cilindros, o que, consequentemente, poderá dani�car o radiador,
cabeçote e, ainda, acabar impactando as válvulas de expansão e de admissão, assim como os
pistões (FILIPPO FILHO, 2014).
Fonte: pichitstocker / 123RF.
Mas o que pode levar ao superaquecimento?
V E R M A I S
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Outro problema que pode surgir está relacionado com a presença de impurezas nas canaletas do
radiador. Esse depósito de impurezas pode prejudicar o sistema, causando entupimento das vias. É
possível citar, ainda, problemas que podem ocorrer na ventoinha, que, por diversas razões
mecânicas, tem o funcionamento impedido, contribuindo para a elevação da temperatura do motor.
Também, há a tampa do radiador, elemento já estudado ao longo desta unidade. Se a tampa estiver
dani�cada, não poderemos garantir pressão su�ciente em toda a linha de arrefecimento do motor.
Dessa forma, o �uido irá aquecer ao ponto de evaporar sem seguir pela linha, in�uenciando no baixo
rendimento do motor (WETMORE, 2003).
Foi apresentado que, a junta do cabeçote é o acessório responsável por realizar a vedação dos
cilindros. Caso a junta se rompa, haverá a passagem do �uido do radiador para os cilindros (local de
combustão), que poderá culminar em acidentes.
Além disso, a bomba d’água é outro elemento de atenção. O mau funcionamento pode impedir o
�uxo regular do �uido entre o sistema de arrefecimento e o motor.
O abuso de carregamento de peso e a elevada aceleração também podem prejudicar seu veículo, a
ponto de ele apresentar problemas de arrefecimento.
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Vale o destaque também para a troca de óleo lubri�cante e a utilização do �uido refrigerante
correto, que poderão evitar ações corrosivas, controlar a faixa de temperatura de operação do
motor, assim como prevenir o congelamento em temperaturas muito baixas e elevar o ponto de
evaporação da água, além de proteger e garantir maior vida útil aos acessórios relacionados, como
a válvula termostática e a bomba d’água.
Conhecimento
Teste seus Conhecimentos
(Atividade não pontuada)
O autor Franco Brunetti (2018, p. 21) relata que “as máquinas térmicas são dispositivos que
permitem transformar calor em trabalho. O calor pode ser obtido de diferentes fontes:
combustão, energia elétrica, energia atômica etc.” Além disso, ele a�rma, ainda, que, “do ponto de
vista mecânico, não existem grandes diferenças entre os dois tipos de motores (otto e diesel), a
não ser a maior robustez do diesel (decorrente da taxa de compressão necessária)” (BRUNETTI,
2018, p. 36).
BRUNETTI, F. Motores de combustão interna: São Paulo: Blucher, 2018. v. 1.
Levando em conta seu conhecimento a respeito dos diferentes acessórios que compõem um
motor de combustão, assinale a única alternativa correta.
a) Biela: a biela é o acessório responsável por transformar o movimento retilíneo,
originado do pistão para o virabrequim, em movimento rotativo.
b) Bloco: pode apresentar dois tipos de anéis: de vedação e de lubri�cação. Ambos os
anéis estão ligados diretamente às válvulas de admissão e de escape.
c) Cabeçote: é responsável por compor a maior parte do motor e funciona como uma
sustentação para encaixe e apoio de todos os outros elementos.
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d) Cárter: é a cabeça de algum outro elemento, no caso, o motor. Serve como uma tampa
para fechar o bloco em sua parte superior.
e) Pistão (êmbolo): esse elemento é responsável por realizar o fechamento na parte
inferior do bloco.
Agora, vamos estudar sobre comando de válvulas e coletores de admissão variáveis. A produção de
energia por um motor veicular apresenta uma baixa e�ciência devido às inúmeras perdas de
energia que ocorrem durante todo o percurso. Estudos indicam que o aproveitamento gira em torno
de 21 a 30% em motores a gasolina; já para motores a diesel, o valor da e�ciência é um pouco
maior, girando em torno de 35 a 40% (WETMORE, 2003).
