Nocoes de Motores, Maquinas Auxiliares e Eletrotecnica

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1. NOÇÕES DE MOTORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.1 Combustão
A combustão é uma reação química com desprendimento de luz e de calor. Para
que se processe essa reação, dois agentes químicos têm que estar presentes: o
combustível e o comburente. Além disso, é indispensável que a temperatura do combustível
corresponda pelo menos à do seu ponto de ignição.
Combustível - é tudo aquilo que é capaz de entrar em combustão: óleo Diesel,
gasolina, madeira, carvão, papel, pano, estopa, tinta, etc. Na nossa disciplina, a palavra
combustível estará sempre associada a produtos derivados do petróleo como a gasolina,
o óleo Diesel e o óleo pesado.
Comburente - é todo elemento que, associando-se quimicamente ao combustível,
é capaz de fazê-lo entrar em combustão. O oxigênio, presente no ar atmosférico, é o
comburente mais facilmente encontrado na natureza. O ar atmosférico é constituído de
aproximadamente 76% deNitrogênio, 23% de oxigênio e 1% de outros gases. O Nitrogênio
é, na realidade, um gás inerte, ou seja, um gás que não queima.
Ponto de ignição – é a temperatura mínima na qual o combustível desprende
vapores capazes de se inflamarem e continuarem queimando mesmo quando se lhe retira
a fonte externa de calor. Cada combustível tem a sua própria temperatura de ignição. A
temperatura de ignição não deve ser confundida com o ponto de fulgor do combustível,
que é a temperatura mínima na qual o combustível desprende vapores capazes de se
inflamarem quando em contato com uma fonte externa de calor, mas uma vez retirada
essa fonte a combustão extingue-se.
A figura abaixo mostra claramente o que acabamos de expor.
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1.2 Máquinas de combustão
As máquinas de combustão são classificadas em duas categorias: as de combustão
externa e as de combustão interna.
Máquina de combustão externa é aquela em que a queima do combustível ocorre
fora dela ou, mais precisamente, numa caldeira onde o calor da combustão é utilizado
para produzir o vapor d’água que vai movimentar a máquina. Como exemplos podemos
citar a turbina a vapor mostrada de forma elementar na instalação da usina térmica do
item 1.1 e a antiga máquina alternativa a vapor mostrada na instalação da figura abaixo.
É bom lembrar que a primeira máquina alternativa de combustão externa foi
patenteada pelo engenheiro James Watt no ano de 1769. Na realidade, as máquinas
alternativas a vapor foram utilizadas por muito tempo na propulsão e nos sistemas auxiliares
dos navios, sendo também bastante utilizadas em locomotivas.
Repare que o vapor d’água produzido na caldeira era enviado para acionar amáquina
de combustão externa principal que acionava o eixo propulsor do navio. Após acioná-la,
ele era recolhido num condensador onde retornava ao estado líquido, sendo reenviado à
caldeira por meio da bomba de alimentação que também era acionada por uma máquina
alternativa a vapor.
Máquina de combustão interna é aquela em que a queima do combustível se
processa no interior da própria máquina. Como exemplo podemos citar a turbina a gás, o
motor a explosão e o motor Diesel.
Ciclo
Apalavra ciclo pode ser definida como o conjunto de transformações que se sucedem
na mesma ordem e se repete com lei periódica. No caso do motor térmico, pode ser
melhor entendido como a evolução da massa gasosa no interior do cilindro, com variação
de pressão, volume e temperatura.
Tanto o motor Otto, quanto o Diesel, funcionam segundo os ciclos de dois e de 4
tempos.
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Ciclo operativo do motor Otto de 4 Tempos
Osmotores de 4 tempos necessitam de duas voltas completas do eixo demanivelas
(720o) para a realização de um ciclo; isso eqüivale a 4 cursos do êmbolo. A figura mostra
as fases do ciclo que são:
a) aspiração;
b) compressão;
c) combustão e expansão; e
d) descarga.
a b c d
a) Aspiração - Com a válvula de aspiração abrindo e a de descarga fechada, o
êmbolo desloca-se do seu PMS (ponto morto superior) para o PMI (ponto morto inferior),
criando um vácuo no interior do cilindro, permitindo assim que umamistura de ar + gasolina
(ou ar + álcool) penetre no mesmo.
b) Compressão - Após o fechamento da válvula de aspiração, o êmbolo desloca-
se do PMI para o PMS, comprimindo a mistura ar + combustível na câmara de combustão.
O volume da carga fica então reduzido a uma fração do volume que havia no princípio do
curso.
c) Combustão e expansão - Ainda no final da compressão, uma centelha elétrica
é deflagrada pela vela no interior da câmara de combustão, dando início à queima da
mistura comprimida. A temperatura dos gases cresce rapidamente, aumentando assim a
pressão no interior da câmara e empurrando energicamente o êmbolo em direção ao seu
PMI. É comum encontrarmos em algumas publicações o termo explosão ao invés de
combustão, mas na verdade o que se pretende no caso é apenas dizer que no motor de
explosão a combustão no motor Otto ocorre com maior velocidade do que nos motores
Diesel.
d) Descarga - Pouco antes de o êmbolo atingir o seu PMI, abre-se a válvula de
descarga e os gases da combustão, que ainda estão a uma pressão considerável, começam
a sair espontaneamente do cilindro. Durante o retorno do êmbolo ao seu PMS, ele expulsa
o restante dos gases da combustão, encerrando o ciclo.
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Ciclo operativo do motor Otto de 2 Tempos
Nos motores de 2 tempos o ciclo completo se realiza em apenas uma rotação do
eixo de manivelas (360o), o que equivale a dois cursos do êmbolo. As fases do ciclo são
as seguintes:
a) Admissão ou carga / compressão; e
b) Combustão e expansão / descarga e lavagem.
a a b b
a) Admissão ou carga / compressão – O êmbolo parte do PMI para o PMS,
provocando uma queda de pressão no cárter. A primeira fração desse curso destina-se
ainda à lavagem e à carga do cilindro, enquanto a segunda corresponde à fase de
compressão. Ao final desse curso, a borda inferior do êmbolo descobre a janela de entrada
da mistura no cárter, sendo que esta penetra no mesmo por causa do vácuo criado em
decorrência da subida do êmbolo para o PMS. Você viu que essemotor não possui válvulas
e sim janelas de admissão ( C ) e de descarga ( A ).
b) Combustão e expansão / descarga e lavagem – Estando o êmbolo bem próximo
do PMS, uma centelha elétrica é deflagrada entre os eletrodos da vela de ignição e a
mistura se inflama dando origem a um aumento de pressão. Os gases em expansão
atuam sobre o êmbolo empurrando-o energicamente para baixo. Amistura ar + combustível
admitida anteriormente no cárter é então comprimida pela parte inferior do êmbolo. Antes
de chegar ao PMI, o êmbolo descobre a janela de admissão C, e amistura comprimida no
cárter passa para o interior do mesmo realizando a lavagem.
Percebeu que apenas uma rotação do eixo de manivelas, o motor de 2 tempos 
realiza todas as fases do motor de 4 tempos, e mais uma denominada “lavagem”?
1.2.1 Funcionamento dos motores do ciclo Diesel
A principal diferença entre o motor do ciclo Diesel e o do ciclo Otto consiste no fato
de que, no Diesel, a inflamação do combustível não é feita por meio de uma centelha
elétrica e sim, pela elevada temperatura do ar submetido a uma forte compressão no
cilindro.
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Ciclo operativo do motor Diesel de 4 tempos
Atente para a figura e acompanhe a descrição das fases do ciclo que são:
a) aspiração;
b) compressão;
c) combustão e expansão; e
d) descarga ou escape.
a b c d
a) Aspiração – Nesta primeira fase, com a válvula de aspiração abrindo o êmbolo
se desloca do seu ponto morto superior para o inferior, aspirando somente ar.
b) Compressão – Na fase de compressão o êmbolo se desloca do PMI para o
PMS. Pouco depois do início desse curso, a válvula de aspiração fecha e o êmbolo começa
a comprimir o ar na câmara. Devido à forte compressão, o ar sofre um grande aumento de
temperatura.
c) Combustão e expansão – Pouco antes de o êmbolo atingir o seu PMS, o
combustível é injetado no interior da câmara de combustão, inflamando-se pela elevada
temperatura do ar comprimido. Da combustão resulta um aumento de pressão nos gases.
A forçacobre. Acionando-se o
botão de partida, o circuito e omotor de partida entram imediatamente em funcionamento.A
alavanca de comando, puxada pelo núcleo móvel do solenóide oscila em seu eixo e seu
garfo desloca axialmente o dispositivo de engrenamento, até que o pinhão engrene nos
dentes da coroa dentada ou cremalheira do volante do motor de combustão. Assim, o
volante passa a girar e com ele o eixo demanivelas, até que omotor entra em funcionamento
pela queima do seu combustível. É nesse momento que o volante do motor assume uma
velocidade maior do que a que lhe é transmitida pelo motor de partida. O pinhão, que é
solidário à roda-livre, gira com maior velocidade. Esse aumento do número de rotações
não é transmitido ao induzido do motor de partida por causa da ação da roda-livre. No
momento emque omotor de combustão entra em funcionamento, solta-se a chave elétrica
e a solenóide deixa de ser energizada. Logicamente, o disco de contato afasta-se das
pastilhas. Como a corrente do motor foi interrompida, o pinhão é obrigado a voltar para a
sua posição inicial ou de repouso.
A cada partida uma boa parte da carga da bateria é descarregada. O alternador
que aparece no circuito elétrico da figura anterior, e que é acionado pelo próprio MCP do
barco mantêm a bateria carregada com a ajuda do regulador de voltagem.
A figura abaixo mostra o posicionamento do motor de arranque em um motor
Cummins.
1) capa do volante
2) motor de partida
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Cuidados com o sistema de partida elétrica
Pelo menos os seguintes cuidados devem ser observados:
a) manter o nível do eletrólito da bateria correto;
b) amenos que haja derrame de eletrólito, completar o nível da bateria apenas com
água destilada
c) manter a bateria carregada e a densidade correta do eletrólito;
d) manter limpos os bornes da bateria e os terminais dos cabos elétricos;
e) manter conexões normalmente apertadas;
f) inspecionar periodicamente o estado das escovas e do coletor;
g) não exceder de 10 segundos o funcionamento contínuo do motor de arranque; e
h) dar um tempo de cerca de 30 segundos entre tentativas de partida do motor de
combustão
3.5 O Sistema de descarga
O sistema de descarga de gases tem, na realidade, várias finalidades. Dependendo
do tipo demotor, poderá ser mais oumenos complexo. Entre as suas funções destacamos:
a) coletar os gases dos cilindros e descarregá-los com segurança para fora do
ambiente de trabalho.
b) reduzir o ruído originado pela descarga dos gases provenientes das câmaras de
combustão do motor. Isso é conseguido com o auxílio de um silencioso; e
c) no caso dos motores turbocarregados, coletar e direcionar os gases dos cilindros
para a admissão na turbina da unidade turbocompressora., antes de enviá-los
à atmosfera através de um silencioso.
A figura mostra a disposição da tubulação do sistema de descarga de ummotor.,
nela não aparece a unidade turbocompressora.
1) tampa de proteção
2) flange
3) junta
4) silencioso
5) separador de água
6) suporte
7) bujão
8) sifão
9) junta de expansão
10) motor
11) joelho
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4 Equipamentos de propulsão
4.1 Principais componentes do sistema de propulsão
Os principais componentes de um sistema de propulsão para navios de pequeno
porte são: o motor Diesel, um dispositivo de reversão de marcha próprio ou independente
do motor, o eixo propulsor e o hélice. Dependendo do tipo e do porte da embarcação, o
sistema de propulsão pode apresentar-se de diversas maneiras.
Mecanismos de transmissão entre o motor e o eixo propulsor
A grandemaioria das unidades mercantes de pequeno porte costuma apresentar o
seu sistema de propulsão constituído por um motor Diesel irreversível, uma caixa de
redução e reversão de marcha, um eixo de transmissão e um hélice de passo fixo. A figura
mostra um sistema dessa natureza.
 
 
 
 
 
 
 
 
Em menor escala, o sistema de
propulsão dos navios de pequeno porte
pode apresentar-se com um motor Diesel
irreversível, um eixo de transmissão e um
hélice de passo variável. Um hélice é dito
de passo variável quando pode modificar
e até inverter o ângulo de suas pás,
permitindo que o navio dê marcha avante
oumarcha atrás, sem que seja necessário
parar o motor pro,pulsor. A figura ao lado
dá uma idéia do hélice de passo variável.
Seu estudo detalhado, entretanto não faz
parte dos propósitos deste curso.
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Além dos arranjos mencionados, vem sendo bastante utilizado um sistema de
propulsão denominado azimutal (rudder propeller). A uma simples olhada, você pode
observar na figura que um motor Diesel irreversível aciona um hélice de passo fixo, sendo
que o mesmo pode ser girado de 0 a 360o , sendo esse controle feito por um sistema de
transmissão mecânico ou hidráulico. Esse sistema dispensa, portanto, o uso do leme
tradicional e oferece ótimas condições de manobrabilidade ao navio. A propulsão azimutal
vem sendo bastante aplicada em embarcações de pequeno porte como Empurradores
para a navegação fluvial e rebocadores para apoio a plataformas (off shore). Veja o desenho
de um sistema fabricado pela Schottel.
 
