Motores de Combustão

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Prof. Luiz Henrique de Souza
Breve histórico
� Nikolaus August Otto (1832-1891): 
� Compressão de uma mistura em um cilindro 
utilizando um pistão
� Motor ruidoso e as pancadas martelavam danificando 
mancais ou articulações
Breve histórico
� Rudolf Diesel (1897): 
� Desenvolve um motor a óleo pesado – Locomotivas e 
barcos (1908)
Rendimento
� Definição: Máquina destinada a converter energia 
térmica (queima de combustível) em energia mecânica 
com variação de pressão, volume e temperatura.
� Motor Diesel: 35% do calor gerado
� Motor Gasolina: 28%
� Motor a vapor: 12% 
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Classificação
� Quanto ao combustível:
� Diesel: Motores a combustão
� Otto: Gasolina, Álcool, Gás Natural veicular
Tipos de Motores
� Motores de ignição por centelha: Motores cuja ignição 
é provocada por uma centelha elétrica (Vela).
� Motores de ignição por compressão: Motores cuja 
ignição é provocada sem a centelha elétrica, a ignição 
se dá por compressão.
Componentes
Fixos
Bloco e cilindros
Componentes
Fixos
Cabeçote
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Componentes
Fixos
Cárter
Componentes
Móveis
Pistões
Biela
Anéis de segmento
Componentes
Móveis
Virabrequim
Componentes
Móveis
Volante do motor
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Componentes
Comando de 
válvulas
Móveis
Definições
� Ponto morto superior: Posição máxima superior que o 
pistão atinge na parte superior do cilindro.
� Ponto morto inferior: Posição mínima inferior que o 
pistão atinge na parte inferior do cilindro.
� Curso do pistão: Distância percorrida pelo pistão entre 
o ponto superior e o ponto morto inferior.
� Tempo Motor: É o deslocamento do êmbolo do PMS ao 
PMI decorrente da explosão e expansão dos gases na 
combustão.
Motor 4 Tempos Ciclo Otto
Admissão
Ar + Combustível
Compressão Explosão Descarga
O combustível é introduzido na corrente de ar que flui no coletor de admissão 
através do carburador ou do sistema de injeção eletrônico ou ainda através de 
válvulas redutora de pressão de gás.
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Motor 4 Tempos Ciclo Diesel
Admissão ar Compressão ar +
Injeção diesel instantes 
antes do PMS
Combustão
Descarga
Motores alimentados por óleo Diesel que tem a combustão iniciada por auto-
ignição do combustível injetado na massa de ar comprimida até ultrapassar a 
temperatura de ignição do combustível usado.
O combustível é injetado no interior da câmara de combustão por meio de uma 
bomba mecânica de alta pressão.
Motor 2 Tempos Ciclo Otto
Descarga 
Entrada de novos gases 
para o cilindro
Estes novos gases são dirigidos para o
cabeçote a fim de evitar que se misturem
com os gases queimados e saem
prematuramente
Compressão
Admissão para o cárter
Motor de 2 Tempos
Vantagens
Peso Reduzido
Construção simplificada
Mais barato
Ótima relação Peso/Potência
Arrancada maior
Desvantagens
Lubrificação imperfeita (maior 
desgaste)
Uso ineficiente do combustível
Polui mais
Mais barulhento
Cilindrada
É o volume deslocado pelo pistão (êmbolo)
quando ele percorre o curso (L) entre o Ponto
Morto Superior (PMS) e o Ponto Morto
Inferior (PMI).
Trator MF 291: 4100 cm3
: 1025 mL/cilindro
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Taxa de Compressão
VD
Vcc
Trator MF 291: 18,23:1
Sistema de Lubrificação
� Manter peças em atrito lubrificadas
� Reduzir o atrito e o calor gerado no interior dos motores.
� Proteger contra oxidação e remover os resíduos da 
combustão
Lubrificação:
1 – Bomba
2 – Válvula de alívio
3 – Filtros
4 – Trocador de calor
5 – Galeria de distribuição
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Tipos de óleos lubrificantes
� Minerais - Obtidos a partir do petróleo.
� Vegetais – Obtidos a partir de sementes: soja, 
mamona, milho, etc...
� Animais - Obtidos de animais como a baleia
� Sintéticos - Produzidos por substâncias orgânicas e 
inorgânicas como licones, ésteres, renas, glicerinas etc 
(melhor desempenho, mais resistentes, mais aditivos, 
aumento da vida útil do motor, duram mais, maior 
lubrificação e são biodegradáveis);
� Semi-Sintético: Mistura do sintético e mineral.
Classificação
� SAE – Society of Automotive Engineers
Se baseia na viscosidade do óleo a 100° C.
� baixa temperatura (de 0 W até 25W) 
� alta temperatura (de 20 a 60). 
� “W” = “Winter” (inverno, em inglês) 
Quanto maior o número, maior a viscosidade, para o 
óleo suportar maiores temperaturas. 
� Óleo multi-viscoso SAE 15W-40 ; 20W-40
www.br.com.br
Classificação
� API – American Petroleum Institute
Classificados conforme níveis de desempenho
� Ciclo Otto: SA, SB, SC, SD, SE, SF... SM
� Ciclo Diesel: ACA, CB, CC, CD, CJ-4, CI-4, CH-4, CG-4, 
CF, etc. 
www.br.com.br
Muitos dos Óleos recomendados para motores não estão mais sendo 
fabricados sendo necessário substituir por um de classificação 
superior
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Aditivos
� Detergente e dispersante: Aditivos de limpeza (O óleo 
fica escuro mais o motor se mantém limpo) 
� Anti-oxidante: Diminui a oxidação do óleo.
