MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA

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EFL 0325 – MECANIZAÇÃO FLORESTAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA FLORESTAL
3. Motores de Combustão Interna
Parte I
Motores de Combustão Interna
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Introdução
MOTOR: conjunto de peças móveis e fixas que converte outras formas de 
energia em energia mecânica. 
MOTORES TÉRMICOS: utilizam energia calorífica (queima de um combustível). 
Para que ocorra uma reação física, é necessário: 
combustível (gasolina, álcool, óleo diesel, querosene) + comburente (substância 
que alimenta a queima: O2) + catalisador → energia calorífica
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Peças básicas de um motor
Peças fixas
• Cilindro: local por onde se desloca o pistão. Os cilindros estão alojados em 
um bloco (denominado bloco de cilindros).
Bloco de um motor com quatro cilindros.
Bloco de cilindros ou bloco do motor é uma peça fundida em ferro 
ou alumínio que aloja os cilindros de um motor de combustão 
interna. 
O bloco também suporta outras duas peças: o cabeçote do motor 
na parte superior e o Carter na parte inferior. 
No interior do bloco também há cavidades tubulares através das 
quais circula a água de arrefecimento, bem como o óleo de 
lubrificação.
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Peças básicas de um motor
Peças fixas
• Cilindro: local por onde se desloca o pistão. Os cilindros estão alojados em 
um bloco (denominado bloco de cilindros).
Bloco de um motor com quatro cilindros.
Volume do motor x Volume do cilindro
1.0 = 1.0 litro = 1.000 cm3 = 250 cm3/cilindro (4 cilindros)
1.4 = 1.4 litro = 1.400 cm3 = 350 cm3/cilindro (4 cilindros)
1.6 = 1.6 litro = 1.600 cm3 = 400 cm3/cilindro (4 cilindros)
1.8 = 1.8 litro = 1.800 cm3 = 450 cm3/cilindro (4 cilindros)
2.0 = 2.0 litros = 2.000 cm3 = 500 cm3/cilindro (4 cilindros)
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Peças básicas de um motor
Peças fixas
• Cilindro: local por onde se desloca o pistão. Os cilindros estão alojados em 
um bloco (denominado bloco de cilindros).
• Motor pesado (ônibus, caminhões pesados)
em torno de 6 cilindros e 9 litros (9.000 cm3) 
• Motor médio (caminhões médios/pesados)
em torno de 6 cilindros e 4-7 litros (4.000-7.000 cm3) 
• Motor leve (caminhões leves, micro ônibus)
em torno de 4 cilindros e 3-4 litros (3.000-4.000 cm3) 
• Tratores
Massey Ferguson 7370: 6 cilindros (6.600 cm3) – 170 CV 
Massey Ferguson 4290: 4 cilindros (4.100 cm3) – 80 CV 
Massey Ferguson 255: 3 cilindros (2.500 cm3) – 50 CV 
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Peças básicas de um motor
Peças fixas
• Camisa do cilindro: tubo cilíndrico colocado no bloco do motor.
Camisa do cilindro.
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Peças básicas de um motor
Peças fixas
• Cabeçote do motor: tampa que fecha a parte superior do bloco de cilindros. 
É uma plataforma ajustada ao bloco de cilindros com o objetivo de criar 
maior resistência nas explosões. No cabeçote estão localizadas as velas e 
válvulas de admissão e de escapamento. 
Cabeçote do motor.
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Peças básicas de um motor
Peças fixas
• Carter: é a parte inferior do motor. Consiste num recipiente metálico onde 
fica acumulado o óleo lubrificante. Além disso, o cárter protege o 
virabrequim e as bielas.
Carter.
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Peças básicas de um motor
Peças móveis
• Pistão: (ou êmbolo de um motor) é uma peça cilíndrica normalmente feita 
de alumínio ou liga de alumínio, que se move longitudinalmente no interior 
do cilindro. 
Pistão.
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Peças básicas de um motor
Peças móveis
• Pistão: 
O movimento do pistão é denominado curso e os pontos extremos (alto e 
baixo) são chamados de PMS (Ponto Morto Superior) e PMI (Ponto Morto 
Inferior). 