 
 
 
 
 
Componentes da linha de eixos
Observe a figura abaixo. Ela mostra alguns detalhes da instalação de um sistema
de propulsão de uma pequena embarcação.
Eixo propulsor
1) bucha
2) parafuso de fixação
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Eixo propulsor - é o componente que recebe o movimento do eixo de manivelas
do motor e o transmite ao hélice por meio de um dos dispositivos já mencionados, a fim de
possibilitar o deslocamento da embarcação.
Deve ficar claro para você que reversão é a mudança no sentido da marcha e
redução é a diminuição da rotação do eixo propulsor, sendo que essas manobras podem
ser feitas com o auxílio de uma caixa de engrenagens ou pelo próprio controle de um
motor reversível. O eixo propulsor é apoiado pela parte de a vante na caixa de reversão e
a ré pela bucha posicionada no interior do tubo telescópico. Apoiando o eixo, a bucha
impede que ele trepide com o movimento do hélice. É da maior importância manter essa
bucha em bom estado, principalmente, sem folgas excessivas, pois ela tem muito a ver
com o correto alinhamento do eixo propulsor.
Engaxetamento – a vedação entre o eixo propulsor e o casco é conseguida por
meio de anéis de gaxeta ou de um selo mecânico. A gaxeta envolve o eixo ficando
comprimida dentro do seu alojamento. O engaxetamento veda a passagem da água do
mar que faz pressão na bucha. Para garantir a vedação entre o eixo propulsor e a bucha,
as gaxetas são comprimidas por uma sobreposta mediante um razoável aperto nos seus
parafusos. As gaxetas são lubrificadas por meio de um graxeiro que é um copo de graxa
com uma tampa roscada que comprime a graxa em um tubo na direção da caixa de
gaxetas, na medida em que vai sendo enroscada no seu alojamento, ou por uma bomba
de óleo.
Quando a embarcação está parada, o engaxetamento deve ser levemente apertado
para evitar a entrada de água no barco, principalmente quando a tripulação estiver ausente.
Antes de sair com a embarcação deve-se folgar levemente a sobreposta para que o eixo
propulsor possa girar. As gaxetas devem ser aliviadas até deixar pingar um pouco de
água por ele. Esse procedimento permite o resfriamento das mesma, impedindo que ela
queime por excesso de atrito. A gaxeta deve ser lubrificada periodicamente e em caso de
necessidade de substituição da mesma deve-se tomar muito cuidado com a escolha do
material apropriado, não apenas com relação a sua composição física, mas também no
que diz respeito a sua espessura.
Esforços sobre o Eixo
Durante a navegação, o eixo propulsor fica sujeito a dois esforços; o de torção e o
de tração:
• O esforço de torção é transmitido ao eixo propulsor pelas engrenagens da
caixa de redução e reversão. Esse esforço faz o hélice experimentar um
movimento de rotação como um parafuso deslocando-se dentro de uma porca.
• O esforço de tração é transmitido ao eixo propulsor pelo movimento do hélice.
A transmissão se dá no sentido longitudinal do próprio eixo. Esse esforço é
aplicado sobre omancal de escora, provocando o deslocamento da embarcação.Para garantir que o rendimento do trabalho doeixo propulsor não seja comprometido
por esses dois esforços, alguns cuidados devem ser levados em conta:
a) manter a bucha (1), em bom estado (sem folgas excessivas) e o adequado
aperto no engaxetamento;
b) manter apertado o parafuso de fixação (2), do eixo ao bosso do flange que faz o
acoplamento com a caixa de reversão e redução; e
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c) manter corretamente apertados os parafusos dos flanges de acoplamento do
eixo e da caixa de reversão.
Tipos mais comuns de acoplamento entre o mecanismo de transmissão e o 
eixo propulsor
Os tipos de acoplamento mais utilizados entre o motor e o eixo propulsor são: o
rígido e o flexível. Para garantir um funcionamento suave, sem vibrações, e vida longa
para os componentes do sistema, o alinhamento entre os eixos da caixa de engrenagens
e do propulsor devem ser verificados como indicado nas figuras a (medição do ângulo de
desvio) e b (medição da centralização). Como se trata de uma ligação puramente metálica,
o acoplamento rígido exige um alinhamento mais rigoroso do que o flexível.
a b
Mancais do eixo propulsor
Os sistemas de propulsão necessitam de mancais de sustentação e de escora.
Como o próprio nome sugere, os mancais de sustentação servem para sustentar o peso
do eixo e garantir o alinhamento do mesmo impedindo que ele se desloque radialmente
além da conta. Por sua vez, o mancal de escora (figura abaixo) tem por finalidade impedir
que o eixo do motor se desloque axialmente no sentido de entrar ou sair domotor, conforme
o barco esteja sendo movimentado para vante ou para trás. Quando o navio está em
marcha avante, o esforço do hélice empurrando a água tende a fazer comque o eixo entre
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no navio. Em caso de marcha atrás ocorre exatamente o contrário. Por isso, o mancal de
escora é construído para absorver o esforço axial conseqüente do empuxo do hélice em
ambos os sentidos.
Quando a embarcação é muito pequena, e o eixo propulsor émuito curto, pode não
ser necessária a presença de mancais de sustentação entre o da bucha e o da caixa de
engrenagens. Nesse caso, omancal da caixa pode ser construído para realizar as funções
de sustentar e de escorar o eixo propulsor. No caso de navios de porte médio ou grande,
podem aparecer um, dois ou três mancais de sustentação intermediários. A figura mostra
uma instalação propulsora em queaparece um dosmancais de sustentação intermediários.
 
 
1) mancal de sustentação intermediário
O Hélice e suas partes principais
O hélice é o elemento terminal do sistema de propulsão da maioria dos navios
mercantes. Pode apresentar-se como sendo de passo fixo ou variável.
Amaioria dos hélices consiste de um cubo e um conjunto de pás idênticas espiraladas
espaçadas proporcionalmente ao redor do cubo. É o elemento do sistema de propulsão
que recebe o torque domotor e transfere para a água domar, possibilitado a movimentação
do navio. Diversos termos são usados para descrever áreas específicas das pás:
Borda de ataque - é a borda que está mais próxima da embarcação. Por sua vez,
a borda de fuga é a que está mais distante da embarcação. A ponta da pá separa a borda
de ataque da de fuga e é o ponto em que cada pá está mais distante do centro do cubo. A
área onde a pá está presa ao hélice é chamada de raiz da pá.
Pá do hélice - é realmente a parte que move a água. O dorso da pá (parte da pá
mais próxima da embarcação) cria uma área de baixa pressão à medida que o hélice gira.
Esta baixa pressão ajuda a puxar o hélice para frente. A face da pá que se encontra na
parte oposta da embarcação cria alta pressão à medida em que gira.
Diâmetro do hélice – é a largura do círculo formado pelas pontas das pás. O
diâmetro do hélice determina a quantidade de potência que um hélice pode aplicar na
água; ou seja, quanta carga o hélice pode empurrar.
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Passo do hélice - é o caminho que ele percorre em um rotação completa
Número de pás - um hélice pode possuir duas, três s ou
quatro pás. As figuras facilitarão o seu aprendizado.
1) bucha do hélice
2) cubo
3) pá
4) eixo
5) ponta da pá
6) borda de fuga
7) face da pá
8) borda de ataque
9) raiz da pá
10) dorso da pá
11) dorso da pá
12) face da pá
 
 
Balanceamento e alinhamento do eixo propulsor
Para que o sistema de propulsão funcione com grande eficiência, e não
haja comprometimento da vida útil dos seus componentes, torna-se absolutamente
necessário manter o conjunto do eixo e da caixa de reversão e redução muito bem
alinhados, e com o hélice perfeitamente balanceado. O balanceamento do hélice é
sempre feito em terra; o alinhamento, entretanto, pode ser verificado periodicamente a
bordo do navio.
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2. NOÇOES DOS SISTEMAS 
AUXILIARES E SEUS 
COMPONENTES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 Compressores de ar 
 
1.1 Conceito e definição
Antes demais nada, é importante que você saiba que o ar comprimido é uma forma
de energia deenorme utilidade e com inúmeras aplicações. Emmuitos camposde utilização
compete com a energia elétrica e em outros é um complemento necessário dela. Mas,
como conseguir o ar comprimido para sua utilização no nosso dia-a-dia? Através de
compressores.
Compressores de ar (ou de qualquer outro gás) são equipamentos destinados a
comprimir um determinado volume de ar que foi aspirado na pressão atmosférica. Assim
sendo, o ar fica com pressão e peso específico maior.
São empregados na transformação da energia mecânica em energia potencial de
pressão e cinética do ar.
1.2 Classificação dos compressores
Os compressores de ar podem ser classificados de várias maneiras. Nós, que
estamos entrando em contato com a literatura técnica, iremos classificá-los somente quanto
à pressão de descarga, quanto à posição dos cilindros, quanto ao tipo de cilindros e
quanto ao número de estágios e quanto ao funcionamento.
1.2.1 Quanto à pressão de descarga
Dependendo do valor da pressão com que o ar é descarregado, os compressores
de ar são classificados como de baixa, média ou alta pressão.
Os compressores de baixa pressão comprimem o ar até 10 kg/cm2; os de édia
pressão, entre 10 kg/cm2 e 70 kg/cm2; e os de alta, acima de 70 kg/cm2 .
Nos navios mercantes iremos encontrar compressores de média e baixa
pressão. Os de média pressão atuam para comprimir o ar para ampolas de ar
comprimido, normalmente mantidas numa faixa de pressão entre 25 e 30 kg/cm2. É a
pressão necessária para efetuar a partida a ar dos motores diesel (propulsor e alternador).
Para o sistema de ar de controle (automação) e o sistema de ar de serviços gerais,
utilizamos um compressor de baixa pressão.
1.2.2 Quanto à posição dos cilindros (compressores alternativos)
Quanto à posição dos cilindros, os compressores alternativos classificam-se em:
• Compressor horizontal –os cilindros ficamdispostos nummesmo plano horizontal;
• Compressor em ângulo Y ou V –os cilindros ficam dispostos de maneira a formar
um ângulo agudo entre si. Muito utilizados nos compressores alternativos de baixa
pressão e nos de média pressão, inclusive nos compressores para ar de partida dos
motores;
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2 Separadores centrífugos
2.1 Conceitos
Você sabe realmente a função de uma separadora centrífuga? Quase sempre elas
são chamadas de “purificadores”, mas após estes estudos, você poderá corrigir seus
colegas quando eles mudarem o nome desse equipamento.
Para melhor aproveitamento deste capítulo do módulo, é importante
conhecermos as definições de vários termos que iremos encontrar no estudo de
separadoras centrífugas:
Vazão - quantidade de líquido fornecida por unidade de tempo. A vazão é
dada em metros cúbicos por hora, (m3/h) ou litros por hora (l/h).
Capacidade receptora –quantidade máxima de líquido que o rotor da
separadora pode tratar por unidade de tempo. É expressa em m3/h ou l/h.
Purificação –separação de líquido/líquido, na qual a máquina é usada para
separar dois líquidos misturados, mas não solúveis um no outro, e com pesos
específicos diferentes. Os sólidoscom pesos específicos superiores aos dos dois
líquidos também podem ser separados simultaneamente.
Clarificação –separação de líquido-borra, na qual a máquina é usada para
separar partículas, geralmente sólidas, com peso específico maior do que o do
líquido.
Viscosidade – propriedade pela qual um fluido oferece resistência ao
cisalhamento. A viscosidade de um líquido diminui com o aumento de sua
temperatura.
Densidade –relação entre seu peso e o peso de um igual volume de água
nas condições normais. Pode também ser expressa como a relação entre sua
massa ou peso específico e os da água.
Sedimento –tudo aquilo que possui peso específico superior ao do
líquido que desejamos purificar ou clarificar. Nos tanques ele vai se depositar
no fundo e nas separadoras centrífugas, nas paredes do tambor.
7.2 Princípio de funcionamento de um separador centrífugo
Você ainda se lembra do que seja força centrífuga? Se não, vamos
relembrar. Para isso, visualize aquele brinquedo existente nos parques de
diversões onde existem várias cadeiras presas a um eixo central. Quando o eixo
começa a girar, as cadeiras são arremessadas para fora. Isto ocorre porque uma
força atua contra as cadeiras, afastando- as do centro, ou melhor, do eixo que
gira. Elas só não voam porque estão presas ao eixo central através de correntes.
Força centrífuga pode ser compreendida comoa força que atua em umcorpo
fazendo com que ele “fuja” do centro onde essa força está atuando, ou seja,
“centrífuga”. 57
Separador
centrífugo
Assim sendo, os corpos mais pesados são os que mais se afastam do centro do eixo
de atuação da força.
Para o processo de separação de líquidos de diferentes pesos específicos ou
densidades, temos dois tipos de separação por meio da força centrífuga, a saber:
2.2.1Purificação
É a separação de líquido/líquido, na qual a máquina é usada para separar dois
líquidos misturados, mas que não sejam solúveis um no outro (líquidos não–miscíveis) e com
pesos específicos diferentes.
Os sólidos encontrados e com pesos específicos superiores aos dos líquidos podem ser
separados simultaneamente.
2.2.2 Clarificação
É a separação dos sólidos existentes nos líquidos (A + B), ou seja, separa somente a
fase sólida e os líquidos continuam juntos, isto é, um contaminando o outro.
Normalmente os óleos combustíveis recebidos a bordo vêm contaminados com
água ou se contaminam a bordo durante a armazenagem; assim sendo, é importante
usarmos o processo de separação centrífuga denominado “purificação” para que seja
retirada toda a água não miscível no óleo.
Para os óleos combustíveis atualmente usados na queima nos motores diesel dos
navios, sabendo que eles contêm grande quantidade de contaminantes sólidos (borra),
utilizamos dois separadores centrífugos em série, dos quais o primeiro trabalha no processo de
purificação, (e consequentemente separando a água e outros líquidos mais pesados do óleo)
e o outro (que recebe o óleo já purificado, oumelhor, sem água) como clarificador, fazendo com
que toda a parte sólida seja separada do óleo.
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um sistema composto de redes e bombas permite manter lastro descarregado para
mar ou para o terminal sem qualquer contaminação com o óleo da carga Todas as
construções de navios petroleiros, pela legislação internacional,têm por obrigação possuir uma
de que a do
navegando na condição "descarregado".
Sistema de gás inerte que permite a substituição dos gases inflamáveis
existentes no espaço livre interior dos tanques de carga por gases de baixo teor de oxigênio e,
portanto, não combustíveis. Freqüentemente, os gases de das caldeiras do navio,
que são inertes, passam por um sistema de limpeza e são bombeados para os tanques
de carga.
A instalação deste sistema reduz bastante as chances de explosão nos tanques de
carga do navio.
2.3 Separador de água e óleo
Uma outra fonte poluidora da água do mar e de outro qualquer local onde esteja
uma embarcação é a água proveniente das dalas da praça de máquinas. Sabemos que, em
virtude de vazamentos de óleo combustível e lubrificante dos equipamentos instalados, bem
como de água de diferentes sistemas da praça de máquinas, tal mistura,que irá coletada
na dala (parte inferior da praça de máquinas), deverá ser removida.
Como sabemos, não podemos esgotá-la diretamente para o mar. Isto causará
poluição. Por este motivo é que são instalados nas de máquinas diversos tipos um
equipamento denominado separador de água e óleo
O separador de água e óleo, seja de que tipo for, tem de
maior parte do óleo existente na mistura oleosa da dala da praça de máquinas, ou
permitir que a água seja descarregada para o mar, através do separador, com
quantidademínima de óleo.
A legislação internacional permite um máximo de 15ppm (partes por óleo
descarregado.
Os principais tipos de separadores de água e óleo instalados em navios nacionais
são:
• Turboil Senco;
• Tonfin;
• Comyn;
• RDS;
• Aquamarin;
• GSF;
• Framarine.
Como o mais comum em naviosé o do tipo Turboil Senco, vamos
funcionamento, sempre lembrando que, para melhor operar qualquer sistema é necessário
estudar meticulosamente o manual de instruções do fabricante
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Salinidade da água do destilador- deve-se sempre verificar se a água que está sendo
produzida no grupo destilatório está de acordo com o que queremos, no que diz respeito à
quantidade de sal que ela contém.
Quando alguma pressão ou temperatura não estiver dentro dos valores determinados para
permitir o perfeito funcionamento do equipamento, o sistema de alarme irá atuar, alertando o
operador para a anormalidade. O mesmo procedimento se dará para os níveis dos tanques e a
salinidade da água do destilador.
Ocorrendo uma condição de alarme, esta será indicada na unidade de alarmes;
uma luz indicadora,no painel de alarmes, acenderá intermitentemente e a buzina soará
Os sistemas de alarmes modernos são do tipo luminosos e sonoros; isto quer dizer que,
quando houver uma anormalidade, acenderá uma luz e soará uma buzina ou sirene.
Quando a luz acender e a buzina ou sirene tocar, você deve apertar o botão de
cancelamento da buzina (ou sirene) e ela deixará de soar. Ver, então,no painel qual a luz que está
piscando e, só então, pressionar o botão que está piscando. Ele ficará aceso até que a condição de
alarme seja resolvida, ou seja, se a pressão está baixa, ela deverá voltar ao normal para que a
luz se apague automaticamente; se a temperatura estiver alta, ela deve voltar ao valor desejado, etc.
Você deve sempre lembrar-se de que o sistema de alarmes de uma embarcação um
amigo que deve ser preservado seu amigo ele irá ajudá-lo, verificando
funcionamento dos equipamentos e você terá mais tempo de descanso.As manutenções dos
equipamentos serão menores e seu trabalho também.
Nunca atenda a um alarme sem verificar, no local em que ele indica a anormalidade, o que
está acontecendo; acredite sempre que mais vale uma vistoria local do equipamento do que sua
intuição que, às vezes, não é muito correta!
60
 Trocadores de calor
3.1 Métodos de transmissão de calor
O calor pode deslocar-se de uma região de um corpo para outra; além disso,
calor pode passar de um corpo para outro, estando estes corpos em contato ou não. Esse
fenômeno recebe o nome de transmissão do calor.
O calor pode propagar-se de três maneiras diferentes
• Condução;
• Convecção;
• Irradiação ou radiação.
Embora sejam processos diferentes, eles têm uma característica em comum:
O calor sempre flui da região ou corpo de temperatura mais alta para a região 
ou corpo de temperatura mais baixa.
 