A baixa e�ciência ocorre por diversos parâmetros que envolvem conforto ao usuário, direção
segura, potência do motor su�ciente para atingir as expectativas do consumidor, dentre outros
pontos relacionados a questões mais técnicas, como faixa útil de giro, coletores de admissão e de
escapamento, per�l de comando de válvulas etc. (MORAN et al., 2013).
Veículos de grande porte, por exigirem mais do motor, normalmente, tendem a ter menor e�ciência
ainda. Comandos de válvulas variáveis e coletores de admissão são comuns em veículos de grande
Comando de Válvulas e
Coletores de Admissão
Variáveis
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porte. Esses equipamentos possibilitam benefícios no torque em rotações intermediárias. Já os
coletores curto e de grande seção possibilitam potências em regime elevados (MORAN et al., 2013).
Empresas automobilísticas devem buscar a melhor adequação de um coletor, que permita a
variação no comprimento, de tal forma que a capacidade de enchimento do motor sofra variação,
possibilitando maior rendimento volumétrico e, portanto, resultando em maiores valores de torque e
potência.
O funcionamento do coletor variável está interligado à ignição e à injeção do motor. Os dutos mais
curtos permanecem fechados, possibilitando a obtenção de maiores potências. Já os dutos longos
e estreitos devem permanecer abertos para que haja a obtenção do torque.
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As válvulas de admissão realizam seu fechamento de forma mais tardia, para que a e�ciência seja
otimizada ainda mais. Em suma, tudo depende do fechamento das válvulas no momento correto
(BOSCH, 2005).
O coletor de admissão variável é enxergado como o pulmão do motor, uma vez que é ele o
responsável pela determinação da quantidade de ar que irá entrar em cada um dos cilindros da
câmara de combustão. Após a admissão do ar, ocorre a combustão deste (BOSCH, 2005).
Nos sistemas de injeção direto, aquele ar que o coletor aspira é admitido e, na sequência, é
distribuído para os cilindros de forma uniforme. Já nos veículos que não possuem o sistema de
injeção direta, o coletor deverá realizar a mistura de combustível e ar ao longo de câmaras de
combustão do motor (MACEY, 2008).
Por �m, cabe ao coletor de admissão variável realizar a movimentação do ar da atmosfera até o
interior dos cilindros, uma vez que cada motor apresenta um limite de quantidade de ar que é
possível aspirar.
praticar
Fonte: aopsan / 123RF.
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praticar
Vamos Praticar
As válvulas de um motor de combustão interna são dispositivos que objetivam realizar o bloqueio
ou a permissão da entrada de �uidos dos cilindros do motor. As válvulas de admissão controlam a
entrada de mistura gasosa no cilindro do motor enquanto as válvulas de escape realizam a
liberação dos gases após a explosão.
A partir do texto apresentado, faça uma busca por informações de componentes que estruturam
um sistema de válvulas de admissão e escape. Então, a partir da �gura abaixo, descreva os itens
indicados em cada número.
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Figura - Sistema de admissão e escape
Fonte: Own work / Wikimedia Commons.
#PraCegoVer: a �gura apresenta um sistema de admissão e escape. Para começar, imagine
um motor completo, com todos os componentes. Na sequência, faça um corte central para
observar os componentes internos. É esta a vista apresentada na �gura. O corte central nos
possibilita a visão dos pistões para entrada do ar e para escape da queima. Ambos os pistões
apresentam retorno por mola. Além disso, apresenta a haste dos pistões e os caminhos a
serem percorridos. É destacado, com números, alguns itens. No canto inferior esquerdo é
destacado o item 1, representando o risco da base da haste do pistão. Na sequência, um pouco
acima, temos o número 2 que representa a haste já comentada. Logo em seguida temos o
número 3 representando a mola, também já comentado. O número 4 representa o impulsor do
pistão e o número 5 o campo excêntrico associado ao êmbolo. O número 6 representa a
posição de repouso do cilindro quando não está em funcionamento e o número 7 a o espaço
onde a haste do cilindro deve se movimentar.
