motor

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Luiz Atilio Padovan
Prof. Eng. Agrônomo
ESTUDO DOS MOTORES DE 
COMBUSTÃO INTERNA 
EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO
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Motor
Diferencial
Câmbio
Embreagem
TREM DE FORÇA – SISTEMA MECÂNICO
FUNCIONAMENTO DO MOTOR
Motor 
É um mecanismo que transforma qualquer forma de
energia (química, elétrica, hidráulica, eólica, solar, etc)
em energia mecânica.
Motor de Combustão Interna - M.C.I.
É um mecanismo que transforma a energia química
dos combustíveis (diesel, gasolina, álcool, gás, etc) em
energia térmica e esta em energia mecânica
(Rotação).
DEFINIÇÃO
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FUNCIONAMENTO DO MOTOR
1878 - Nikolaus A. Otto 
Construiu o motor de combustão interna de quatro
tempos, conhecido por “Ciclo OTTO”
1893 - Rudolf Diesel 
Inventou um motor de quatro tempos com princípio
diferente do ciclo Otto, conhecido por “Ciclo
DIESEL”
HISTÓRICO
COMBUSTÃO
Três elementos da combustão: 
Triângulo do fogo
FUNCIONAMENTO DO MOTOR
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COMBUSTÃO
FUNCIONAMENTO DO MOTOR
COMPONENTES
FUNCIONAMENTO DO MOTOR
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FUNCIONAMENTO DO MOTOR
OS QUATROS TEMPOS DO MOTOR
1º 
Admissão
2º 
Compressão
3º 
Explosão
4º 
Escape
Obs: Animação Motor de Automóvel
FUNCIONAMENTO DO MOTOR
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FUNCIONAMENTO DO MOTOR
FUNCIONAMENTO DO MOTOR
SISTEMA DE VÁLVULAS
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SUPERALIMENTAÇÃO DE MOTORES 
TURBINA 
Turbo compressor
MOTOR SUPERALIMENTADO 
TURBINA 
Turbo compressor
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Turbo compressor
MOTOR SUPERALIMENTADO 
INTERCOOLER
INTERCOOLER
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INTERCOOLER
25 °C
Entrada Filtro de 
Ar
41 °C
Entrada 
Turbo
170 °C
Entrada 
Intercooler
60 °C
Saída 
Intercooler
110 °C
Intercooler
65 °C
Entrada 
Coletor de 
Admissão
650 °C
Coletor 
Escape
450 °C
Entrada 
Silencioso
65 °C
Pontos de Coleta das Temperaturas
Combustão
* Vista superior do motor
INTERCOOLER
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P = barom (0 bar)
T = 21°C
Filtro de 
Ar
P = -0.05 bar
T = 25°C
Comp
Turb
Silenciador
P = barom
T = 400°C
Euro2
6.9litre 206kW
Caminhão de 18 ton 
Com a cabina basculada
ρ = 1.1kg/m³
MOTOR DE 2 TEMPOS 
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MOTOR DE 2 TEMPOS 
MOTOR DE 2 TEMPOS 
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CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E 
DESEMPENHO DE MOTORES 
RESERVA DE TORQUE
CONSUMO ESPECÍFICO DE COMBUSTÍVEL
MOMENTO DE FORÇA (TORQUE)
VELOCIDADE DO ÊMBOLO
RELAÇÃO DE COMPRESSÃO
CILINDRADA
POTÊNCIA
31 hp
3500 hp
CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
1. CURSO DO ÊMBOLO
VELOCIDADE DO ÊMBOLO 
(Metro/segundo)
V= h (m) x 2 x rpm
60
Diâmetro do cilindro: permite obter a área da superfície deslocada pela pressão de 
expansão dos gases.
Tipos de cursos do êmbolo (h)
• Curto = curso do êmbolo é menor que o diâmetro.
• Longo = curso do êmbolo é maior que o diâmetro
• Quadrado = curso do êmbolo é igual ao diâmetro.
Para tratores a tendência é de curso curto.