Condução do calor
É o processo de transmissão de calor através do qual a energia passa de molécula
para molécula sem que elas sejam deslocadas.
Exemplo: Aquecendo-se a extremidade de uma barra
metálica, as moléculas passam a vibrar com maior
intensidade, transmitindo essa energia adicional às moléculas
mais próximas, que também passam a vibrar mais intensamente
e assim sucessivamente até alcançar a outra extremidade . Por
esse motivo, os cabos de panela são feitos de materiais
chamados isolantes.O processo de condução do calor é típico dos materiais
sólidos. A experiência mostra que, em geral, metais são bons
condutores de calor,aparecendo em ordem decrescente de
condutibilidade térmica: Prata, Cobre, Alumínio, Ferro, Chumbo e
Mercúrio (metal líquido à temperatura ambiente).
do
Convecção do calor
Processo de transmissão do calor nos líquidos ou nos gases, por efeito das camadas
aquecidas que se chamam correntes de convecção.
Exemplo: Os aparelhos de ar condicionado operam colocando ar frio dentro de um
ambiente. Porém eles causam melhor efeito quando colocados na parte superior de uma
sala, porque dessa forma provocam a convecção do ar, com a descida do ar frio, que
mais denso, e a subida do ar quente, que é menos denso.
Na convecção não ocorre passagem de energia de um corpo para outro, mas
movimento de partículas, levando consigo a energia de uma posição para outra.
61
Portanto, a convecção não pode ocorrer no vácuo. Os ventos são correntes de
convecção atmosférica.
Transmissão de calor por
Irradiação do calor
Podemos definir a irradiação como a transferência de calor por intermédio de ondas
eletromagnéticas; neste processo somente a energia se propaga, não sendo necessário
nenhum meio material.
Num dia frio,podemos sentir calor se estivermos sob a ação direta dos raios solares;
porém, se nos colocarmos à sombra, sentiremos frio. Entre o Sol e a Terra, quase não há
matéria; portanto, o calor não chega à Terra nem por condução, nem por convecção,
recebemos seu calor por irradiação.
Irradiação do calor por meio do Sol.
Quando aproximamos a mão sob um ferro de passar roupa aquecido, recebemos calor
principalmente por irradiação, pois quase não há condução, uma vez que o ar é mau condutor de
calor, nem convecção, pois o ar aquecido tende a subir .
62
Irradiação do calor por meio de ondas de calor
3.2 Evaporação (ebulição) e Condensação
Ebulição 
Considere um vaso transparente com água e coloque-o sobre uma chama. Após certo
tempo você vai observar que começam a se formar bolhas no interior do líquido,e a
vaporização processa-se de maneira rápida e turbulenta.
A esse tipo de vaporização, que se processa de uma maneira rápida e turbulenta com
formação de bolhas no interior do líquido, denominamos "ebulição".
Ao contrário da evaporação, a ebulição ocorre sob determinadas condições de
pressão e temperatura, isto é, a temperatura de ebulição depende da pressão exercida
sobre o líquido.
Temperatura de ebulição dependendo da pressão
63
A tabela abaixo representa a temperatura de ebulição da água em diferentes
pressões.
P (mm/Hg)
 
 
t 
 
 
 10 
92 50 
760 100 
 650 200 
132700 350 
Onde:
p = pressão em milímetros de mercúrio; e t = temperatura em graus Celsius.
A diminuição da pressão sobre o líquido, por meio de uma bomba de vácuo, facilita a
formação de bolhas, fazendo com que o líquido entre em ebulição em temperaturas
abaixo de 100°C. Dizemos, então, que o líquido ferve a 10°C, 20°C, 30°C, ...
O aumento da pressão sobre o líquido, como nas panelas de pressão e caldeiras,
dificulta a formação de bolhas, uma vez que estas vão sendo esmagadas pela pressão
elevada; conseqüentemente, a ebulição só ocorre em temperaturas mais altas.
Sob pressão de 218 atmosferas (atm), a água pode ser mantida líquida até a
temperatura de 374o c, denominada "temperatura crítica".
Condensação ou liquefação 
A condensação ou liquefação é a passagem do estado gasoso para o estado líquido.
O aparelho trocador de calor onde ocorre uma condensação ou liquefação, denomina-se
condensador.
Leis que regem a ebulição e a condensação 
• A temperatura em que se dá a ebulição e a liquefação depende da pressão e da
substância.
• Para uma mesma substância, as temperaturas de ebulição e de liquefação são
iguais, quando estão submetidas às mesmas pressões.
• Sob pressão constante (mesma pressão), durante a ebulição ou a liquefação, a
temperatura da substância mantém-se constante.
3.3 A caldeira 
Caldeira é um trocador de calor que, por meio do aquecimento do ar no seu interior,
transforma água doce (destilada) em vapor. Na caldeira iremos encontrar os três processos
de troca de calor: condução, convecção e irradiação.
64
Quando o combustível é queimado na fornalha, esta fica cheia de gases quentes da
combustão. Esses gases trocam calor com o interior da caldeira da seguinte forma:
Por irradiação, porque emitem ondas de calor radiante, que são projetadas em
todas as direções e absorvidas por toda a superfície a elas exposta.
Por convecção, porque após terem transmitido parte do seu calor à superfície de
aquecimento (direta ou indiretamente) por irradiação, os gases sobem, por convecção,
pelas partes superiores da caldeira, trocando calor através dessa corrente gasosa
ascendente.
Por condução, porque os tubos, feitos por material metálico, recebem aquecimento
direto dos gases da combustão e suas moléculas vibram mais intensamente, aumentando
sua temperatura e, consequentemente, a da água que passa no seu interior.
As caldeiras são divididas em dois tipos: flamatubular e aquatubular.
Nas caldeiras flamatubulares a fonte de calor (gases da combustão) passa por
dentro dos tubos instalados e a água fica por fora deles.
Nas do tipo aquatubular acontece o inverso; a água fica por dentro dos tubos e os
gases fluem por fora deles.
Estas são as partes básicas de uma caldeira, do tipo aquatubular, instalada a bordo
de navios mercantes nacionais:
• Fornalha - local em que o combustível é queimado, e do qual o calor é transmitido
aos tubos onde circula água a ser vaporizada;
• Tubulão de água - reservatório onde fica armazenada a água que circula nos
tubos para ser evaporada, produzindo vapor. Podem ser dois ou somente um tubulão;
• Tubulão de vapor - também conhecido como tubulão superior, onde o vapor e parte
da água ficam depositados. O vapor produzido é retirado da caldeira através do tubulão
superior;
• Feixe tubular - conjunto de tubos, de diversos diâmetros e diversas finalidades,
onde circula a água ou o vapor;
• Queimadores - também conhecidos como maçaricos, que são os responsáveis por
admitir óleo combustível pulverizado para a queima;
• Sistema de alimentação de ar - sem o ar é impossível efetuar-se a queima do
combustível. O sistema de admissão de ar na fornalha é composto de um ventilador, dutos
e difusores que permitem que o ar penetre na fornalha de uma forma turbulenta;
• Sistema de ramonagem - Constituído de uma lança (instalada no interior da
caldeira e entre tubos), sistema de alimentação de vapor e sistema de movimentação da
lança. Instalado para a limpeza externa dos tubos geradores de vapor;
• Superaquecedor - Conjunto de tubos, partindo do tubulão de vapor (superior) que
devolve o vapor produzido à fornalha para aumentar sua temperatura e retirar qualquer
líquido ainda existente no vapor;
• Desuperaquecedor - o vapor superaquecido pode não ser necessário e assim ele
retoma para um sistema de tubos que passa pelo tubulão superior, diminuindo sua
temperatura;
65
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 66
3. NOÇÕES DE ELETROTÉCNICA 
APLICADAS A EMBARCAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 67
1. Proteção do circuito elétrico
Basicamente duas são as proteções essenciais a um circuito elétrico: a proteção ao
curto-circuito e a proteção à sobrecarga
A grandeza, a complexidade e a importância do circuito a ser protegido definirão
tipo de proteção a ser empregada, mas em linhas gerais, nos circuitos industriais e
comerciais, três são os dispositivos adotados ao mesmo tempo o fusível, o relé térmico e o
disjuntor.
O fusível, conforme a própria designação já deixa perceber, é normalmente composto
por um arame condutor de liga metálica que, com uma temperatura superior à relativa de sua
corrente nominal, se funde abrindo o circuito, provocando, como consequência, a
desenergização imediata do circuito
O fusível, escolhido em função da corrente nominal calculada do circuito quando
acionado tem que ser substituídopor outro similar.
A proteção ideal em relação ao curto-circuito
 
 
 
 
 
O relé térmico é normalmente composto por um sistema de contatos por par
bimetálico, metais diferentes que apresentam deformações diferentes em caso de
temperaturas acima de suas condições nominais, que ao se deformarem, com a passagem
de uma corrente superior a sua projetada, perdem o contato abrindo o circuito.
Ajustado, dentro de uma zona operacional de valores de corrente, em função da
corrente nominal calculada do circuito e quando acionado, após algum momento para que a
temperatura baixe e os contatos percam a deformação; pode ser rearmado, não havendo
necessidade de substituição.
68
É a proteção ideal em relação à sobrecarga.
Já o disjuntor é normalmente composto por dois princípios de atuação: o princípio
magnético e o térmico.
O princípio magnético baseia-se no processo do eletromagnetismo atuante em uma
bobina interna. Ao passar corrente por uma bobina, esta desenvolve um campo magnético,
ou seja, transforma-se num ímã. Quanto maior a intensidade da corrente elétrica, maior a
força de atração do ímã.
Nesse princípio, o ímã interno ao disjuntor tenta atrair um dos contatos do par
bimetálico que, por força de uma mola, encontra-se fechado. Ao fluir uma corrente superior à
nominal, o aumento da força magnética, que depende da corrente, torna-se suficiente para
vencer a tensão da mola abrindo os contatos e, consequentemente, abrindo o circuito.
Já o princípio térmico do disjuntor opera de maneira similar ao do relé térmico.
O princípio magnético toma o disjuntor mais operacional em relação ao curto-circuito,
enquanto o princípio térmico torna-o mais operacional em relação à sobrecarga.
69
Seja qual for o motivo, o disjuntor pode ser rearmado não
sendo necessária a sua substituição.
Nos circuitos domésticos, normalmente o fusível ou o
disjuntor são empregados porém nenhuma razão técnica
impede a utilização dos três dispositivos
Sempre que um dos dispositivos de proteção for utilizado,
o circuito elétrico e as condições de operação devem ser
inspecionados pois, a princípio pelo menos, algo de errado acionou
o sistema de proteção
 disjuntor doméstico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 70
2 Geradores 
2.1 Definição 
Geradores são máquinas que, pelo processo do magnetismo, transformam a energia
mecânica em elétrica, sendo, portanto, uma das fontes de eletricidade.
2.2 Composição estrutural do gerador 
Um gerador é composto de uma parte fixa, a "carcaça", chamada de estator, e de uma parte
móvel, o "eixo", chamada rotor.
Numa das duas partes, estator ou rotor, estarão montados os condutores, chamados de
enrolamento da armadura, e na outra estará montado um eletroímã, chamado
enrolamento de campo.
2.3 Princípio de funcionamento do gerador 
 
