Motor de Combustão Interna

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26/02/2013 
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Motor de Combustão Interna 
UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS 
 
Prof. Dr. Jorge Wilson Cortez 
 
Motor de combustão externa 
Histórico 
 
• 1860  Lenoir (1º MCI por gás) 
• 1862  Beau de Rochas (princípios e patente do MCI) 
• 1878  Nikolaus A. Otto – (primeiro trator em 1889) 
• 1892  Rudolph Diesel - (primeiro trator em 1906) 
Motores de combustão interna 
 Propósito de motores em geral 
 converter a energia química do combustível em energia de 
movimento para qualquer aplicação desejada 
 Maneira mais simples de conseguir este feito 
 combustão dos combustíveis dentro de uma câmara fechada 
 motores veiculares  motores de combustão interna 
 apresentam relativamente 
o alta eficiência 
o baixo custo 
o facilidade de abastecimento 
MOTOR 
Motor: Cummins 
 
190 cv 
220 cv 
Conceitos 
 1 hp: 
 Potência necessária para elevar a altura de 1 pé, em 1 
segundo, uma carga de 550 libras 
 1 cv: 
 Potência necessária para elevar a altura de 1 metro, 
em 1 segundo, uma carga de 75 kg 
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• PARTES FUNDAMENTAIS: 
• Bloco 
• Cilindro 
• Junta do cabeçote 
• Cabeçote 
• Tampa de válvula 
• Cárter 
Bloco 
Cabeçote Cárter 
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• Êmbolo ou Pistão 
• Anéis 
• Pino do êmbolo 
Partes móveis 
• Biela 
• Árvore de manivelas 
• Volante 
ADM e Volante Válvulas e comando 
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Válvulas e comando Válvulas e comando 
Bico injetor 
Câmara de combustão 
Pistão 
Bomba injetora 
PMS 
Princípio básico de funcionamento – 
motor 2 tempos 
• Curso do pistão em 360º 
Princípio básico de funcionamento – 
motor 2 tempos 
Primeiro curso 
 PMI - PMS 
Segundo curso 
PMS - PMI 
Princípio básico de funcionamento – 
motor 4 tempos 
 Uma pequena quantidade de combustível de alto poder 
calorífico é injetada em uma pequena câmara fechada 
e em seguida queimada, liberando uma grande 
quantidade de energia na forma de gás em expansão. 
 Este movimento de expansão é transferido a um cilindro 
conectado a um eixo. 
 Mais comum  operação em “4 tempos” 
 Ciclo Otto 
 1. Admissão 
 2. Compressão 
 3. Combustão 
 4. Exaustão 
Ciclo Otto 
Motor de Ciclo Otto: 
 gera uma mistura de combustível e ar no coletor 
de admissão de combustão e utiliza velas para 
produzir a faísca necessária para a combustão 
 taxa de compressão de 8:1 à 12:1 
 
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 Como funciona o ciclo do motor: 
 1º Estágio: ADMISSÃO 
 O pistão começa na posição mais elevada, a 
válvula de admissão abre e o pistão desce, 
permitindo que toda a câmara seja 
preenchida com ar misturado com uma 
quantia muito pequena de combustível 
(como por exemplo gasolina); 
 Como funciona o ciclo do motor: 
 2º Estágio: COMPRESSÃO 
 O pistão então começa a ascender, 
comprimindo o ar e o combustível dentro da 
câmara (aumentando a pressão e a 
temperatura da mistura); 
 Como funciona o ciclo do motor: 
 3º Estágio: EXPLOSÃO/ EXPANSÃO 
 Quando o pistão alcança a posição mais 
elevada de seu curso, a vela de ignição 
libera uma pequena faísca que inflama a 
gasolina. O combustível então libera uma 
pequena explosão de gás em expansão 
empurrando o pistão em seu curso 
descendente; 
 Como funciona o ciclo do motor: 
 4º Estágio: ESCAPE 
 Assim que o pistão atinge a posição mais 
baixa em seu curso a válvula de exaustão 
se abre, permitindo que o gás residual da 
combustão seja exaurido da câmara pelo 
movimento ascendente do pistão. Assim 
que o pistão alcançar novamente sua 
posição mais alta o ciclo recomeça. 
Motor Diesel: 
 Motor Ciclo Diesel: 
 comprime o ar dentro da câmara para depois injetar 
o combustível; 
 o calor gerado pela compressão do ar inflama 
espontaneamente o Diesel. 
 taxa de compressão de 14:1 até 25:1 
  taxa de compressão  melhor eficiência de 
combustão 
 Ciclo do motor Diesel: 
 1º Admissão: 
 De maneira similar ao motor a gasolina, o 
pistão descende e o ar é admitido para 
dentro da câmara através de uma válvula 
que se abriu quando o pistão se 
encontrava na extremidade superior de 
seu curso. Entretanto, o ar admitido puro, 
sem a mistura com o combustível. 
 