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CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
2. CILINDRADA
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2 nhd
V
nhrV 2
CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
3. RELAÇÃO DE COMPRESSÃO
v
vV
RC
RC = Cilindrada + Volume da câmara de combustão
Volume da câmara de combustão
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CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
4. MOMENTO DE FORÇA : TORQUE
Torque = Força x Distância
R = h 
2
R
R
CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
UNIDADES DE TORQUE N.m
Kgf.m
lbf.pé
1 kgf.m = 9,8066 N.m = 7,2344 lbf.pé
1N = 0,10197 kgf
1 kgf = 9,8066 N
1 lbf = 0,4535 kgf
1 kgf = 2,2050 lbf
1 pé = 0,3048 m
1m = 3,2808 pé
UNIDADES INDIVIDUAIS
EQUIVALÊNCIA ENTRE UNIDADES DE TORQUE
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CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
5. POTÊNCIA
Potência = Força x Distância
Tempo
Potência = Torque x Rotação
Potência = Força x Velocidade
Potência = Pressão x VazãoR
CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
POTÊNCIA
Norma DIN - A unidade mais comum para expressar a potencia é o CAVALO-
VAPOR (CV) 
SAE = Norma Americana
DIN/ISO/NBR = 
Normas Internacionais
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CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
POTÊNCIA
 DIN, NBR, ISO: A potência do motor é medida com o ventilador, bomba de 
água, bomba injetora, alternador, silencioso e filtro de ar. 
 CUNA (Itália): A potência do motor é medida sem o filtro de ar e sem 
silencioso. É de 5 a 10% superior aos valores em DIN, NBR e ISO
 SAE: A potência do motor é medida sem os agregados e consumidores de 
energia. É de 10 a 25% superior aos valores em DIN, NBR e ISO.
* Não se deve comparar Normas diferentes (DIN x SAE).
CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
1 cv = 75 kgf.m
s 
1 hp = 76 kgf.m
s 
1 kW = 102 kgf.m
s 
P (cv) = T(Nm) . rpm
7023 
P (hp) = T(lbf.ft) . rpm
5250 
P (kW) = T(Nm) . rpm
9549 
P (cv) = T(kgf.m) . rpm
716 
1 W = 1 N.m
s 
P (kW) = T(kgf.m) . rpm
974 
1 hp = 550 lbf.ft
s
POTÊNCIA
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CONVERSÃO DE UNIDADES
CV HP KW Kgf.m/s
CV 1 0,9868 0,7355 75
HP 1,0133 1 0,7355 76
kW 1,3596 1,3417 1 101,97
kgf.m/s 0,0133 0,0131 0,0098 1
x
POTÊNCIA
CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
6. CONSUMO ESPECÍFICO DE COMBUSTÍVEL
Definição:
É a quantidade de combustível
gasta por unidade de potência, em
uma hora.
Unidades:
g/kW.h
g/cv.h
l/cv.h
lb/hp.h
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CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
7. RESEVA DE TORQUE
RT(%)
Definição:
É a resposta do motor, através do 
torque (força), quando ocorre a 
queda rotação e a perda potência 
ocasionada por um aumento na 
força de tração.
RT (%) = Torque Máximo – Torque na Potência Máxima x 100
Torque na Potência Máxima
CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
RESEVA DE TORQUE
RT = 390 – 320 . 100
320
RT = 21,9%
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Curvas do Motor
Uma curva de motor é obtida
através de um teste realizado na
saída de potencia desse motor
(volante) aplicando ela um
dispositivo chamado
DINAMÔMETRO.
O levantamento da curva define o
comportamento do motor quando
é submetido à cargas.
Esta curva é chamada de curva
de PLENA CARGA
CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
Motor Mercedez
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CONCEITOS SOBRE DIMENSÕES E DESEMPENHO 
Torque Máximo
Torque na 
Potência 
máxima
EXERCÍCIOS 
1 - Qual a cilindrada de um motor de seis cilindros, cujo diâmetro e o curso do êmbolo é de 9 
centímetros. 
2 - Dados de um motor:
- Diâmetro do cilindro.............................................................10 cm
- Curso do êmbolo....................................................................10 cm
- Volume da câmara de combustão (1 cilindro)......................100 cm3
- Número de cilindros..............................................................4
Calcule:
a) Qual a cilindrada deste motor em cm3 e em litros?
b) Qual a relação de compressão do motor e o tipo de combustível?