A parte móvel do gerador, o rotor, é acionada por uma energia mecânica, que pode
ser um motor de combustão, uma turbina a vapor, o fluxo de uma queda d'água, entre
outros, adquirindo um movimento de giro.
Gerador 
 
Numa das condições de montagem do gerador, no rotor girante estará montado o
enrolamento da armadura, o condutor que, ao girar, "cortará" as linhas de força do campo
magnético provenientes do enrolamento de campo montado no estator.
Na outra condição de montagem do gerador, no rotor girante estará montado o
enrolamento de campo que formará linhas de força magnética que, ao girar, "varrerão" o
enrolamento da armadura montado no estator.
71
Um condutor ao "cortar" linhas de força magnética ou ao ser "varrido" por linhas de força
magnética, produz uma diferença de potencial elétrico em suas extremidades, ou seja, gera
uma tensão elétrica.
Na primeira condição de montagem, o gerador recebe o nome de gerador de pólos externos,
enquanto na segunda o gerador de pólos internos.
2.4 Tipos de gerador
Gerador é tudo aquilo que gera uma tensã elétrica por ação do magnetismo.
tensão elétrica pode ser contínua ou alternada, teremos um de
tensão contínua ou um gerador de tensão alternada.
O termo gerador por si não distingue o tipo de que pode ser gerada.
Para se classificar um gerador, sua nomenclatura foi dividida em dois
o "dínamo" e o "alternador"
Dínamo é a denominação do de tensão contínua, independentemente
grandeza da tensão a ser gerada ou do seu
Alternador é a denominação do gerador de tensão alternada, independentemente da
grandeza da tensão a ser gerada ou do seu tamanho físico do gerador.
Atualmente, tanto em terra como em embarcações marítimas em geral, a utilização e,
consequentemente, a geração são normalmente de tensão alternada, assim o emprego de
alternadores é muito maior do que de dínamos.
2.5 Paralelismo de geradores
Colocar geradores em paralelo significa colocar mais de um para suprir
(fornecer tensão) os
Essa medida o , faz-se necessária quando o circuito elétrico tem
carga, ou seja, o número de utilizadores muito variável. Assim, um gerador que
para alimentar um circuito com "carga baixa", poucos utilizadores, pode
ser insuficiente para alimentar esse circuito com "carga alta", muitos
utilizadores. condição faz-se o paralelismo entre dois ou mais geradores,
dependendo da carga e da capacidade de alimentação elétrica de cada
gerador.
Ainda, o paralelismo pode ser empregado quando, normalmente por razões
segurança, não se pode correr o risco de uma falha de alimentação elétrica.
O só pode ser entre geradores do mesmo tipo, ou seja:
dínamos ou entre alternadores.
72
 
a pressão exercida sobre os elétrons livres para que estes se no
de
Símbolo: V
Unidade: VOLTS (V)
Aparelho de da tensão elétrica
Cuidados na utilização de um
Corrente elétrica
o movimento ordenado dos elétrons no de um
Símbolo: I (intensidade da corrente elétrica)
Unidade: (A) Ampér
Circuito
Para obtermos um circuito são necessários três elementos:
Aparelho de medida da corrente e étrica
Cuidados na utilização do
Resistência elétrica: é a oposição oferecida a passagem da
Símbolo
Unidade:OHM
Potencia elétrica
a capacidade de
Símbolo:P
Unidade: W
Tipos de potencia
Potencia aparente (Kva) fornecida pela concessionária.
Potencia ativa ou real (W)
Potencia reativa (Var) alimenta os fluxos magnéticos
73
Disjuntores 
Tipos de disjuntores termomagnéticos:
Monopolares, bipolares e 
Fusíveis 
Contatos: servem para fazer a conexão dos fusíveis com os componentes das
instalações elétricas
Os contatos são feitos de latão ou cobre prateado, para evitar oxidação e mau
74expansiva desses gases empurra fortemente o êmbolo para baixo em direção ao
seu PMI. É o chamado tempo de expansão, tempo útil ou de trabalho motor.
d) Descarga - Um pouco antes de o êmbolo atingir o PMI, a válvula de descarga
abre e, por efeito da pressão nos gases , uma boa parte dele é evacuada. Finalmente,
com o deslocamento do êmbolo do PMI para o PMS, os gases restantes são descarregados
para a atmosfera.
8
 
Ciclo operativo do motor Diesel de 2 Tempos
Nesse tipo de motor o ar é levemente comprimido antes
de ser admitido no cilindro. Vários são os métodos utilizados
para elevar a pressão do ar de alimentação. Um deles é
mostrado na figura ao lado.
Trata-se de um compressor de lóbulos acionado
mecanicamente pelo próprio motor. Mais tarde você conhecerá
um outro sistema muito mais usado para tal fim e que consta
de um turbocompressor acionado pelos próprios gases de
descarga do motor.
O ciclo de 2 tempos torna-se mais interessante para o
motor Diesel do que para o Otto, já que nesse último a
lavagem é efetuada apenas com ar, o que significa economia de combustível. O motor
pode possuir janelas de admissão e janelas de descarga, ou janelas de admissão e válvula
de descarga na cabeça.
O ciclo operativo do motor de 2 tempos com janelas de admissão e válvula de 
descarga na cabeça resume-se então no seguinte:
Ao se deslocar do PMI para o PMS, o êmbolo cobre as janelas de admissão e logo
em seguida a válvula de descarga fecha, permitindo que o ar, admitido anteriormente no
cilindro, seja comprimido. Um pouco antes do êmbolo atingir o PMSo combustível é injetado
e queimado na câmara de combustão. A força expansiva dos gases resultantes da queima
empurra energicamente o êmbolo para o PMI. Um pouco antes do êmbolo descobrir as
janelas de admissão, a válvula de descarga abre e uma boa parte dos gases da combustão
é descarregada. Assim que o êmbolo descobre as janelas de admissão, o ar fresco enviado
pelo compressor é admitido no cilindro e expulsa o restante dos gases, efetuando em
seguida a carga de ar para o novo ciclo, ao tempo em que fecha a válvula de descarga.
Vamos observar agora a figura abaixo e compreender o funcionamento do motor 
Diesel de 2 tempos com janelas de admissão e de descarga. Na verdade, existem
muitos deles funcionando por aí, embora a preferência atual seja pelos que utilizam janelas
de admissão e válvulas de descarga na cabeça.
a b c d 
9
Deslocando-se do PMI para o PMS, o êmbolo cobre primeiramente as janelas de
admissão (que são asmais baixas), interrompendo o suprimento de ar vindo do compressor
de lóbulos para o cilindro. Entretanto, continua saindo ar pelas janelas de descarga que
ainda encontram-se abertas. Prosseguindo o seu caminho em direção ao PMS, o êmbolo
cobre as janelas de descarga, iniciando assim a fase de compressão. Em seu movimento
para cima o êmbolo comprime cada vez mais o ar, até que, próximo do PMS, o combustível
é injetado, inflamando-se por causa da elevada temperatura do ar comprimido. A força
expansiva dos gases empurra então o êmbolo para baixo.
Antes de chegar ao PMI, o êmbolo descobre as janelas de descarga e, em virtude
da considerável pressão ainda reinante nos gases, a maior parte é descarregada para o
exterior.
Continuando o seu caminho para baixo, o êmbolo descobre as janelas de admissão
permitindo que o ar fresco, vindo do compressor, penetre no cilindro expulsando o restante
dos gases (lavagem).
Utlização das máquinas de combustão Interna
No mundo de hoje as máquinas de combustão interna assumem uma posição de
grande destaque. Os Motores Diesel, por exemplo, são muito empregados em ônibus,
caminhões, tratores, usinas geradoras de eletricidade, navios, etc. Sem medo de errar,
podemos dizer que o motor Diesel é o campeão em aplicações navais, seja em navios de
pequeno, seja de médio ou de grande porte. A figura mostra algumas aplicações do motor
Diesel.
O motor Otto ou de explosão, por sua vez, é o campeão de aplicações na indústria
automobilística, sendo muito empregado em automóveis e motocicletas. É também
empregado na aviação, principalmente em pequenos aviões e planadores. Na indústria
naval o motor Otto tem seu emprego limitado a embarcações miúdas como alguns tipos
de lanchas. A figura abaixo, mostra algumas aplicações do motor Otto.
10
 
Além dos motores Diesel e Otto, outra máquina de combustão interna muito
importante no mundo moderno é a turbina a gás. Utilizada na generalidade dos aviões de
médio e de grande porte, a turbina a gás é também aplicada na propulsão de alguns
navios de guerra, onde o fator economia de combustível não é tão importante quanto a
velocidade que o navio possa desenvolver.
1.2.2 Classificação das máquinas alternativas de combustão interna
Podemos classificar os motores alternativos de combustão interna levando em conta
uma série de fatores.; ciclo, número de tempos, disposição dos cilindros, número de
cilindros, rpm, processo de alimentaçao de ar, tipo de sistema de injeção, aplicação,
potência, etc. Esta classificação poderá ser tanto mais extensa quanto maior for o
conhecimento que você adquirir ao longo dos seus estudos e de sua experiência
profissional. Por enquanto trataremos o assunto de forma simplificada:
a) Quanto ao ciclo:
• ciclo OTTO; e
• ciclo DIESEL
b) Quanto ao número de tempos:
• de 2 tempos; e
• de 4 tempos.
c) Quanto à disposição dos cilindros:
• em linha;
• em “V” ;
• de cilindros radiais;
• de êmbolos opostos; e
• de cilindros opostos.
Motores em linha – são aqueles em que os cilindros são dispostos verticalmente
numa mesma linha.
Motores em V – são constituídos por dois blocos de cilindros em linha dispostos
entre si segundo um determinado ângulo ( 45, 60 ou 90o ).
Motores radiais – são aqueles em que os cilindros são dispostos radialmente a
intervalos angulares iguais, em torno de um mesmo eixo de manivelas.
Motores de cilindros opostos – são constituídos por dois ou mais cilindros
dispostos em lados opostos a um mesmo eixo de manivelas sob um ângulo de 180o.
Motores de êmbolos opostos – caracterizam-se por possuir um só cilindro para
cada dois êmbolos em oposição, sendo a câmara de combustão formada pelas faces dos
dois êmbolos no final da compressão.
em linha em V radial cilindros opostos êmbolos opostos
 
11
d) Quanto à rotação:
• de baixa (até 350 rpm);
• de média: (de 350 a 1000 rpm); e
• de alta (de 1000 rpm em diante).
e) Quanto ao uso ou aplicação:
• estacionários terrestres;
• terrestres automotivos;
• de aviação; e
• marítimos.
f) Quanto ao número de cilindros:O número de cilindros é um dado importante na
classificação dos motores.Entretanto, não se adotam na prática expressões como,
monocilíndrico, bicilindrico, tricilindrico, policilíndrico, etc.O comum mesmo é dizer: motor
de 1 cilindro, motor de 2 cilindros, motor de 3 cilindros, e assim sucessivamente.
g) Quanto ao método de injeção de combustível:de injeção direta (o combustível é
injetado diretamente na câmara de combustão domotor) de injeção indireta. (o combustível
é injetado numa pré-câmara ou ante-câmara de combustão e depois a combustão se
propaga para a câmara principal)
h) Quanto ao combustível utilizado:
• gasolina;
• álcool;
• óleo Diesel;
• óleo pesado; e
• gás.
i) Quanto ao método de alimentação de ar:
• de aspiração natural; e
• superalimentados.
1.2.3 Vantagens e desvantagens do motor Diesel sobre o Otto
Desde que foram inventados, há mais de um século, os motores Diesel e Otto
sempre dividiram espaços no campo das aplicações. Naturalmente, cada um deles com
suas vantagens e desvantagens pode oferecer maior ou menor adequação a um
determinado tipo de trabalho, levando-se em conta principalmente os fatores economia e
praticidade.
As vantagens mais significativas do motor Diesel sobre o Otto são:
• o motor Diesel queima combustível mais barato;
• o combustível utilizado no Diesel é menos volátil e, portanto, oferece maior
segurança no transporte e no armazenamento;
• o rendimento total do motor Diesel é maior, ultrapassando hojeos 40%;
• menor número de peças;
• não necessita de um sistema elétrico de ignição;
• melhor adaptação e economia ao ciclo a dois tempos por fazer a lavagem apenas
com ar; e
• maior durabilidade.
12
tocicletas, lanchas, planadores, etc )
As principais desvantagens são:
• necessita de maior robustez porque trabalha com pressões mais elevadas;
• seu sistema de combustível é mais complexo;
• funcionamento mais ruidoso;
• partida mais difícil;
• maior número de peças; e
• maior preço por unidade de potência.
De ummodo geral podemos dizer que o motor Diesel é mais adequado às grandes
potências potências ( ônibus, caminhões, grupos Diesel geradores de eletricidade e navios.
O motor Otto, por sua vez, é mais adequado às pequenas potências ( automóveis,
mo
Exercícios
I ) Escreva certo ou errado de acordo com as afirmativas:
1) O homem pode criar várias formas de energia.
2)
e cinética.
3)
Thomas Edson.
4)
um corpo.
A energia mecânica é igual à soma das energias potencial
O princípio da conservação da energia foi estabelecido por
Potência é o produto de uma força pelo deslocamento de
5) A unidade de trabalho no Sistema Internacional deMedidas
é o joule.
6) O rendimento térmico de uma máquina é igual ou maior que 100%.
7) A combustão é uma reação química com desprendimento
de luz e de calor.
8) O ar atmosférico contém mais oxigênio do que nitrogênio.
9) A turbina a vapor é um exemplo de máquina de combustão
externa.
10) Em um motor de 2 tempos o termo “lavagem” significa a
injeção de água no interior do cilindro.
II) Preencha as lacunas corretamente:
1) Nos motores de opostos há dois cilindros para cada êmbolo.
2) Quando o êmbolo de ummotor de 4 tempos se desloca do PMI para o PMS, ou
está em fase de ou em fase de descarga.
13
3) Ummotor de cilindros em “V” possui duas de cilindros
formando um ângulo de 45o , 60o ou 90o .
4) O óleo Diesel e a gasolina possuem energia .
5) A energia que nos chega do sol é .
6) O motor de dois tempos perde combustível durante a lavagem.
7)Nosmotores decombustão interna o tempo de trabalho útil é o de .
8) Os motores do ciclo são os mais utilizados na propulsão de
navios mercantes.
9) O motor do ciclo Otto e a turbina a gás são exemplos de máquinas de
combustão .
10) O motor necessita de uma centelha para inflamar a mistura
de ar e combustível.
III) Marque a única opção correta em cada questão:
1) A ordem correta das fases de um motor de 4 tempos é:
a) descarga, lavagem, carga, admissão e expansão
b) aspiração, compressão, descarga, expansão e combustão
c) compressão, combustão, descarga e expansão e lavagem
d) aspiração, compressão, combustão e expansão e descarga
2) Relativamente ao eixo de manivelas, o motor de 2 tempos realiza um ciclo :
a) a cada rotação
b) a cada duas rotações
c) a cada três rotações
d) a cada quatro rotações
3) Um motor é considerado de média rotação quando desenvolve:
a) menos de 200 rpm
b) mais de 200 e menos de 350 rpm
c) entre 350 rpm e 1000 rpm
e) acima de 1000 rpm
4) Nos motores de cilindros em “V o ângulo entre as duas bancadas de cilindros é:
a) menor que 20o
b) maior que 44o e menor que 91o
c) igual a 25o
d) maior que 91o e menor que 150o
5) Quando o êmbolo do motor se move do PMI para o PMS ocorre:
a) lavagem ou admissão
b) admissão ou descarga
c) expansão ou admissão
d) compressão ou descarga
14
 