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 Ciclo do motor Diesel: 
 2º Compressão: 
 As válvulas se fecham, encerrando o ar 
dentro da câmara. O cilindro ascende, 
comprimindo o ar, à medida que o ar se 
comprime a temperatura aumenta 
 Ciclo do motor Diesel: 
 3º Injeção do Combustível e Combustão: 
 Quando o cilindro alcança a posição mais alta 
de seu curso e o ar comprimido encontra-se 
em alta temperatura, o bico injetor injeta o 
Diesel que inflama espontaneamente. 
 Ciclo do motor Diesel: 
 4º Exaustão: 
 Quando o cilindro alcança a posição mais baixa 
de seu curso a válvula de exaustão é aberta, 
permitindo que a gás residual da combustão 
seja exaurido da câmara de combustão e 
permitindo que o ciclo recomece. 
O r d em d e  n g u l o T em p os d os C i l i n d r os
ex p l os ã o ( a d m ) N o 1 N o 2 N o 3 N o 4
0 o - 1 8 0 o E xp l os ã o E s ca p e C om p r es s ã o A d m i s s ã o
1 - 3 - 4 - 2 1 8 0 - 3 6 0 o E s ca p e A d m i s s ã o E xp l os ã o C om p r es s ã o
3 6 0 - 5 4 0 o A d m i s s ã o C om p r es s ã o E s ca p e E xp l os ã o
5 4 0 - 7 2 0 o C om p r es s ã o E xp l os ã o A d m i s s ã o E s ca p e
0 o - 1 8 0 o E xp l os ã o C om p r es s ã o E s ca p e A d m i s s ã o
1 - 2 - 4 - 3 1 8 0 - 3 6 0 o E s ca p e E xp l os ã o A d m i s s ã o C om p r es s ã o
3 6 0 - 5 4 0 o A d m i s s ã o E s ca p e C om p r es s ã o E xp l os ã o
5 4 0 - 7 2 0 o C om p r es s ã o A d m i s s ã o E xp l os ã o E s ca p e
Sistemas Complementares 
• Sistema de válvulas 
– responsável pelo controle da entrada e saída 
de gases entre a câmara do cilindro e o meio 
externo. 
– Direto 
– Indireto 
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Sistemas Complementares 
• Sistema de 
Alimentação, 
– fornecer ao motor 
quantidades 
adequadas de ar e 
combustível 
 
Sistema de alimentação 
• Alimentação de ar 
– Banho de óleo 
– Ar seco 
 Motores – Tipos de Aspiração 
1 - Motor de aspiração Natural 
2 – Motor aspirado 
3 - Compressor 
4 - Motor Turbinado 
5 - Intercooler 
Sistema de alimentação -
Sobrealimentação 
 Aspiração natural 
 O ar é aspirado pelo pistão, 
durante a etapa de 
admissão do motor 
 Motor aspirado 
 As válvulas permanecem 
mais tempo abertas. 
 Motor Turbinado 
 1- A turbina possui duas sessões distintas e interligadas por um 
eixo, onde que uma sessão é girada com a saída dos gases do 
escapamento, enquanto que na outra sessão acontece a admissão e 
compressão do ar no coletor de admissão 
 2- Com este processo põe-se mais ar na câmara de combustão, e 
adicionando-se mais combustível, consegue-se aumentar em até 
25% de potência. 
Turbina 
1- Turbina 
2- Rotor 
3- Compressor 
4- Válvula limitadora de pressão 
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INTERCOOLER 
Sistemas Complementares 
• Sistema de 
arrefecimento, 
– Ar 
– Água 
– Ar + água 
 