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Os motores do tipo Wankel são motores rotativos que apresentam a combustão interna, assim
como os outros modelos estudados ao longo da unidade. Esse tipo de motor foi inventado por Felix
Wankel. Ele teve a ideia de utilizar rotores com geometrias semelhantes a triângulos nos lugares
dos pinos dos motores. Portanto, ao contrário dos motores mais tradicionais, os motores de Wankel
não utilizam o conjunto biela manivela para realizar a conversão de energia retilínea em giratória
(MACEY, 2008). Um exemplo do motor Wankel é ilustrado na Figura 3.12 abaixo.
Os motores Wankel apresentam um funcionamento mais suave, uma vez que não produzem
nenhum tipo de movimento alternativo, sendo, portanto, um sistema mais silencioso e com menor
grau de vibração. Outro ponto que vale destacar é o menor número de peças que formam o
conjunto. Todos os pontos citados fazem do motor Wankel um sistema atraente para diversas
aplicações, incluindo motocicletas e aeronaves (MORAN et al., 2013).
Uma grande di�culdade desse tipo de motor é o trabalho com as vedações internas nas regiões das
câmaras, uma vez que a baixa durabilidade e o alto consumo de combustível acabam acelerando o
processo de degradação.
Turbocompressor:
Características e
Funcionamento; Motores
Wankel: Funcionamento
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Figura 3.12 - Rotor triangular
Fonte: blacklighttrace / 123RF.
#PraCegoVer: a imagem apresenta vistas do modelamento de um motor Wankel. O rotor apresenta um
formato triangular com as arestas levemente abauladas. Seu centro recebe o encaixe para o eixo e os
demais componentes.
No que diz respeito ao funcionamento desse sistema, podemos destacar a presença de uma
câmara cujo seu interior apresenta um formato oval, conforme apresentado pela Figura 3.12. No
interior da câmera, é alojado um rotor de formato semelhante a um triângulo e, com o rotor, há o
pistão do rotor, que realiza o giro de forma excêntrica em relação ao eixo principal (MORAN et al.,
2013). A situação apresentada é análoga ao virabrequim dos motores já estudos anteriormente.
O formato e a geometria dos componentes são tais que os cantos do pistão estão posicionados de
forma sempre equidistantes das paredes internas da câmara e sempre muito próximos entre si.
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Dessa forma, a proximidade provoca uma vedação que vai aumentando e diminuindo conforme o
espaço entre os lados do rotor e as paredes da câmara (MACEY, 2008).
Portanto, se houver a injeção de alguma mistura no interior da câmara, no momento em que houver
o aumento de tamanho, haverá também a compressão subsequente do volume durante o giro do
rotor ou do pistão. Diante de todo o processo citado, temos o ciclo básico de quatro tempos
(admissão, compressão, explosão e exaustão). Além disso, todas as faces do rotor se encontram
em fases diferentes do ciclo de forma simultânea.
Vantagens e desvantagens do motor Wankel
Fonte: kokandr / 123RF.