 
2 Motores empregados na propulsão de embarcações
2.1 Principais componentes do motor
Um motor Diesel é constituído por um grande número de peças fixas e móveis.
Nesta unidade de ensino, você vai identificar esses componentes principais, conhecer
suas particularidades e saber da finalidade de cada componente. Começaremos pelos
principais componentes fixos que são: bloco, cabeçote e cárter.
Bloco - é a maior peça fixa do motor. É normalmente
construído com uma liga especial de ferro fundido.
Normalmente os blocos dos motores contêm: os orifícios
dos cilindros e câmaras para água de resfriamento. O bloco
é uma peça inteiriça nos motores de pequeno porte, sendo
construído em duas ou mais seções nos motores de grande
porte. Nesse caso, as seções são ligadas por meio de
parafusos.
Para evitar o desgaste do bloco, os cilindros recebem camisas do tipo seca ou
molhada. Conforme o caso, essas camisas são introduzidas nos cilindros de maneira que
a água de resfriamento entre em contato com elas ou não. A figura abaixo dá uma idéia do
que acabamos de explicar.
a b c d
O bloco é normalmente construído com uma liga especial
de ferro fundido e possui recessos para a instalação do eixo de
manivelas.
15
 
Cabeçote - Também chamado cabeça
ou culatra, é a peça que fecha o cilindro e que,
juntamente com a face superior do êmbolo forma
a câmara de combustão. O cabeçote é fixado
ao bloco por meio de parafusos, colocando-se
entre os dois uma junta que nos motores de
pequeno porte é feita de e material metálico nas
partes mais sujeitas a pressão.
Nos motores de pequeno porte é
construido em uma ou duas seções, sendo que
nos demédio e grande porte é individual, ou seja,
um para cada cilindro. No cabeçote são
instaladas as válvulas de aspiração e / ou
descarga, os balancins, e os injetores de
combustível, etc. Assim como o bloco de
cilindros, os cabeçotes dos motores possuem
espaços ocos para a circulação da água de
resfriamento.
Cárter - É um depósito com a forma aproximada de uma banheira e destinado a
armazenar o óleo lubrificante do motor. É aparafusado à parte inferior do bloco, mediante
a inserção de uma junta de material macio como cortiça, papelão, etc. Nos motores de
pequeno porte é normalmente construído com uma liga de alumínio sendo que nos de
médio e grande porte costumam ser de aço fundido ou forjado.
Os principais componentes móveis de um motor de pequeno porte são: êmbolo ou
pistão, conectora ou biela e eixo de manivelas ou virabrequim e o volante.
Êmbolo - é a peça domotor que se desloca alternativamente no interior do cilindro,
recebendo diretamente o impulso dos gases da combustão. É durante o seu movimento
alternado que se verifica a transformação da energia térmica da queima do combustível
em energia mecânica transmitida ao eixo de manivelas pela conectora. Os êmbolos dos
motores de pequeno porte são normalmente inteiriços e confeccionados com uma liga de
alumínio e silício. Nos de grande porte a coroa é construída separadamente em aço
fundido, e parafusada ao restante do corpo do êmbolo. Observe na figura que na sua
parte mais alta ( coroa ), estão situadas as canaletas ( escatéis ), que servem para alojar
os anéis de segmento de compressão e de raspa de óleo.. Na parte intermediária,
16
 
denominada corpo, fica o alojamento do pino do êmbolo;
a parte que fica abaixo do corpo chama-se saia. A figura
mostra um êmbolo de um motor Diesel de 4 tempos
com cabeça (1), anéis de compressão (2), anel raspa
(3), pino (4), trava ou retém (5) e saia (6).
Os anéis de segmento garantem a vedação
dos gases entre o êmbolo e as paredes do cilindro,
permitindo também o escoamento de parte do calor do
êmbolo para asmesmas.Os anéis raspadores deóleo espalham o lubrificante pelas paredes
do cilindro, removendo o excesso. Nos motores de pequeno e de médio porte o êmbolo
articula diretamente em uma das extremidades da conectora, por meio do pino do êmbolo.
O pino do êmbolo precisa ser bastante resistente, para suportar os impactos que
sofre, principalmente ao transmitir a força dos gases da combustão sobre o êmbolo para
o eixo de manivelas, através da conectora. É comum sua fabricação em aço ao cromo
cementado. Depois de sua instalação no êmbolo, ele não se desloca axialmente por
causa da ação das travas ou reténs do pino.
Nos motores de grande porte o êmbolo não se liga diretamente à biela e sim a uma
haste. Pela sua outra extremidade, essa haste do êmbolo é fixada a uma cruzeta. É no
pino dessa cruzerta que articula o pé da conectora, comomostra a figura que é ummodelo
da Gotaverkens.
A cruzeta trabalha deslizando em duas peças guias fixadas à estrutura do motor
denominadas paralelos dacruzeta. Essas peças garantem o movimento da haste do
êmbolo sem sair da linha de centro do cilindro. Portanto, a haste do êmbolo não se
movimenta com obliquidade como faz a conectora.
Conectora ou Biela - é a peça do motor cuja função é transmitir o movimento do
êmbolo ao eixo de manivelas, imprimindo-lhe um movimento rotativo. É normalmente
construída de aço forjado.
17
 
Costuma-se dividir a conectora em três partes : pé, corpo e cabeça. O pé da
conectora é a parte onde é instalado o mancal tipo bucha, destinado a receber o pino do
êmbolo; o corpo vem logo em seguida, e a cabeça é a parte onde fica o mancal bi-partido
que articula no eixo demanivelas. A figura mostra uma conectora instalada em umêmbolo.
O mancal do pé da conectora é inteiriço, sendo a bucha confeccionada com aço
revestido com chumbo. O mancal da cabeça é formado por duas metades semi-circulares,
denominadas casquilhos, que são revestidas com material antifricção nas partes que
ficam em contato com o eixo de manivelas. A figura mostra as diferentes camadas
aumentadas por uma lupa.
1. casquilho
2. corpo de aço
3. liga de bronze e chumbo
4. chumbo
5. estanho
18
 
Eixo de manivelas - é a peça encarregada de transformar, com o auxílio
da conectora, o movimento alternado do êmbolo em rotativo. Sua construção
requer técnica apurada, sendo forjado, usinado, e balanceado tanto estática
quanto dinâmicamente. É o componente de maior comprimento do motor.
O eixo de manivelas, também conhecido como virabrequim, ou árvore de manivelas, é
o elemento que transmite a potência do motor ao seu utilizador. É normalmente forjado em
liga de aço, sendo o componente móvel de maior custo do motor.
O eixo de manivelas trabalha nos mancais fixos, os quais são dotados de
casquilhos substituíveis, construídos da mesma forma que os do mancal móvel da
cabeça da conectora que acabamos de estudar. Esses casquilhos, também
chamados de bronzinas, são lubrificados sob pressão. A figura mostra um eixo
de manivelas e a nomenclatura de suas partes.
Conforme indicado na figura abaixo, as partes do eixo de manivelas são:
1) engrenagem ou pinhão - instalada na extremidade do eixo, destina-se a
transmitir movimento ao eixo de cames, normalmente por meio de um trem de
engrenagens;
2) contrapesos - prolongamentos dos braços de manivela que servem
para dar suavidade;
3) braços de manivela ou cambotas - partes do eixo que ligam os pinos
fixos e móveis;
4) munhões - partes do eixo que trabalham nos mancais fixos;
5) canais de lubrificação - canais abertos no eixo para permitir o fluxo do
óleolubrificante dos mancais fixos para os móveis;
6) curvas de reforço - partes curvas nas junções dos munhões e moentes
com as cambotas;
7) moentes- partes do eixo ondearticulas osmancais das cabeças das conectoras; e
8) flange - extreminade em forma de disco onde é fixado o volante.
 
19
 
Volante - é um disco de grande peso, normalmente fixado a uma das extremidades
do eixo demanivelas. Sua finalidade é armazenar uma parte da energiamecânica produzida
no motor durante o tempo de trabalho útil ( expansão ), para vencer a resistência dos
tempos nãomotrizes, principalmente o de compressão. É normalmente uma peça inteiriça
nos motores pequenos, podendo ser construído em duas metades nos de grande porte. A
sua fixação ao eixo de manivelas é feita por meio de chaveta e parafuso (s). O volante
pode possuir ou não uma coroa dentada denominada cremalheira do volante. Nosmotores
de pequeno porte a cremalheira serve para permitir o engraze do pinhão de um motor de
arranque, e nos motores de grande porte serve para o engraze do pinhão do mecanismo
da catraca, que é um dispositivo acionado por motor elétrico utilizado para girar lentamente
oMCP (motor de combustão principal ), nos casos de inspeção, regulagem ou reparos no
mesmo. A figura abaixo ilustra o que explicamos.
Mecanismo de distribuição - Além dos componentes já estudados aqui, há outros
de grande importância para o motor e que fazem parte do chamado mecanismo de
distribuição.
A finalidade do mecanismo de distribuição é fazer com que cada fase do ciclo de
funcionamento do motor ocorra rigorosamente no seu devido tempo. Por exemplo, se o
motor estiver realizando a fase de compressão, é claro que tanto a válvula de admissão
quanto a de descarga devem estar fechadas. Da mesma maneira, no instante da injeção
do combustível no cilindro, as referidas válvulas não podem estar abertas pois, se assim
acontecesse, o combustível não poderia inflamar. Esses exemplos, apesar de grosseiros,
servem para você entender, de imediato, que as peças que fazem parte do mecanismo de
distribuição domotor devem trabalhar de forma sincronizada, e que qualquer desvio nessa
sincronização pode fazer com que o motor trabalhe mal, ou nem sequer consiga funcionar.
Quando isso acontece dizemos que o motor está “fora de ponto”.
A princípio, você poderia pensar que, no caso dos motores Diesel, o conceito de
distribuição envolve apenas a abertura e o fechamento das válvulas de aspiração e
descarga e a injeção do combustível. Na realidade, o conceito de distribuição torna-se
muito mais amplo quando se trata, por exemplo, de um motor marítimo de grande porte
que, além de ser reversível (gira nos dois sentidos), tem arranque a ar comprimido. Essas
particularidades, entretanto, serão estudadas mais adiante.
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Por agora vamos fazer um estudo básico da distribuição, atentando para o arranjo
simplificado da figura abaixo.
 
