AP Noções sobre Motores Convencionais

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Noções sobre 
Motores 
Convencionais
SEST – Serviço Social do Transporte
SENAT – Serviço Nacional de Aprendizagem do Transporte
ead.sestsenat.org.br 
CDU 629
86 p. :il. – (EaD)
Curso on-line – Noções sobre Motores Convencionais – 
Brasília: SEST/SENAT, 2017.
1. Aeronave - motor convencional. 2. Engenharia 
aeronáutica. I. Serviço Social do Transporte. II. Serviço 
Nacional de Aprendizagem do Transporte. III. Título.
3
Sumário
Apresentação 6
Unidade 1 | Motores Convencionais 7
1 Introdução 8
1.1 Ciclo Otto 8
1.2 Funcionamento 11
1.2.1 Tempo de Admissão 13
1.2.2 Tempo de Compressão 15
1.2.3 Tempo de Potência, Força e Expansão 15
1.2.4 Tempo de Exaustão 16
1.3 Aplicabilidade nas Aeronaves 16
1.3.1 Monomotores 17
1.3.2 Multimotores 18
1.3.3 Classes de Potência 19
Glossário 21
Atividades 22
Referências 23
Unidade 2 | Fases Operacionais 25
1 Introdução 26
1.1 Partida 26
1.2 Marcha Lenta (idle) e Aceleração 29
1.2.1 Aceleração 32
1.3 Fases da Decolagem 33
1.3.1 Decolagem ou Takeoff 33
1.3.2 Subida ou Climb 36
4
1.3.3 Voo de Cruzeiro 36
1.3.4 Arremetida 39
1.4 Corte 41
Glossário 42
Atividades 43
Referências 44
Unidade 3 | Tipos de motores convencionais 46
1 Introdução 47
1.1 Motores Aspirados 47
1.2 Motores Superalimentados e Turboalimentados 50
1.2.1 Superalimentadores 50
1.2.2 Turboalimentador 52
Glossário 55
Atividades 56
Referências 57
Unidade 4 | Ganhos de Potência 59
1 Introdução 60
1.1 Antecipação de Ignição 60
1.2 Alteração de Válvula 64
1.2.1 Construção das Válvulas 65
1.3 Mudança na Taxa de Compressão 66
Glossário 69
Atividades 70
Referências 71
Unidade 5 | Manutenção de Motores Convencionais 73
1 Introdução 74
5
1.1 Pré-voo 74
1.2 Troca de Óleo 77
1.3 Revisão Geral do Motor 79
Glossário 81
Atividades 82
Referências 83
Gabarito 85
6
Apresentação
Prezado(a) aluno(a),
Seja bem-vindo(a) ao curso Noções sobre Motores Convencionais! 
Neste curso, você encontrará conceitos, situações extraídas do cotidiano e, ao final de 
cada unidade, atividades para a fixação do conteúdo. No decorrer dos seus estudos, 
você verá ícones que têm a finalidade de orientar seus estudos, estruturar o texto e 
ajudar na compreensão do conteúdo. 
Este curso possui carga horária total de 25 horas e foi organizado em 5 unidades, 
conforme a tabela.
Fique atento! Para concluir o curso, você precisa:
a) navegar por todos os conteúdos e realizar todas as atividades previstas nas 
“Aulas Interativas”;
b) responder à “Avaliação final” e obter nota mínima igual ou superior a 60; 
c) responder à “Avaliação de Reação”; e
d) acessar o “Ambiente do Aluno” e emitir o seu certificado.
Este curso é autoinstrucional, ou seja, sem acompanhamento de tutor. Em caso de 
dúvidas, entre em contato através do e-mail suporteead@sestsenat.org.br.
Bons estudos!