Ausência/redução de vibração no
sistema
Número relativamente baixo de
componentes
Geração de potência maior
Distribuição mais uniforme do torque
Nível de vedação
Maior nível de aquecimento no motor
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#PraCegoVer: o infográ�co interativo, intitulado “Vantagens e desvantagens do motor Wankel”, possui seis
botões interativos. Logo abaixo, há a ilustração de um motor com duas chaves de boca. O primeiro botão
interativo, intitulado “Ausência/redução de vibração no sistema”, ao ser clicado, apresenta o texto “como
só existe movimento rotativo sem a conversão para retilíneo (ou vice-versa), temos menor desgaste,
menor atrito e, por consequência, menor vibração em todo o sistema, garantindo maior vida útil dos
equipamentos envolvidos”. O segundo botão interativo, intitulado “Número relativamente baixo de
componentes”, ao ser clicado, apresenta a o texto “em relação ao motor tradicional, o motor Wankel
apresenta menos componentes, garantindo maior facilidade para manutenção e troca”. O terceiro botão
interativo, intitulado “Geração de potência maior”, ao ser clicado, apresenta o texto “essa classe de
motores produz maior torque que um motor tradicional de mesma cilindrada. A situação apresentada
deve-se ao fato de cada lado do rotor estar sempre em uma fase diferente do ciclo, garantindo mais
explosão a cada volta do eixo”. O quarto botão interativo, intitulado “Distribuição mais uniforme do torque”,
ao ser clicado, apresenta o texto “a disponibilização do torque ocorre de forma mais homogênea e
constante, possibilitando menor robustez do sistema, garantindo equipamentos mais compactos, leves e
menores”. O quinto botão interativo, intitulado “Nível de vedação”, ao ser clicado, apresenta o texto
“existem problemas em manter um nível de vedação ideal entre os cantos do rotor e as paredes da câmara
de combustão. Esse problema ocorre devido à dilatação térmica recorrente no material utilizado”. O sexto
botão interativo, intitulado “Maior nível de aquecimento no motor”, ao ser clicado, apresenta o texto “esse
fato é decorrente da elevada rotação que o motor apresenta, somado ao contato constante e ininterrupto
de todas as faces do rotor com o interior da carcaça”.
Atualmente, a empresa japonesa Mazda tem investido pesado nesse tipo de motor e vem
desenvolvendo tecnologias do motor Wankel a hidrogênio para garantir compatibilidade em
questões ambientais.
praticar
25/10/2023, 03:25 E-book
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Vamos Praticar
Motores Wankel são formados por três camadas de carcaça (central e uma em cada lateral) e são
responsáveis por realizar a vedação do motor. Seu interior é composto por um conjunto de
elementos que, juntos, realizam a combustão. Dentro dos elementos, podemos citar o rotor no
formato de um triângulo com curvas arredondadas que, por sua vez, deve ser acoplado a uma
engrenagem que possui a função de engrenar o pinhão do virabrequim.
Utilizando um software de modelagem de sua escolha (SolidWorks, Autocad ou outros) faça uma
vista explodida do motor de Wankel, apresentando os seguintes componentes: carcaça lateral,
engrenagem, rotor, carcaça central e virabrequim. Se necessário, busque por referências externas
em relação à montagem dos itens citados.
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Material
Complementar
W E B
Entenda de vez COMO FUNCIONA O MOTOR DO
CARRO!
Ano: 2016
Comentário: O vídeo, presente no canal de um grupo de professores,
apresenta, por meio de imagens, animações e protótipos, o funcionamento
do motor de um carro. O vídeo é produzido de forma bastante didática e
contém todo o passo a passo do funcionamento do motor de combustão
interna.
Para conhecer mais, acesse o link a seguir:
ACESSAR
https://www.youtube.com/watch?v=Ul1XuiJE0Dw
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L I V R O
Motores de Combustão Interna
Autor: Franco Brunetti
Editora: Blucher
Capítulo: 4
Ano: 2018
ISBN: 978-85-21-1294-2
Comentário: O livro é uma referência para estudo quando tratamos de
motores de combustão. No capítulo 4, será abordado o relacionamento
motor-veículo, em que será apresentada uma profunda discussão a respeito
da previsão do comportamento de um motor instalado num dado veículo,
levando em consideração fatores físicos como força de arrasto, força de
resistência ao rolamento e força de rampa. Além disso, será discutido,
também, a força total resistente ao avanço de um veículo, em que será
trabalhado o raio de rolamento. Para �nalizar o capítulo, é abordado o
relacionamento entre ensaios em bancos de provas e aplicações do motor
em veículos.