 
 
1. pistão ou êmbolo
2. biela ou conectora
3. eixo de manivelas ou virabrequim
4. engrenagem do eixo demanivelas
5. eixo de comando de válvulas
6. engrenagem do eixo de comando
7. tuchos
8. varetas
9. eixo dos balancins
10. balancins
11. válvulas de admissão e descarga
21
A uma simples olhada, você percebe que se trata do mecanismo de ummotor de 4
tempos, uma vez que existe uma válvula de admissão e uma válvula de descarga (11) na
cabeça do cilindro. Além do mais, a engrenagem (4) do eixo de manivelas (3), tem a
metade do número de dentes da engrenagem (6) do eixo de cames (5). Repare que as
cames do mesmo eixo transmitemmovimento aos tuchos (7), que por sua vez transmitem
movimento às hastes ou varetas (8). Estas hastes acionam os balancins (10), para abrir
as válvulas de aspiração e de descarga (11), cada uma no seu devido tempo. Repare que
os balancins articulam no eixo 9, o qual é fixado num suporte que não aparece na figura,
mas poderá ser visto mais adiante.
Vejamos agora algumas particularidades dos componentes na figura abaixo:
Engrenagem ou pinhão do eixo de manivelas – é fixada na extremidade do eixo
de manivelas (3) , com a finalidade de transmitir o movimento de rotação do mesmo ao
eixo de cames (5), por meio da sua engrenagem (4).
Engrenagem ou pinhão do eixo de cames – é fixada na extremidade do eixo de
cames (5), com a finalidade de receber o movimento rotativo do eixo de manivelas (3), por
meio da engrenagem (6), e transmiti-lo ao eixo de cames propriamente dito. Nos motores
de 4 tempos, possui o dobro do número de dentes da engrenagem do eixo de manivelas.
Já no caso dos motores de 2 tempos, possui o mesmo número de dentes da engrenagem
do referido eixo.
Eixo de cames - é uma peça dotada de cames ( excêntricos ), com a finalidade de
acionar as válvulas de aspiração e de descarga do motor por meio do tucho (7), da vareta
(8) e do balancim (10). Mais tarde, veremos que esse eixo pode possuir outra came,
normalmente posicionada entre as duas da figura, com o propósito de acionar a bomba
injetora individual de cada cilindro, como ocorre nos motores de médio e de grande porte.
Tuchos - são peças que trabalham em contato com as cames, transmitindo o
movimento dasmesmas às varetas (8). Nosmotores demédio e de grande porte, costumam
possuir rodetes para reduzir o atrito com a came.
Varetas - é a peça que trabalha com uma de suas extremidades em contato com o
tucho e a outra em contato com uma das extremidades do balancim. A vareta transmite ao
balancim o movimento alternado produzido pela came, devidoao seu formato excêntrico.
Balacim - é uma peça que, articulando no eixo (9), fixo ao seu suporte, recebe o
movimento da vareta e o transfere à válvula de admissão ou de descarga. O balancim
possui em uma de suas extremidades um parafuso com porca para permitir o ajuste da
folga entre a sua outra extremidade e o topo dahaste da válvula, quando amesmaencontra-
se totalmente fechada. Essa folga visa prevenir a válvula contra os efeitos da dilatação
térmica causada pelo calor dos gases da combustão. Se não houvesse essa folga, a
dilatação linear da sua haste não deixaria que ela fechasse completamente, chegando
“inclusive” a impedir o funcionamento do motor por falta de compressão suficiente.
Valvula de admissão - é a peça que serve de porta de entrada do ar (no cilindro do
motor Diesel), ou da mistura ar+combustível (no cilindro do motor Otto). Para permitir um
bom enchimento do cilindro, normalmente ela se apresenta com o diâmetro externo do
seu disco maior do que o da válvula de descarga. A sua haste trabalha dentro de uma
guia, geralmente substituível.
22
Válvula de descarga - é a peça que serve de porta de saída dos gases da
combustão do interior do cilindro do motor. A exemplo da válvula de admissão, é construída
em aço especial e sua haste trabalha em uma guia, normalmente substituível. Apresenta
normalmente um disco com diâmetro externo menor do que o da válvula de admissão.
Isso é possível porque a velocidade de escoamento dos gases da combustão através
dela é relativamente grande, devido à razoável pressão ainda existente nos mesmos por
ocasião da sua abertura. Estando mais sujeita ao calor dos gases da combustão do que a
válvula de admissão, a folga entre o topo de sua haste e a extremidade do balancim, é
normalmente maior do que a da válvula de admissão.
Entenda agora que, quando qualquer uma das válvulas está fechada, o seu
respectivo tucho está trabalhando na parte do círculo base que gerou a came. Quando ela
está em processo de abertura ou fechamento, é sinal de que a parte excêntrica da came
é que está atuando nos tuchos. Algo importante a considerar no funcionamento de ambas
as válvulas, é que cada uma delas, no seu devido tempo, é aberta pela ação do balancim
a partir do movimento da came; já o fechamento é feito pela ação de sua(s) mola(s),
enquanto vai cessando a ação do balancim sobre o topo da sua haste. A figura abaixo
mostra alguns dos componentes do mecanismo da distribuição de um motor Perkins.
 
 
 
1. eixo de cames
2. pinhão
3. tuchos
4. varetas
5. balancins
6. eixo dos balancins
7. suporte do eixo dos balancins
23
 
Tipos de transmissão
Você já viu que a transmissão do movimento do eixo de manivelas ao eixo de
cames pode ser feita por engrenagens. Agora você precisa saber que, além da transmissão
por engrenagens, existem ainda a transmissão por correia dentada (a), a transmissão por
corrente (b) e a transmissão mista (c). A transmissão por correia é particularmente utilizada
em motores de pequeno porte, como os de automóveis. Veja na figura os três tipos de
transmissão de que tratamos.
a b c
É importante saber que existem marcas de referência nas engrenagens ou pinhões
do mecanismo de transmissão. Durante a montagem do motor essas marcas devem ser
rigorosamente observadas, para que omotor não fique “fora de ponto”, podendo funcionar
muito mal ou, algumas vezes, nem sequer entrar em funcionamento.
Você também precisa saber que, dificilmente aparecem apenas duas engrenagens
ou pinhões no mecanismo de distribuição. É comum aparecerem os chamados trens de
engrenagens (mais de duas), como mostrado nas transmissões por engrenagens e por
corrente. Observe também asmarcas de referência para amontagem correta dos pinhões.
 
 
 
 
 
2.2 Sintomas de mau funcionamento dos motores
Um condutor de motores Diesel experiente é capaz de perceber, com relativa
facilidade, a maioria dos sintomas de anormalidades no funcionamento do motor. Essa
experiência, é claro, só se adquire com freqüentes leituras dos manuais de instrução e
anos de serviço na condução e manutenção dessas máquinas. A lista de defeitos é
normalmente muito extensa, e não é nosso propósito tornar este módulo muito volumoso.
24
Entretanto, apresentaremos aqui alguns sintomas e suas causas, lembrando que todos
os manuais de motores trazem uma ampla relação dos mesmos. Faz parte das normas da
condução a leitura regular desses manuais.
Ruídos anormais em marcha lenta
Causas:
a) Deficiências nas válvulas de admissão e/ou descarga, devidas a: guia de válvula
folgada, mola de válvula partida, guia do tucho folgada, ou regulagem excessiva
da folga.
b) Dentes das engrenagens de distribuição partidos, ou chavetas aliviadas.
Batidas fortes em marcha lenta
Causas:
a) Mancais fixos ou móveis muito gastos
b) Pino do êmbolo ou alojamento no êmbolo muito gasto.
c) Mancais do eixo de cames ou de algum eixo auxiliar gastos radial ou axialmente.
d) Mancais dos balancins gastos.
e) Dentes de engrenagens de transmissão partidos.
f) Êmbolo com folga exagerada, deformado ou partido.
g) Pino do êmbolo aliviado
Detonação em um ou mais cilindros
Causas:
a) Má combustão devida a: combustível com número de cetanomuito baixo, orifícios
das válvulas de injeção parcialmente obstruídos, falta de estanqueidade na válvula
de injeção, devida à má vedação da válvula de agulha.
b) Câmara de combustão com resíduos carbonosos devido a: filtro de ar obstruído,
impurezas no combustível, má pulverização, carbonização do óleo de lubrificação,
formação de gotas nos orifícios do pulverizador.
c) Motor em sobrecarga devido a: regulador atuando inadequadamente ou avanço
exagerado do ponto de injeção.
Fumaça azul na descarga
Causas:
a) Queima de óleo lubrificante devida ao nível de óleo no cárter muito alto.
b) Nível de óleo no filtro de ar muito alto.
c) Tela de aspiração do ar de lavagem suja.
Fumaça branca na descarga
Causas:
a) filtro de combustível sujo.
b) Ar ou água no sistema de combustível.
c) Água na câmara de combustão.
d) Água na tubulação de descarga ou silencioso.
e) Pulverização deficiente do óleo combustível
25
Fumaça negra na descarga
Causas:
a) Carga excessiva.
b) Baixa compressão
c) Injetor de combustível pulverizando mal.
d) Injeção atrasada.
e) Bomba injetora mal regulada.
f) Filtro de ar sujo.
g) Turboalimentador deficiente.
Atenção
Para facilitar a consulta e reduzir o número de páginas domanual, alguns fabricantes
apresentam sua lista de problemas e correções de forma compactada, como mostrado
abaixo, na lista extraída do manual de oficina dos motores Agrale modelos M73-
80,85,90,93,790 e V22.
Diagnóstico de falhas
Sintomas:
a) baixa rotação de partida
b) motor não pega
c) partida difícil
d) palta de combustão
e) consumo excessivo de combustível
f) fumaça preta no escape
g) fumaça branca no escape (azul)
h) pressão do Óleo baixa
i) batidas
j) funcionamento irregular
k) vibração
l) pressão do Óleo alta
m) superaquecimento
n) pressão interna excessiva
o) compressão baixa
p) paradas, etc.
q) motor dispara
r) falta de potência
Defeitos:
1. bateria com carga insuficiente
2. conexões elétricas mal-feitas ou soltas
3. motor de partida defeituoso
4. óleo lubrificante de viscosidade incorreta
5. baixa rotação de partida
6. tanque de combustível vazio
7. puxar o BAP
8. tubo de retorno de combustível entupido
26
9. bomba alimentadora defeituosa
10. filtro de combustível bloqueado
11. filtro de ar muito sujo
12.ar no sistema de combustível
13. bomba injetora defeituosa
14. injetores defeituosos
15. distribuição de peças incorretas
16. compressão baixa
17. respiro do tanque bloqueado
18. combustível de tipo ou grau incorreto
19. bomba injetora mal montada
20. tubo de escape bloqueado
21. vazamento pela junta do cabeçote
22. superaquecimento
23. funcionamento frio
24. folga de válvulas incorretas
25. válvulas presas
26. tubos de injeção incorretos
27. camisas gastas
28. válvulas sedes picadas
29. anéis de segmento quebrados ou presos
30. hastes das válvulas e guias gastas
31. filtro de ar abastecido comÓleo de incorreta ou acima do nível
32. mancais gastos ou danificados
33. quantidade insuficiente de Óleo no cárter
34. bomba do Óleo com desgaste excessivo
35. válvula de alívio engripada aberta
36. válvula de alívio engripada fechada
37. mola da válvula de alívio quebrada
38. tubulação de sucção defeituosa ou entupida
39. filtro de ar bloqueado
40. engripamento ou quebra do êmbolo
41. altura incorreta da câmara de combustão
42. suporte do motor ou coxins defeituosos
43. carcaça do volante ou volante desalinhados ou desbalanceado
44. restrição na passagem de ar
45. obstrução da área de entrada do ar
46. tubo de respiro
47. tela do cárter bloqueada
48. mola de válvulas quebrada
49. curso útil desregulado
50. motor trabalhou com sobrecarga.
Causas prováveis:
a) 1, 2, 3, 4
b) 5, 6, 8, 9,10,12,13, 14,15,16,18, 27, 28, 29.
c) 5,7,8,9,10,11,12,13,14, 15,16,17,18, 20, 25, 27, 28, 29.
d) 8, 9,10,12,13,14,15,16, 21, 22,24, 25, 26, 28.
e) 11,13,14,15,16,18, 20, 21, 24, 25,27, 28, 29, 49.
f) 11,13,14,15,16,18, 20, 21, 23, 24,25, 27, 28, 29, 49.
27
g) 4,15,16, 21, 23, 27, 29, 30, 31, 40.
h) 4, 32, 33, 34, 35, 37, 38, 39, 47.
iI) 9,14,15,18, 22, 24, 25, 27, 29, 31,32, 40, 41, 48.
j) 8, 9,10,11,12,13,14,16,17, 22,24, 25, 26, 29, 31, 40, 48.
k) 13,14,16, 21, 22, 25, 26, 29, 40, 42, 43.
l) 4, 36.
m) 11,13,14,15, 20, 21, 40, 44, 45, 50.
n) 21, 27, 29, 30, 40, 46.
o) 11,15, 21, 24, 25, 27, 28, 29, 30, 41, 48.
p) 10,11,12.
q) 31.
r) 8, 9,10,11,12,13, 14,15,16,17,18 20.21.22.23.27.28.29.
2.3 Providências básicas para colocar o motor em funcionamento
Sabemos que cadamotor tem suas particularidades,mas certamente as providências
aqui recomendadas para a partida aplicam-se à maioria das instalações marítimas de
pequeno porte:
A preparação da máquina deve ser feita com bastante antecedência, principalmente
quando se trata de um motor que esteve parado por muito tempo.
As providências tomadas antes da partida são as seguintes:
a) verificar se existe a bordo quantidades suficientes de óleo combustível, óleo
lubrificante e água potável para a viagem. Deve ser considerada umaquantidadede reserva
para casos de emergência como, mau tempo, derrames inesperados, prestação de socorro
no mar; etc.
b) verificar os níveis de óleo lubrificante no cárter, nos mancais de escora e nos de
sustentação do eixo propulsor e completá-los se necessário;
c) encher o tanque de serviço do motor com óleo combustível;
d) folgar um pouco o engaxetamento da bucha do eixo propulsor;
e) verificar a carga da bateria do motor elétrico de partida e carregá-la se houver
necessidade.
f) abrir a válvula de fundo, as intermediárias e a de descarga no costado,
pertencentes ao sistema de resfriamento do motor;
g) se possível, fazer uma pré-lubrificação no motor;
h) limpar ralos e filtros;
i) limpar os filtros de óleo combustível e óleo lubrificante;
j) expurgar o ar das bombas, se necessário;
28
k) girar o eixo de manivelas do motor por meio de uma alavanca para verificar se
ele pode girar livremente. Se for constatada alguma dificuldade, a causa deve ser eliminada.
Após essasprovidências poderá ser dada a partida. Com omotor em funcionamento,
o condutor deverá fazer observações periódicas, anotando tudo que for interessante.
De hora em hora, o condutor deverá registrar no caderno de anotações os valores
de pressão e temperatura das variáveis dos sistemas e a ocorrência de eventuais
vazamentos e outras informações que possam indicar o estado de funcionamento do
motor. Além disso, devem ser registrados todos os serviços de manutenção que forem
sendo realizados na instalação de máquinas.
Exercícios
Marque a única alternativa correta em cada questão:
1) São ambos componentes fixos do motor:
a) bloco e cabeçote
b) bloco e eixo de manivelas
c) cabeçote e conectora
d) eixo de cames e cabeçote
2) É a peça do motor de 4 tempos onde são instaladas as válvulas de admissão e
de descarga e o injetor de combustível:
a) bloco
b) cárter
c) cabeçote
d) coletor de descarga
3) Serve para armazenar o óleo lubrificante do motor:
a) tanque de sobras
b) tanque de expansão
c) bloco de cilindros
d) cárter
4) Os anéis de segmento são instalados no:
a) cárter
b) bloco
c) êmbolo
d) eixo de cames
5) A conectora divide-se em:
a) cabeça, corpo e membros
b) pé, corpo e cabeça
c) coroa, corpo e pé
d) corpo, cabeça e saia
29
6) Nos motores de pequeno porte a conectora articula no:
a) pino do êmbolo
b) pino da cruzeta
c) eixo do balancim
d) eixo de cames
7) Os casquilhos dos mancais fixos e móveis são também denominados de:
a) capas
b) coberturas
c) membranas
d) bronzinas
8) Faz parte do eixo de manivelas:
a) canais de óleo combustível
b) cremalheira
c) cambota
d) volante
9) É a parte do eixo demanivelas que transmite o seumovimento ao eixo de cames
com ou sem auxílio de uma engrenagem intermediária:
a) flange
b) moente
c) pinhão
d) cambota
10) É um disco pesado que armazena parte da energia do tempo de expansão:
a) volante
b) eixo de cames
c) balancim
d) válvula de descarga
11) Tem por finalidade fazer com que as fases do ciclo do motor ocorram no seu
devido tempo:
a) regulador de velocidade
b) mecanismo de distribuição
c) dispositivo de sobrevelocidade
d) conjunto dos balancins
12) Se o pinhão do eixo de manivelas de um motor de 4 tempos possui 22 dentes,
o do eixo de cames possui:
a) 22
b) 44
c) 88
d) 176
13) É uma causa de batida forte em marcha lenta:
a) mancais fixos com pouca folga
b) injetor pulverizando mal
c) pino do êmbolo aliviado
d) obstrução no filtro de óleo lubrificante
30
14) Fumaça branca na descarga pode ser causada por:
a) água na câmara de combustão
b) nível de óleo combustível alto no tanque
c) motor em sobrecarga
d) válvula de admissão presa
15) Fumaça negra na descarga pode ter como causa:
a) baixa pressão da água de resfriamento
b) nível alto de lubrificante no cárter
c) água no óleo combustível
d) baixa compressão nos cilindros
II – Responda as seguintes perguntas:
1) Em qual peça móvel do motor é fixado o volante?
2) Quais são os três tipos de transmissão utilizados no mecanismo de transmissão
dos motores de combustão?
3) Quantos giros completos efetua o eixo de cames de um motor de dois tempos
para realizar 50 ciclos completos em cada um dos seus cilindros?
4) Quais são os tipos de camisas utilizadas nos cilindros dos motores?
5) Qual a peça fixa mais pesada e mais volumosa do motor?
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3 Sistemas dos motores propulsão
Nas unidades anteriores você adquiriu importantes conhecimentos sobre os motores
Diesel. Entretanto, ainda há muito que aprender, certo? Você precisa saber, por exemplo,
que um motor não pode funcionar, e continuar funcionando por muito tempo sem a ajuda
dos seus. Entre os sistemas do motor encontram-se: o de lubrificação, o de resfriamento,
o de combustível, o de alimentação de ar, o de partida e o de descarga de gases,. Não
vamos nos preocupar ainda com a definição de todos esses sistemas, porque cada um
deles será estudado no momento apropriado.
3.1 Sistema de lubrificação
Os motores térmicos, e em particular os Diesel apresentam, pela sua própria
natureza, problemas de lubrificação difíceis de serem equacionados, levando-se em conta
os seguintes fatores:
a) motor desenvolve elevadas temperaturas durante a combustão.
b) as pressões exercidas pelo ar comprimido no final da compressão são muito
elevadas.
c) não há como evitar-se a formação de fuligem e outras matérias carbonáceas
oriundas da combustão.
d) o motor consome combustíveis com teores de enxofre relativamente superiores
aos utilizados nos motores de explosão.
Por causa desses problemas, os engenheiros especializados em lubrificação sempre
se preocuparam com a obtenção de lubrificantes com propriedades adequadas a cada
tipo de aplicação.
Um motor marítimo de grande porte, por exemplo, utiliza vários tipos de óleos
lubrificantes, podendo ser um armazenado no poceto para o sistema de lubrificação
principal, um para o eixo de cames, outro para as camisas dos cilindros, um para o
turbocompressor, outro para o regulador develocidade, etc. É claro que isso acontece
porque procura-se obter os melhores resultados possíveis utilizando-se lubrificantes com
propriedades específicas para cada tipo de trabalho.
Finalidade do sistema de lubrificação
A principal finalidade do sistema de lubrificação do motor é reduzir o atrito entre as
peças que trabalham com movimento relativo. Isto é conseguido mediante o
estabelecimento de um fluxo contínuo de lubrificante entre essas peças. Ocorre, entretanto,
que além de desempenhar sua função principal, o lubrificante acaba realizando funções
secundárias de particular importância para o motor.
Entre as funções secundárias desempenhadas pelo lubrificante do motor Diesel
destacamos:
a) resfriamento
b) vedação
c) limpeza
d) amortecimento de choques
e) proteção contra ataques químicos.
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a) O resfriamento ocorre porque, enquanto lubrifica, o óleo absorve parte do calor
gerado pelo atrito entre as peças do motor e o transfere para o exterior em um trocador de
calor denominado resfriador de óleo lubrificante. Por outro lado, em alguns motores de
grande porte uma ramificação do sistema de lubrificação é utilizada para circular o óleo
nos espaços ocos existentes nas coroas dos êmbolos, com o propósito de remover dos
mesmos o excesso de calor oriundo da combustão. Isto é feito com o auxílio de tubos
telescópicos, que serão estudados num outro momento por entendermos que o assunto
tem mais afinidade com o sistema de resfriamento do motor.
b) No que diz respeito à vedação, a película de óleo lubrificante entre os anéis de
segmento e as paredes dos cilindros intensificam a vedação do ar e dos gases,
principalmente nas fases de compressão, combustão e expansão, nas quais a pressão no
interior do cilindro é bastante elevada.
c) Com relação à limpeza, o lubrificante circulando no sistema deve ser capaz de
desagregar e arrastar consigo as impurezas que se formam no mesmo, principalmente as
oriundas dos resíduos da combustão. Essa limpeza deve-se a uma propriedade do óleo
denominada detergência, que é da maior importância, pois as impurezas podem obstruir
parcial ou totalmente, tubos, galerias e orifícios de passagem do lubrificante.
d) A função de amortecer choques deve-se ao fato de que a película de óleo em
determinados mancais, como por exemplo o da conectora, sofre cargas muito elevadas,
principalmente no instante da combustão. O lubrificante deverá, por suas propriedades de
resistência de película, suportar esses aumentos de carga e de pressão, de maneira a
impedir o contato metálico entre as telhas dos mancais e o eixo.
e) A película de óleo lubrificante deve ainda proteger contra os ataques químicos
todas as superfícies com as quais entra em contato.
Composição básica do sistema de lubrificação
Osistema de lubrificação domotor Diesel é constituído basicamente pelos seguintes
elementos:
a) reservatório de óleo lubrificante
b) ralo
c) bomba
d) filtro
e) resfriador
a) O reservatório de óleo lubrificante pode ser o cárter que você conheceu na
unidade anterior, ou um tanque abaixo do mesmo e com ele comunicado, denominado
poceto. Naturalmente, quando há poceto na instalação o cárter é do tipo seco. É o caso
típico dosmotores Diesel de grande porte. Não havendo poceto, o cárter é do tipo alagado
ou úmido, como é o caso dos motores de pequeno porte.
b) O ralo é um protetor de chapa multiperfurada instalado na extremidade do tubo
de sucção da bomba, com o propósito de impedir que corpos estranhos como trapo, estopa
e outros, por vezes esquecidos nos reservatórios após uma limpeza, penetrem no corpo
da mesma, comprometendo o seu funcionamento.
33
 