3 - Dados de um motor à gasolina:
- Diâmetro do cilindro............................................................7,70 cm
- Curso do êmbolo..................................................................8,35 cm
- Volume da câmara de combustão (1 cilindro)................... 48,59 cm3
- Número de cilindros.............................................................4
Calcule:
a) Qual a cilindrada deste motor em cm3 e em litros?
b) Qual a relação de compressão do motor ?
c) Qual a relação de compressão deste mesmomotor na versão álcool, sabendo-se que o 
volume da câmara de combustão de 35,34 cm3?
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EXERCÍCIOS 
Calcule:
a) A cilindrada dos motores A e B nas versões 1 e 2, em cm3 e em litros?
b) A relação de compressão de cada um dos motores e o tipo de combustível?
5 - Com os dados de um motor, calcule:
- Diâmetro do cilindro...............................................................82 mm
- Curso do êmbolo.....................................................................66,2 mm
- Volume da câmara de combustão (total)............................... 205,5 cm3
- Número de cilindros................................................................4
a) Qual a cilindrada deste motor em cm3?
b) Qual a relação de compressão do motor?
4 - Dados de um motor:
Dados do motor Motor A Motor B
Versão 1 Versão 2 Versão 1 Versão 2
Diâmetro do cilindro 81 mm 81 mm 82,5 mm 82,5 mm
Curso do êmbolo 86,4 mm 86,4 mm 92,8 mm 92,8 mm
Volume da câmara de combustão (1 cilindro) 59,4 cm3 39,4 cm3 55 cm3 43,1 cm3
Número de cilindros 4 4 4 4
6 - Qual o volume da câmara de combustão de 1 cilindro, num motor 2.0 litros, de 4 cilindros, 
sabendo-se que, a relação de compressão é de 17 :1?
7- Qual a cilindrada total e o volume individual da câmara de combustão de um motor de seis 
cilindros, cujo diâmetro e o curso do êmbolo é de 10,6 e 12,4 centímetros, respectivamente e. a 
relação de compressão é de 16,5 :1?
8 - Qual a potência em C.V. (cavalo vapor), h.p. (horse power) e em kW (quiloWatts), exigida 
por um arado de aivecas, que necessita de 1900 kgf para ser tracionado, sabendo-se que o 
conjunto opera na velocidade de 9 km/h?
9 - Qual a potência em CV, HP e kW, exigida por uma semeadora de arrasto (plantio direto)
com 9 linhas , que necessita de 7000 kgf para ser tracionada, sabendo-se que o conjunto opera na
velocidade de 50 metros em 36 segundos?
10 - Quantas vezes por segundo estará abrindo a válvula de admissão de um motor de quatro 
tempos, girando a 5400 rpm?
EXERCÍCIOS 
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Rotação
rpm
Torque Potência
N.m Kgf.m lbf.pé CV HP kW
1000 271
1200 325
1300 355
1400 376
1600 380
1800 377
2000 373
2200 366
2400 338
2600 312
EXERCÍCIOS 
11 – Complete o quadro com as medidas de torque e potência: (Motor em situação A)
Rotação
rpm
Torque Potência
N.m Kgf.m lbf.pé CV HP kW
1000 27
1200 33
1300 36
1400 38
1600 38
1800 38
2000 37
2200 36
2400 33
2600 30
EXERCÍCIOS 
12 – Complete o quadro com as medidas de torque e potência: (Motor em situação B)
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EXERCÍCIOS 
13 – Calcule a reserva de torque para o motor em situação A (11ª questão), com as 
unidades: 
a - N.m 
b - kgf.m 
c - lbf.pé
14 – Calcule a reserva de torque para o motor em situação B (12ª questão), com as 
unidades: 
a - N.m 
b - kgf.m 
c - lbf.pé
EXERCÍCIOS 
15 - Com analise do gráfico de potência e torque de um motor de ciclo diesel, 
determine a reserva de torque.
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EXERCÍCIOS 
16 – (Provão Agronomia 2001) Em uma propriedade agrícola tem-se um motor a
combustão interna, ciclo diesel, cujas curvas características de desempenho de um
motor a combustão interna, ciclo diesel, envolvendo as suas relações entre rotações por
minuto (rpm), potência (kW), torque (Nm), e consumo específico de combustível
(g/kWh), estão representadas na figura abaixo.
A rotação em que o motor
opera em condição mais
adequada é:
a - 1450 rpm
b - 1550 rpm
c - 1650 rpm
d - 1750 rpm
e - 1850 rpm
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Obrigado pela Atenção
Prof. Luiz Atilio Padovan
FINAL