Componentes 
1 – Passagem de derivação 
2 – Válvulas termostáticas 
3 – Tampa do radiador 
4 – Bomba Centrifuga 
5 – Sensor de Temperatura 
6 – Indicador de temperatura 
7 – Ventilador 
8 – Aletas do radiador 
 
 
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Sistemas Complementares 
 
• Sistema de partida. 
Sistemas Complementares 
• Sistema de 
lubrificação 
– Borrifo 
– Sob pressão 
– Borrifo + sob pressão 
 
Componentes 
1 – Bomba 
2 – Válvula de alívio 
3 –Filtros 
4 – Trocador de calor 
5 – Galeria de distribuição 
Funções do óleo lubrificante: 
- Eliminação de contato metal 
com metal; 
- Protege contra oxidação; 
-Vedação entre anéis; 
-Auxilia no arrefecimento do 
motor. 
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Características 
Características dimensionais 
 influenciam na potência dos motores 
agrícolas 
 Cilindrada (C) 
 corresponde ao volume deslocado pelo 
êmbolo (V) do cilindro durante o seu curso 
 este volume pode ser calculado 
considerando-se o raio (r = cm) e o curso 
(d= cm) do cilindro: 
 A = .d2 /4 
 V = A.d 
 C = V.n 
Características dimensionais  Taxa de compressão (Tc) 
 característica definida em projeto 
 indica a relação o volume total do cilindro (Vt) e o 
volume da câmara de combustão (Vcc) 
 
cc
t
c
V
V
T 
  
cc
cc
c
V
VV
T


 motores do ciclo diesel 
 a taxa de compressão varia de 14:1 a 22:1 
 motores do ciclo Otto 
 varia entre 7:1 e 11:1 
 
 
1º Curva de potência 
2º Linha vertical do ponto de potência 
máxima 
3º Curva de torque 
4º Linha vertical do ponto de torque 
máximo 
5º Reserva de torque 
6º Curva do consumo especifico 
Desempenho do motor 
Exercícios 
• Calcule a cilindrada: 
– Motor de seis cilindros com diâmetro x curso (84,0 
mm x 89,6 mm) 
C = 3,0 L (3.000 cm³) 
– Motor de quatro cilindros com diâmetro x curso (94,0 
mm e 80,5 mm). 
C = 2,2 L (2.200 cm³) 
– Motor de oito cilindros com diâmetro x curso (101,6 x 
92 mm). 
C = 6,0 L (6.000 cm³) 
– Motor de um cilindro com diâmetro x curso (56,5 x 
49,5 mm) 
C = 0,1 L (125 cm³) 
 
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Manutenção do 
trator e 
implementos 
Prof. Dr. Jorge Wilson Cortez 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS 
 Lubrificação 
• Lubrificar é aplicar uma substância (lubrificante – líquido 
ou pastoso) entre duas superfícies em movimento 
relativo, formando uma película, que evita o contato 
direto entre as superfícies, com a finalidade de reduzir o 
atrito. 
 