Válvula termostática
Controla a temperatura ideal da água doce do o motor, deixando passar mais ou
menos água pelo radiador ou do rio.
Válvula de fundo
Fixada com parafusos no casco da embarcação, serve para permitir a entrada da
água do mar no sistema.
Ralo
Serve para proteger a bomba, impedindo a entrada no sistema de sujeira, peixes
miúdos e outras espécies marinhas.
Bomba de água salgada
Também do tipo centrífuga, sua finalidade é aspirar a água do mar para circular o
resfriador de água doce do motor.
Válvula de descarga para o mar
Situada no costado da embarcação, serve para descarregar a água salgada de
volta ao mar.
Além dos sistemas de resfriamento já estudados, há um outro bastante conhecido
chamado resfriamento sob quilha. É um sistema muito interessante para barcos que
navegam em águas lamacentas ou arenosas, pois a água do mar ou do rio envolve os
tubos pelo interior dos quais circula a água doce domotor. O sistema é simples e a diferença
mais acentuada entre ele e o que acabamos de estudar é que o resfriador é constituído de
vários tubos montados longitudinalmente sob o casco do navio ficando, portanto,
mergulhado na água do mar ou do rio. A figura mostra o referido sistema empregado em
uma instalação com motor Scania DS 11.
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1) tubos de arrefecimento do circuito do motor
2) tanque de expansão para o circuito do motor
3) tubo de conexâo
4) tubo de sangria
5) tubos de arrefecimento para circuito de arrefecimento de admissão
6) tanque de expansão do circuito de arrefecimento de admissão
7) tubo de conexão
8) tubo de sangria
9) peça distribuidora
10) fixacão do arrefecedor
11) batente
3.2 Sistema de combustível
A finalidade do sistema de combustível é enviar a quantidade de combustível para
dentro dos cilindros do motor, nas quantidades adequadas à carga com a qual o motor
opera.
A composição de um sistema básico de combustível é mostrada na figura. Identifique
cada um dos seus elementos.
 
 
 
Já identificou todos os elementos? Então vejamos a finalidade de cada um deles:
1) tanque de combustível – é o reservatório onde é colocado o óleo combustível
a ser queimado no motor.
35
 
2) válvula de comunicação – utilizada para comunicar ou cortar o combustível
para o motor.
3) bomba alimentadora – aspira o combustível do tanque e o envia sob pressão
para a admissão da bomba injetora. É acionada mecanicamente pelo próprio
motor.
4) comando manual da bomba alimentadora – utilizado quando se deseja retirar
ar do sistema.
5) filtro de combustível – tem a finalidade de não deixar
que impurezas sólidas no combustível passem para
os injetores. Há vários tipos de filtros, como os de
tela fina e os de papel prensado, sendo alguns deles
descartáveis. A figura ao lado mostra um conjunto de
filtro de combustível com elemento de feltro para
motores de pequeno porte.
6) bomba injetora de combustível – tem a finalidade
de dosar a quantidadede combustível, de acordo com
a carga do motor, e enviá-lo em alta pressão para abrir os injetores.
7) injetor – também chamado de bico injetor, é o elemento que introduz o combustível
no cilindro de forma pulverizada.
8) linha de retorno – permite que a sobra de combustível do injetor retorne para o
sistema.
9) regulador de velocidade – embora não seja considerado como elemento do
sistema de combustível, esse dispositivo regula a velocidade do motor atuando
na cremalheira da bomba injetora. É dessa maneira que a bomba aumenta ou
diminui a quantidade de combustível enviada aos injetores.
Pelo número de saídas de combustível da bomba injetora, você deve ter reparado
que o arranjomostrado na figura anterior é de ummotor de 4 cilindros. O sistema, entretanto,
só está completo para um. A bomba injetora que você vê no sistema é, na verdade, um
conjunto de 4 pequenas bombas alternativas montadas em uma única carcaça. Esse
conjunto de bombas é acionado por um eixo de ressaltos, que por sua vez é acionado
pelo próprio motor. A figura a seguir mostra um conjunto formado pela bomba injetora,
bomba alimentadora, pré filtro e regulador de velocidade para motores de pequeno porte.
Observe, pelo número de saídas de combustível, que se trata de uma bomba injetora para
motores de 6 cilindros.
1) bomba injetora
2) bomba alimentadora
3) pré-filtro
4) regulador de velocidade
5) engrenagem de
acoplamento da bomba
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3.2.1 Funcionamento da bomba Bosch
A próxima figura mostra em corte umelemento da bomba Bosch. Observe que o
êmbolo apresenta um rasgo vertical e um rasgo helicoidal (em forma de hélice).
1) cilindro ou bucha
2) êmbolo
3) cremalheira
4) copeta superior da mola
5) copeta inferior da mola
6) mola
7) encaixe do flange do êmbolo
8) flange do êmbolo
9) luva de regulagem
10) válvula de retenção (recalque)
11) luva de acoplamento
12) mola de válvula
Corte de um elemento da bomba Bosch
O tucho imprime ao êmbolo ummovimento alternado no interior do cilindro da bomba.
Esse cilindro possui duas aberturas diametralmente opostas, denominadas janelas. Quando
essas janelas são abertas pelo próprio êmbolo, durante o seu movimento de descida, o
combustível vindo da bomba alimentadora para a câmara em volta das janelas do cilindro
penetra no mesmo, fazendo o seu enchimento. Essa pressão é relativamente baixa, da
ordem de 3 a 6 bar. No movimento de subida, o êmbolo comprime o combustível que,
agora em alta pressão, levanta a válvula de retenção situada na descarga da bomba.
Repare que a cremalheira, acionada manualmente, ou por meio de um regulador de
velocidade, engraza na bucha dentada que na sua parte inferior tem um rasgo onde se
aloja a asa do êmbolo. Isso permite que, ao ser movimentada para um lado ou para o
outro, a cremalheira obrigue o êmbolo a girar alguns graus num ou noutro sentido.
A descrição foi feita em linhas gerais. Entretanto, você precisa saber como a bomba
controla a quantidade de combustível enviada ao injetor, de acordo com a carga do motor.
37
 