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Peças básicas de um motor
Peças móveis
• Pistão: 
Taxa de compressão: relação entre o volume total existente no cilindro, 
quando o êmbolo está no PMI, e o volume da câmara de combustão, quando 
o êmbolo está no PMS.
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Peças básicas de um motor
Peças móveis
• Pistão: 
Taxa de compressão: relação entre o volume total existente no cilindro, 
quando o êmbolo está no PMI, e o volume da câmara de combustão, quando 
o êmbolo está no PMS.
Um motor a gasolina 
comprime a uma taxa de 8:1 a 
12:1, enquanto um motor a 
diesel comprime de 14:1 a 
25:1. A taxa de compressão 
mais alta do motor a diesel 
leva a uma eficiência maior. 
Quanto maior a taxa de 
compressão, maior a potência 
gerada.
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Peças básicas de um motor
Peças móveis
• Anéis do pistão: 
• vedam a folga existente entre os pistões e a parede do cilindro, 
impedindo que os gases da combustão passem do cilindro para o 
Carter (com isso evitam perda de rendimento do motor); 
• impedem que o óleo lubrificante passe para a câmara de combustão e 
seja queimado; 
• transmitem o calor absorvido pela cabeça do pistão para as paredes 
do cilindro, que transmitirão o calor para o sistema de arrefecimento;
• controlam a lubrificação dos cilindros. 
Anéis do pistão.
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Peças básicas de um motor
Peças móveis
• Anéis do pistão:
Anéis de compressão: maciços, localizados nas posições superiores. 
Responsáveis pela vedação.
Anel de lubrificação (ou de óleo): possui canaletas que durante a ascensão 
do pistão lubrificam as paredes do cilindro. Localizado abaixo dos anéis de 
compressão, remove o excesso de óleo lubrificante das paredes do cilindro 
e devolve-o ao Carter, assegurando uma película de óleo lubrificante 
suficiente para lubrificar os anéis de compressão. O óleo é coletado pelo 
canal central é drenado para o Carter através de passagens existentes no 
próprio anel e no fundo da canaleta do pistão.
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Peças básicas de um motor
Peças móveis
• Virabrequim ou árvore de manivelas: é o eixo do motor responsável pela 
transformação do movimento retilíneo dos pistões em movimento rotativo.
Virabrequim ou árvore de manivelas.
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Peças básicas de um motor
Peças móveis
• Biela: é a haste de ligação entre o pistão e o virabrequim. A parte superior 
da biela (denominada pé da biela) está fixada ao pistão por meio de um 
pino que permite à biela oscilar lateralmente, enquanto se move para cima 
e para baixo. A parte inferior da biela (cabeça da biela) está parafusada ao 
virabrequim fazendo uma trajetória circular, enquanto o pé da biela segue o 
movimento de vai e vem do pistão. 
Biela.
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Peças básicas de um motor
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Peças básicas de um motor
Volante do motor: disco de ferro 
fundido com função de acumular energia 
cinética e manter uniforme a velocidade 
angular da árvore de manivelas, 
reduzindo as variações dos tempos do 
motor, dando equilíbrio no movimento 
rotativo.
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Motores de ciclo Otto e Motores de ciclo Diesel
CICLO OTTO
• Descrito por Nikolaus Otto, 1876;
• Ignição por centelha;
• Utilizam energia elétrica para dar inicio 
a reação de combustão. A centelha 
(faísca elétrica) é produzida pela vela 
de ignição;
• O combustível é misturado com o ar 
fora da câmara de combustão.
CICLO DIESEL
• Descrito por Rudolf Diesel, 1893;
• Ignição por compressão;
• Utilizam o aumento da temperatura, 
devido a compressão da massa de ar 
admitida, para dar início a reação de 
combustão;
• O combustível é misturado com o ar 
dentro da câmara de combustão.
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Motor de quatro tempos
1° tempo – ADMISSÃO: admissão de ar e combustível.