• Tipos: 
– Óleos minerais 
– Óleos graxos 
– Óleos compostos 
– Fluidos sintéticos 
 
Lubrificação 
• Propriedades dos óleos 
– Viscosidade 
– Índice de viscosidade 
– Ponto de fluidez 
– Ponto de fulgor 
 
• Os óleos são classificados de duas maneiras: 
– Viscosidade: SAE (Society of Automotive Engineers) 
– Pelo tipo: API (American Petrolium Institute) 
SAE 
• Óleos monoviscosos: 
– Ex: 5W, 10W, 20W, 20, 30, 40 e 50 
 
• Óleos multiviscosos: 
– Ex: 5W/40, 10W/40, 20W/40 
– W: winter 
 
API 
• Ciclo Otto: 
– identificados pela letra S, de Service Station 
 
 
• Ciclo Diesel: 
– identificados pela letra C, de Commercial 
Lubrificante pastoso (Graxa) 
• Mistura de um líquido lubrificante (óleo mineral 
ou sintético) com um produto sólido ou semi-
sólido (agente espessante) e aditivos. 
 
• Graxas podem ser classificadas como: 
– Tipo: agente espessante 
– Consistência: varia com a penetração de um cone 
em um recipiente contendo graxa 
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TIPO 
Agente Resistência à 
Água Temperatura Alta rotação 
Cálcio Ótimo Pobre (até 80ºC) Pobre 
Sódio Pobre Bom (até 110ºC) Bom 
Lítio Bom Bom (até 120ºC) Bom 
Complexo de lítio Bom Ótimo (até 180ºC) Bom 
Sem sabão Pobre Ótimo (> 200ºC) Ótimo 
Consistência 
Classe NLGI Consistência Principais aplicações 
0 Semi fluida Engrenagens 
1 Fluida Mancais e rolamentos 
2 Mole Mancais de 
deslizamento 
3 Média 
4 Dura 
5 Muito dura Vedação 
6 Extra dura 
• Classificação 
 
– Manutenção Preventiva 
• realizada com o objetivo de manter 
o trator em bom estado de 
funcionamento. 
 
 
 
– Manutenção Corretiva 
• realizada para repor uma peça ou 
elemento danificado 
Manutenção Preventiva do 
trator novo 
 
– Trator novo 
• aquele que ainda se encontra no período de 
garantia. 
– Exige cuidados especiais: 
• Troca de óleos em intervalos mais curtos 
• Funcionamento em velocidades menores 
• Evitar sobrecargas para o motor 
• Cuidados específicos para cada tipo  
manual de instruções 
 
-Amaciamento: 
 - assentamento dos componentes móveis e lubrificáveis 
- Troca de óleo: 
 - remoção de partículas metálicas 
 - drenagem na temperatura de trabalho 
- Períodos de troca: 
a) Troca de óleos e filtros 
 Intervalos mais curtos 
Troca do óleo e filtro de óleo do motor 60 hs. 
Troca do óleo da transmissão, diferencial,freios e sistema hidráulico 100 hs. 
Troca ou limpeza dos filtros do controle remoto, bomba de direção 60 hs. 
Troca do óleo de direção 100 hs. 
Troca do óleo dos redutores finais 100 hs. 
- Serviço de 10 horas de trabalho: 
b) Outros serviços 
Verificar o curso livre dos pedais da embreagem e dos freios 
Reapertar os parafusos das rodas 
Verificar a tensão e o estado de conservação das correias do ventilador 
CUIDADOS ESPECIAIS: 
- Funcionamento em velocidades 
menores 
- Evitar sobrecargas para o motor 
- Cuidados específicos para cada tipo 
MANUAL DE 
INSTRUÇÕES 
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Manutenção Preventiva do 
trator usado 
 
–Trator usado 
• Fora do período de garantia estipulado 
pelo fabricante 
–Exige cuidados periodicamente 
• Horas de trabalho indicadas no horímetro 
• Horas-relógio  Planilhas 
 
Observações 
Cronograma de Manutenção 
 
– Diário (8-10 horas) 
 
– Semanal (40-50 horas) 
 
– Mensal (100-200 
horas) 
 
– Semestral (400-500 
horas) 
 