Para isso, acompanhe a nossa explicação observando as três figuras.
a b c
Quando o êmbolo no seu curso descendente descobre as janelas o combustível
penetra no cilindro.
Ao movimentar-se para cima (b), o êmbolo cobre as janelas do cilindro, iniciando a
compressão do óleo combustível. Este, sob alta pressão, vence a resistência da mola da
válvula de retenção na descarga da bomba, levantando-a de sua sede e permitindo a
descarga do combustível.
Quando o êmbolo alcança a posição mostrada na figura (c), o rebaixo helicoidal
descobre a janela de contorno e o combustível, que estava sendo comprimido, escapa do
cilindro pelo seguinte caminho: rasgo vertical, rebaixo helicoidal e janela de contorno.
Assim termina a injeção. Como a pressão no interior do cilindro cai bastante, a válvula de
retenção, na descarga da bomba, fecha imediatamente por ação da sua mola.
Na etapa que acabamos de descrever, consideramos apenas omovimento alternado
do êmbolo, na situação de débito máximo da bomba.
É fácil perceber que, entre o débito nulo e o débito máximo da bomba, existe uma
infinidade de débitos diferentes. Para cada nova condição de carga do motor, a cremalheira
tem que ser movimentada para fazer girar um pouco o êmbolo num ou noutro sentido,
aproximando ou afastando o rebaixo helicoidal da janela de contorno, variando dessa
forma a quantidade de combustível enviada ao injetor.
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A seqüência representada na figura ilustra muito bem o que acabamos de explicar.
a b c d e f
100% 50% vazio parado
A posição (a) mostra a fase de enchimento do cilindro; em (b) tem-se o início da
injeção; em (c) o final da injeção pra 100% de carga; em (d) para 50% ; em (e) a de
funcionamento em vazio e, finalmente, em (f) a posição correspondente a débito nulo ou
motor parado.
3.2.2 Cuidados a obsevar na manutenção do sistema de combustível
Amanutenção de rotina de um sistema de combustível resume-se praticamente à:
a) verificação do nível e da qualidade do óleo combustível no tanque de serviço;
b) limpeza dos filtros;
c) drenagem de água acumulada em tanques e filtros;
d) extração de ar que possa penetrar no sistema ( escorva ).
e) eliminar vazamentos
f) manter o motor limpo para facilitar a localização de fugas de combustível
As bombas injetoras e os injetores são normalmente revisados em terra por oficinas
especializadas. É absolutamente recomendável que se tenha a bordo pelo menos um
jogo de sobressalentes do sistema de injeção (filtro, bomba alimentadora, injetor e bomba
injetora).
Importante
1) O ar é um grande inimigo do sistema de combustível. Quando entra ar no sistema,
é quase impossível colocar o motor em funcionamento, sem antes fazer uma escorva.
2) Escorva é a operação de retirar o ar que entrou no sistema, Para isso basta
folgar uma conexão e atuar no comando manual da bomba alimentadora até que saia
apenas combustível.
3) O filtro de combustível impede a passagem de impurezas sólidas,mas não impede
a passagem de água que também provoca a parada do motor. Portanto, tenha cuidado
com a qualidade do combustível que você coloca no tanque do seu motor. Ele poderá
estar contaminado com água.
39
 
3.3 Sistema de admissão de ar
De acordo com oprocesso de alimentação de ar, omotor Diesel pode ser classificado
como: de aspiração natural ou superalimentado.
Motor de aspiração natural é aquele que aspira o ar nas condições em que ele se
encontra na atmosfera; ou seja, na pressão e temperatura que nós, seres humanos,
aspiramos. Por sua vez, o motor superalimentado é aquele em que o ar aspirado da
atmosfera é comprimido antes de ser enviado aos cilindros do motor. Essa compressão,
na maioria das vezes, é feita por meio de um compressor rotativo acionado por uma
turbina, como mostra a figura.
turbina
gases
compressor
filtro
ar
O conjunto formado por essas duas máquinas é denominado turbocompressor.
Quando esse dispositivo é usado, osmotores superalimentados são também denominados
de turbo-alimentados ou turbocarregados.
O turbocompressor é constituído de uma turbina e de um compressor rotativo,
ambos de simples estágio, acionados por um mesmo eixo. Os gases de descarga do
motor, atuando na roda empalhetada da turbina, fazem girar o eixo comum à turbina e ao
compressor que é do tipo centrífugo. Assim, a turbina reaproveita uma parte da energia
cinética contida nos gases de descarga do motor que seria perdida na atmosfera. Através
de um filtro, o ar aspirado da atmosfera ambiente é comprimido no compressor rotativo
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antes de ser enviado aos cilindros. É isso que nos permite dizer que um motor é
superalimentado quando o ar admitido nos seus cilindros encontra-se numa pressão
superior àquela em que ele se encontra na atmosfera. Nesse caso, a sua densidade é
maior do que a do ar que trabalha nos cilindros dos motores de aspiração natural.
Certamente você deve estar se perguntando: mas para que se aumenta a pressão
do ar? É muito simples. Para aumentar o seu peso. Quando você vai aumentando a
pressão do ar dentro de um mesmo cilindro, o peso desse ar também vai aumentando,
porque ele vai ficando mais denso. Com isso pode-se enviar mais combustível para ele,
obtendo assim uma combustão mais violenta. Essa combustão mais violenta faz com que
uma força muito maior atue sobre o êmbolo, resultando num considerável aumento da
potência do motor.
Finalidade da superalimentação
Depois de tudo o que acabamos de explicar, fica fácil concluir que a finalidade da
superalimentação é aumentar a potência do motor, sem aumentar consideravelmente o
seu tamanho. É lógico que para que isso seja possível, as peças do motor precisam ser
mais resistentes para suportar as maiores pressões e temperaturas de trabalho.
Dependendo da pressão do ar de superalimentação, consegue-se hoje aumentar a
potência do motor Diesel em até mais de 50%. Este fato consagrou definitivamente a
máquina Diesel como a preferida na propulsão dos navios mercantes, principalmente os
de médio e de grande porte, onde é extremamente importante instalar grandes potências
no menor espaço possível.
O sucesso da superalimentação foi tamanho que, hoje em dia, os únicos motores
Diesel não sobrealimentados são aqueles em que a potência é tão pequena que não
justifica o custo da instalação de um dispositivo de superalimentação.
Quando comparamos dois motores de mesma potência, sendo um de aspiração
natural e o outro superalimentado, podemos garantir que o segundo apresenta, pelo menos,
as seguintes vantagens em relação ao primeiro:
a) menor volume
b) menor peso
c)maior rendimento
d) menor preço
Durante o processo de compressão a temperatura do ar se eleva bastante,
principalmente nos sistemas em que a pressão de sobrealimentação é elevada, como no
caso dos modernos motores marítimos de médio e de grande porte. Nesses casos, torna-
se necessária a instalação de um resfriador logo após o compressor, para permitir a redução
da temperatura do ar e o conseqüente aumento da sua densidade. Esse resfriador é
normalmente do tipo de feixe tubular, sendo circulado por água do mar ou do rio.
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A figura mostra um sistema de superalimentação de um motor Cummins
instalado em um Empurrador da empresa Transportes Bertolini.
 
1) tubo de sucção de ar
2) filtro de ar
3) compressor
4) turbina
5) resfriador de ar
6) coletor de gases de descarga
3.3.1 Cuidados necessários ao sistema de admissão de ar
Os seguintes cuidados devem ser observados na manutenção do sistema de
admissão de ar:
a) verificar o estado de limpeza do filtro de ar;
b) verificar a lubrificação da unidade turbocompressora;
c) manter limpo o resfriador de ar e o ralo da bomba da água de circulação do
mesmo;
d) realizar leituras freqüentes de pressão e temperatura, de acordo comas instruções
do fabricante;
e) manter as válvulas de admissão e descarga limpas e reguladas corretamente;
f) fazer limpeza regular na unidade turbocompressora;
g) observar a coloração da fumaça na descarga; fumaça negra pode ser indício de
deficiência de ar, possivelmente devida a sujeira no filtro.;
h) verificar o estado dos instrumentos de medição: manômetro s e termômetros do
sistema; e
i) eliminar possíveis vazamentos de ar ou de gases de descarga no compartimento
do motor.
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3.4 Sistemas de partida utilizados em motores de combustão
Todos os motores de combustão interna são incapazes de funcionar sem o auxílio
de um sistema de arranque ou partida. Esse sistema deve efetuar os primeiros giros do
eixo de manivelas domotor. Sua ação é de curta duração e deve terminar tão logo o motor
seja capaz de queimar o seu combustível e, conseqüentemente, funcionar à custa da
energia liberada dessa combustão. Para que isso ocorra, o sistema deve imprimir ao eixo
de manivelas uma velocidade que lhe permita armazenar, com o auxílio do volante,
suficiente energia para vencer a resistência do tempo de compressão, permitindo que, no
caso do motor Diesel, o ar no interior do cilindro atinja a temperatura necessária à ignição
do combustível pulverizado no cilindro. Havendo combustão nos cilindros, o motor passa
a funcionar pela ação da força dos gases em expansão sobre os êmbolos, ocasião em
que o sistema de arranque ou partida torna-se “dispensável”.
são:
Os sistemas mais empregados na partida dos motores alternativos de combustão
a) manual
b) por motor pneumático
c) por motor elétrico
d) por motor hidráulico
e) por injeção de ar comprimido nos cilindros
Sistema de partida manual
É o mais antigo sistema de partida que se conhece, mas ao contrário do que muita
gente pensa, ainda é bastante utilizado em embarcações fluviais miúdas, cuja propulsão
é feita normalmente por motores monocilíndricos.
As formas de apresentação dos dispositivos de partida manual variam bastante,
podendo constar de um simples cabo que se enrola em uma polia instalada no eixo do
motor, de uma manivela que se acopla na extremidade do eixo de manivelas, de um
punho articulado no próprio volante, ou ainda de uma combinação de manivela, rodas
dentadas e corrente. As figuras a e b mostram dois arranjos para partida manual.
a
b
Quando o sistema de partida é manual, o motor possui um dispositivo denominado
descompressor, instalado para reduzir o esforço do operador durante a fase de compressão.
Antes de tentar a partida manual, o operador atua no descompressor, o qual mantém a
válvula de descarga temporariamente aberta. Quando a velocidade imprimidamanualmente
ao motor é suficiente para o arranque, o operador atua novamente no descompressor,
devolvendo ao balancim o comando normal da referida válvula.
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Sistema de partida por motor pneumático
É um sistema que vem sendo bastante aplicado nos motores de combustão auxiliar
dos navios de médio porte. Ultimamente esse sistema vem tendo bastante aceitação por
causa da sua simplicidade, da facilidade de obtenção do ar comprimido a bordo, da
capacidade do motor pneumático desenvolver torques elevados compatíveis com as
necessidades dos MCAs dos referidos navios que hoje se encontram na faixa dos 700 a
1000 KVAs. Apresentam ainda a vantagem adicional de arrancar motores Diesel com um
número de cilindros inferior ao mínimo exigido pelo sistema de injeção de ar comprimido
nos cilindros do motor.
Embora haja algumas variantes, o funcionamento do sistema pode ser facilmente
compreendido observando-se a figura seguinte.
E) eixo do modo pneumático
R) acoplamento flexível
F) eixo do dispositivo do engate
H) rosca do eixo do dispositivo de engate
M) motor pneumático
N) disco com contrapeso
P) pinhão
T) esbarro
V) cremalheira do volante do motor de combustão
A pressão do ar comprimido exigida pelo sistema depende do torque solicitado,
mas pode-se dizer que encontra-se na faixa dos 8 a 14 bar.
O princípio de funcionamento do sistema resume-se no seguinte: no instante da
partida, o ar comprimido é admitido no motor pneumático M, através de uma válvula
eletromagnética (solenóide) que não aparece na figura. O motor pneumático M aciona o
eixo E, que pela mola R, que faz o acoplamento elástico, vai unido ao eixo F. Este é
rosqueado com um passo quadrangular. Sobre a rosca quadrangular H trabalha o conjunto
P formado por três pecas fixas entre si (uma roda, um contrapeso N e um pinhão). Ao girar
o eixo F, o conjunto a que nos referimos é obrigado a deslocar-se axialmente sobre a
rosca quadrangular para a direita, até alcançar o esbarro T. Quando isso ocorre, o conjunto
(roda + contrapeso + pinhão), não podendo mais deslocar-se axialmente é obrigado a
girar com o eixo F que, por sua vez, está recebendo o movimento do eixo E do motor
pneumático M. Assim, com o pinhão engrenado na coroa V do volante (cremalheira),
consegue-se fazer girar o motor. Quando o arranque é conseguido, para-se o motor M
cortando-se o seu suprimento de ar, cessando então a força que impulsionava o conjunto
P (roda + contrapeso + pinhão). Com o eixo do motor pneumático parado, o conjunto
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passa a ser impulsionado pela própria coroa ou cremalheira do volante, sendo obrigado a
deslocar-se em sentido contrário para a sua posição inicial ou de repouso.
O dispositivo apresentado é muito simples. Há entretanto tipos mais sofisticados
como os que utilizam um sistema de embreagem constituído por vários discos metálicos.
Sistema de partida por motor elétrico
Esse é, com certeza, omais utilizado de todos os sistemas de partida. Está presente
na quase totalidade dos veículos automotivos, sendo também bastante empregado em
outras áreas da indústria. Na marinha mercante, seu emprego é limitado aos motores de
pequeno porte. A exemplo do sistema anterior, o método de engrenamento na cremalheira
do volante do motor de combustão baseia-se no dispositivo de acoplamento conhecido
como Bendix. A ligação elétrica do sistema está mostrada na figura.
 
 
 
A figura apresenta o motor de arranque em corte.
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1) mola de retrocesso
2) bobina de retenção
3) bobina de chamada
4) chave magnética
5) contato
6) borne de ligação
7) ponte de contato
8) mancal do coletor
9) bucha
10) coletor
11) escôva
12) carcaça
13) sapata polar
14) induzido
15) bobina de campo
16) anel de guia
17) barente
18) roda livre
19) eixo
20) pinhão
21) arraste
22) disco de freio
23) mola de engrenamento
24) alavanca de comando
O seu principio de funcionamento resume-se no seguinte:
Ao ligar-se a chave do circuito elétrico, uma corrente de pequena amperagem
alimenta tanto o enrolamento de impulsão quanto o de retenção da solenóide. Assim, o
núcleo móvel da solenóide, atraído em direção aos contatos de alta amperagem do motor
faz com que o disco de contato atraque com duas pastilhas de