2° tempo – COMPRESSÃO: compressãoda mistura ar e combustível.
3° tempo – COMBUSTÃO ou EXPLOSÃO: a mistura ar e combustível inflama. 
4° tempo – EXAUSTÃO: os produtos queimados são expelidos.
Cada tempo equivale à meia volta da árvore de manivelas ou 180° de giro. 
Portanto: 
4 tempos = 4 cursos do pistão = 2 voltas da árvore de manivelas (720° de giro).
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Motores de ciclo Otto
1° tempo – ADMISSÃO: admissão de ar e combustível
O pistão, partindo do PMS para o PMI (movimento descendente) provoca uma queda de pressão no 
cilindro, o que provoca a aspiração dos gases de admissão. Para que a admissão possa ser realizada, 
a válvula de admissão deve estar aberta e a de escape fechada. Na figura abaixo, o ar está penetrando 
pelo coletor e a válvula de injeção pulverizando o combustível na massa de ar. A válvula de admissão 
permanece aberta durante todo o curso de descida do pistão. Quando o pistão atingir o PMI, foi 
realizado um curso e meia volta da árvore de manivelas, ou seja, um tempo.
Figura 1: Ciclo Otto: Admissão.
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Motores de ciclo Otto
2° tempo – COMPRESSÃO: compressão da mistura ar e combustível
O pistão partirá do PMI para o PMS (movimento ascendente). As válvulas de admissão e de escape 
ficarão fechadas. Com isso, a mistura ar e combustível não tem como escapar do cilindro, sendo 
comprimida pelo pistão. Para um motor a gasolina, essa compressão geralmente é de 8 a 10 vezes 
maior que o volume de admissão, ou seja, a mistura será fortemente comprimida na câmara de 
combustão.
Figura 2: Ciclo Otto: Compressão.
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Motores de ciclo Otto
3° tempo – COMBUSTÃO ou EXPLOSÃO: a mistura ar/combustível inflama
No final do segundo tempo, através do sistema de ignição, é produzida uma centelha elétrica (faísca) 
nos eletrodos da vela. Com isso, iniciará o processo de inflamação dos gases. Com a inflamação 
ocorrerá o aumento de temperatura e a dilatação dos gases. A pressão subirá rapidamente o que 
provocará a impulsão do pistão novamente para o PMI. Durante todo o tempo de explosão, as duas 
válvulas se manterão fechadas. O terceiro tempo também pode ser chamado de tempo motor, pois, é o 
único que realiza trabalho.
.
Figura 3: Ciclo Otto: Combustão.
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Motores de ciclo Otto
4° tempo – EXAUSTÃO: os produtos queimados são expelidos
Ao atingir o PMI, a válvula de escape começará a abrir-se e o pistão voltará para o PMS. Com isso, os 
gases queimados poderão sair do cilindro, sendo capturados pelo coletor de escape. No quarto tempo, 
somente a válvula de escape ficará aberta. Quando o pistão atingir o PMS, a válvula de escape estará 
fechada e a de admissão iniciará sua abertura. Começa tudo de novo. A partir daí o que ocorre é uma 
repetição e, por isso, denomina-se ciclo.
Figura 4: Ciclo Otto: Exaustão.
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Motores de ciclo Otto
http://www.youtube.com/watch?v=r8ZZTei3lRQ
Veja mais em:
Motores de Combustão Interna
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Motores de ciclo Diesel
São motores de ignição por compressão. O ar é comprimido sem ser 
misturado ao combustível e quando o combustível é injetado no ar comprimido 
e quente, ele se inflama espontaneamente.
Um motor a gasolina comprime a uma taxa de 8:1 a 12:1, enquanto um motor 
a diesel comprime de 14:1 a 25:1. A taxa de compressão mais alta do motor a 
diesel leva a uma eficiência maior. Quanto maior a taxa de compressão, maior 
a potência gerada.
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Motores de ciclo Diesel
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Motores de ciclo Diesel
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29
Motores de ciclo Diesel
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Motores de ciclo Diesel
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Motores de ciclo Diesel
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Torque
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Potência
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