– Anual (700 -1000 
horas) 
 
a) Manutenção diária 
(8-10 horas) 
 
i. NÍVEL DE ÓLEO DO CARTER DO MOTOR 
–Vareta 
–Piso horizontal nivelado 
–Motor desligado 
–Não misturar tipos ou marcas diferentes de 
óleo 
–Verificar se há vazamentos de óleo 
–Não usar estopa. 
• NÍVEL DE ÓLEO DO CARTER DO MOTOR 
– Nível abaixo do recomendado: 
• maior desgaste 
• maior aquecimento 
– redução da viscosidade 
– proteção ineficiente às peças do motor 
– Nível acima do recomendado 
• Maior quantidade de óleo subirá pelas paredes do 
cilindro 
– aumento do consumo 
– formação de carvão que poderá emperrar os anéis 
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ii. VERIFICAÇÃO DO NÍVEL DE ÁGUA DO RADIADOR 
 
 
 
 
 
 
 
ii. VERIFICAÇÃO DO NÍVEL DE ÁGUA DO RADIADOR 
 
 
 
 
 
 
iii. VERIFICAÇÃO DO FILTRO DE AR 
1. Indicador de restrição  estado de limpeza do filtro de 
ar 
2. Vermelho  o filtro deverá ser limpo. 
 
iV. DRENAGEM DO FILTRO DE COMBUSTÍVEL 
 Eliminar a água 
 Evitar danos à bomba injetora 
 
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v. LUBRIFICAÇÃO 
 Um dos pontos mais importantes de todo programa de 
manutenção das máquinas agrícolas 
 A falta ou uso de lubrificante inadequado, ocasiona 
desgastes nas peças e conseqüente diminuição da 
vida útil da máquina ou implemento agrícola 
 Com graxa: 
 pino central do eixo dianteiro e mecanismo de direção 
 mangas de eixo e cubos das rodas dianteiras 
 buchas dos pedais de freio e da embreagem 
 manivela niveladora e braços verticais de ligação do 
SHTP 
 Com óleo SAE – 90 HD: 
 buchas do eixo transversal da tampa hidráulica. 
 
Lubrificante pastoso 
vi. Reabastecimento 
vii. Tela do radiador viii. TDP 
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b) Manutenção semanal 
(40-50 horas) 
 
i. REAJUSTE DA TENSÃO DA CORREIA DO 
VENTILADOR 
– Deve ceder cerca de 2 cm quando pressionada 
com o dedo no ponto entre as polias do 
ventilador e a árvore de manivelas, para o não 
comprometimento do funcionamento do sistema 
de arrefecimento do trator. 
 
ii.VERIFICAÇÃO DO NÍVEL DE 
ÓLEO 
– caixa de marchas, hidráulico, 
direção e diferencial 
iii. Sistema elétrico iv. Reaperto de porcas 
c) Manutenção mensal 
(100- 200 horas horas) 
 
• Substituição do óleo e o elemento filtrante do cárter do 
motor 
• Substituição do elemento do filtro de combustível do motor, 
• Calibração da pressão dos pneus 
• Lastragem 
• Verificação do nível de óleo das reduções finais 
• Reajuste do curso livre do pedal da embreagem e dos 
pedais de freio 
• Limpeza do elemento principal do filtro seco de ar 
 
Filtro 
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Filtro do hidráulico Elemento do filtro 
Calibragem Lastro 
Redução final Ajuste dos pedais 
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Elemento do filtro de ar 
e) Manutenção semestral 
(500 horas) 
 
• Troca o óleo da caixa de direção 
• Troca a água e aditivo do radiador 
• Limpeza de suspiros 
• Limpeza do tanque de combustível 
 
Caixa de direção Troca da água e aditivo do radiador 
Suspiros 
Válvula de respiro 
Limpeza do tanque de combustível 
Tanque inferior Tanque superior 
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f) Anual (700-1000 horas) 
• Teste e reajuste dos bicos injetores 
• Teste e reajuste da bomba injetora 
• Troca do elemento secundário do filtro de ar 
• Troca do óleo da transmissão e hidráulico 
Bicos injetores e bomba 
Troca do elemento do filtro de ar Óleo do hidráulico 
Drenagem 
Vareta 
Drenagem 
g) Outros 
Limpeza 
Proteção/Abrigo 
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Equipamentos agrícolas 
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