� Anti-espumante: Diminui a formação de espuma;
� Anti-ferrugem: Impede que as peças enferrujam.
Sistema de arrefecimento
Abaixamento da temperatura no interior do motor. 
Fluido refrigerante: água ou ar ambiente.
Sistema de arrefecimento
Sistema a ar
Ventilação Natural: Apenas o 
movimento do veículo: 
Insuficiente quando o veículo 
estiver parado
Ventilação forçada: ventilador 
ou turbina acionada pelo 
motor:
Controle – Termostato que faz 
o controle de um obturador na 
entrada do ventilador
Arrefecimento a água:
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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Sistema de arrefecimento
Água
Temperatura > 80ºC 
aproximadamente
Sistema de alimentação
� Suprir as câmaras de combustão dos motores com
combustível e ar
� Tipos de sistema de alimentação:
� Motores do ciclo Otto (explosão)
� Motores do ciclo Diesel (combustão)
Sistema de alimentação por Carburador Ciclo Otto
� Tanque;
� Filtro;
� Bomba;
� Carburador;
� Tubulações;
� Filtro de ar.
Sistema de Injeção eletrônica Ciclo Otto
� Vantagens:
� Dosagem certa do combustível
� Melhor rendimento do motor
� Facilita partida a frio
� Aceleração mais rápida
� Menor consumo de combustível
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Sistema Multiponto
Melhor distribuição da mistura
Foto: catálogo Bosch
Sistema Monoponto
Foto: catálogo Bosch
Foto: catálogo Bosch Multiponto
Sonda lambda: verifica a quantidade de oxigênio presente 
nos gases e informa à unidade de comando para esta variar 
a quantidade de combustível injetado
Sistema de alimentação - Ciclo Diesel
Regulador centrífugo: Manter a rotação estável do 
motor mesmo em marcha lenta
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Sistema de alimentação de combustível - Ciclo 
Diesel
Tanque de combustível: Armazenar o combustível.
Bomba alimentadora: Suprir os filtros e a bomba injetora com o 
combustível sob uma pressão (pode existir sistema de alimentação 
por gravidade);
Bomba manual: Localizada na bomba alimentadora permite o 
bombeamento do combustível do tanque para os filtros e bomba 
injetora com o motor desligado.
Filtro de combustível: Eliminar as sujeiras do óleo diesel (poeira, 
resíduos vegetais, água de condensação).
Bomba Injetora: Dosar a quantidade de combustível exigida para 
cada condição de carga e enviar para os bicos injetores o 
combustível sob pressão no momento exato em que deverá ocorrer 
a combustão no cilindro;
Bicos Injetores: Introduzir o combustível na câmara de combustão.
Motor 4 Tempos Ciclo Diesel
Sistema de alimentação de ar
Pré purificador
Filtro a banho de Óleo
Figura: Silveira (2001)
Sistema de alimentação
de ar
Filtro seco
Figura: Silveira (2001)
Figura: Massey Ferguson
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Turbina – Turbocompressor
Motores aspirados: Enchimento do cilindro 
pela pressão atmosférica
Turbo-alimentados: Enchimento forçado
Caminhões
Carros: Gol 1.0 Turbo, Fiat Marea Turbo 
Os gases movimentam a turbina que acionam o compressor que força o ar 
para dentro do cilindro
Intercooler
� Função: O ar quente da turbina passa pelo intercooler 
se condensa e se enriquece de oxigênio aumentando a 
massa de ar por cilindro e uma perfeita queima do 
combustível gerando mais potência, maior torque e 
menor consumo de combustível
Intercooler
Sistema de ignição
Propiciar a queima da mistura combustível + ar a partir da faísca
produzida pela vela de ignição
6 a 12 V
20000 V
Secundário
Primário
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Platinado
É o interruptor do 
sistema de ignição, 
coordenando a 
produção de alta 
tensão na bobina
Bobina
Rotor
Distribuidor
O condensador ligado em 
paralelo
com o platinado tem a 
função de auxiliar o
rompimento rápido do campo 
magnético
evitando a ocorrência de 
faísca nos pólos do
platinado.
Ignição eletrônica
� Platinado substituído por um sistema gerador de impulso 
(comandar a corrente do circuito primário através do 
transistor) 
Ignição eletrônica
� Distribuidor foi eliminado
� Sensor (7) que lê a posição dos cilindros através dos dentes do volante e a geração 
da alta tensão passa a ser feita por bobinas que alimentam diretamente as velas. 
� Em alguns motores existe uma bobina para cada vela (2) e em outros uma bobina 
para duas velas
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Bibliografia
� Linha de injeção e ignição eletrônica/Apostila Técnica 
– BOSCH-2001/2002
� MIALHE, L. G., Máquinas motoras na agricultura. 
São Paulo, EPU: Editora da Universidade de São Paulo, 
1980 - vol. 1.
� SILVEIRA, G. M., Os cuidados com o trator. Viçosa: 
Aprenda Fácil, 2001, 312p.