Disponível em: Biblioteca Virtual.
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Conclusão
Caro(a) estudante, chegamos ao �m deste material. Neste texto, nós começamos nossa discussão
abordando o sistema eletrônico de controle de estabilidade. Nesta primeira etapa, nós entendemos o que,
de fato, é esse sistema, suas principais características e vantagens. Além disso, foram abordados,
também, tópicos relacionados a motores de combustão interna, em que estudamos os principais
elementos que compõem o motor a combustão, como: bloco do motor, cabeçote, cárter, pistão e biela.
Além disso, foi estudada a funcionalidade de cada um dos itens. Na sequência dos nossos estudos,
discutimos o sistema de arrefecimento, sua importância e seu funcionamento. Caminhando para uma
próxima etapa, foram abordadas as válvulas de coleta e as válvulas de admissão, e fomos capazes de
entender o funcionamento e as características destas. Para �nalizar, foi apresentado um outro tipo de
motor: Wankel; ainda, discutimos as vantagens e as desvantagens deste.
Referências
BOSCH, R. Manual da tecnologia automotiva. São
Paulo: Blucher, 2005.
BRUNETTI, F. Motores de combustão interna: São
Paulo: Blucher, 2018. v. 1.
CARDILLE, D. M. Uma abordagem a respeito do desgaste em materiais de camisas de cilindro de motores
ciclo diesel atendendo as modernas leis de emissões. 2009. Dissertação (Mestrado pro�ssional em
Engenharia de Materiais) — Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo, 2009. Disponível em:
https://dspace.mackenzie.br/bitstream/handle/10899/24205/Dionisio%20Mateo%20Cardille.pdf?
sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 14 mar. 2022
CBT — Cia Brasileira de Tratores. Manual de Motores. São Paulo, 1982.
https://dspace.mackenzie.br/bitstream/handle/10899/24205/Dionisio%20Mateo%20Cardille.pdf?sequence=1&isAllowed=y
https://dspace.mackenzie.br/bitstream/handle/10899/24205/Dionisio%20Mateo%20Cardille.pdf?sequence=1&isAllowed=y
25/10/2023, 03:25 E-book
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COMO funciona o motor 4 tempos? Animação. [S. l.: s. n.], 2017. 1 vídeo (5 min.). Publicado pelo canal
QRA Volantão. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=V9GjzQQCDa0. Acesso em: 3 abr. 2022.
ENTENDA de vez como funciona o motor do carro! [S. l.: s. n.], 2016. 1 vídeo (17 min.). Publicado pelo
canal Manual do Mundo. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=Ul1XuiJE0Dw. Acesso em: 3
abr. 2022.
FILIPPO FILHO, G. Máquinas térmicas estáticas e dinâmicas: fundamentos de termodinâmica,
características operacionais e aplicações. São Paulo: Érica, 2014. (Disponível na Minha Biblioteca).
MACEY, S. Fundamentals of car design and packaging. Los Angeles: Design Studio Press, 2008.
MORAN, M. J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013.
(Disponível na Minha Biblioteca).
SOUZA, J. P. S. T. Análise de um motor à combustão interna: simulação numérica do ciclo Otto. 2016.
Monogra�a (Bacharelado em Engenharia Automotiva) -— Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Disponível em: https://bdm.unb.br/bitstream/10483/14975/1/2016_JoaoPauloSTeixeiradeSouza.pdf.
Acesso em: 8 mar. 2022.
WETMORE, J. M. Driving the Dream – The History and Motivations Behind 60 Years of Automated Highway
Systems in America. Automotive History Review, p. 4-19, 2003.
https://www.youtube.com/watch?v=V9GjzQQCDa0
https://www.youtube.com/watch?v=Ul1XuiJE0Dw
https://bdm.unb.br/bitstream/10483/14975/1/2016_JoaoPauloSTeixeiradeSouza.pdf