 
Unidades Carga Horária
Unidade 1 | Motores Convencionais 7h
Unidade 2 | Fases Operacionais 8h
Unidade 3 | Tipos de Motores Convencionais 3h
Unidade 4 | Ganhos de Potência 4h
Unidade 5 | Manutenção de Motores Convencionais 3h
7
UNIDADE 1 | MOTORES 
CONVENCIONAIS
8
Unidade 1 | Motores Convencionais
1 Introdução
São motores que operam com a gasolina própria para avião, conhecida como AVGAS. 
Sua função é movimentar uma hélice que produz a força de propulsão. Para que haja 
movimento da hélice, os pistões comprimem o ar e são impulsionados para baixo 
mediante a expansão dos gases, que sofreram combustão no interior do cilindro. 
Essa expansão, que movimenta os pistões para baixo, roda a árvore de manivelas que 
movimentará a hélice. 
Os motores convencionais sofrem grande influência da mudança da densidade do 
ar pela variação da temperatura e da pressão. A maior parte dos carburadores dos 
motores convencionais possui um dispositivo aneroide que regula a mistura do ar com 
o combustível e o aumento da altitude do avião. Caso contrário, a mistura tenderia a 
enriquecer devido à diminuição da densidade do ar em certas altitudes de voo, uma 
vez que o pistão necessita admitir uma quantidade determinada de volume de ar para 
obter uma melhor eficiência térmica no tempo de expansão.
1.1 Ciclo Otto 
É um ciclo termodinâmico que operacionaliza o funcionamento 
de motores por meio de combustão interna, ou seja, utiliza uma 
centelha para inflamar a mistura ar/combustível. 
O ciclo é considerado uma máquina térmica. Nesse caso, o motor opera por intermédio 
da compressão do ar efetuado por um compressor alternativo, chamado pistão, que 
atua alternadamente, subindo e descendo dentro do cilindro.
9
Na aeronave, o motor é a máquina motora, já que ele é o responsável por acionar ou 
fornecer trabalho. A hélice é a máquina geradora ou operadora, haja vista que ela é 
acionada ou consome trabalho. 
No ciclo Otto, o sistema é fechado porque a transformação de calor em trabalho no 
interior do cilindro ocorre com as duas válvulas fechadas. Esse procedimento se difere 
de uma máquina térmica de fluxo, que é o motor a reação, em que a transformação de 
calor em trabalho ocorre em um sistema aberto.
Na máquina térmica a pistão, o motor transforma a energia térmica do combustível 
diretamente em trabalho por meio da expansão dos gases no interior do cilindro. 
Assim, o pistão é forçado a transformar seu movimento alternativo em trabalho em 
cima da árvore de manivelas. Para calcular a força que provoca o deslocamento do 
pistão, usa-se a fórmula ilustrada na Figura 1.
(F) = (p) x (S)
Em que:
• (F) = força;
• (p) = pressão;
• (S) = área em que ocorre a compressão.
Figura 1: Fórmula da força que provoca o deslocamento do pistão
10
No ciclo Otto, o gás formado pela mistura de ar e combustível é comprimido. A mistura 
pode ser preparada fora do motor por um componente chamado carburador. Ela pode 
também ser injetada na entrada do cilindro ou diretamente dentro do cilindro (injeção 
direta). Após ser comprimida, a mistura é inflamada com o auxílio de uma vela de 
ignição.
Além do ciclo Otto, o motor a pistão também pode ser de ciclo a diesel. Nos motores 
a diesel, o ar é admitido no cilindro e comprimido, e o combustível é injetado na massa 
de ar por um circuito independente chamado de bomba injetora, ocasionando uma 
inflamação espontânea. O processo é possível devido às altas taxas de compressão 
dos motores de ciclo a diesel.
O ciclo Otto pode ser representado conforme o Gráfico 1, com o pistão isolado de 
forma adiabática. O motor possui uma fonte quente (combustão) e uma fonte fria 
(escapamento dos gases). Assim, a representação fica composta com duas adiabáticas 
e duas isométricas. Analisando o Gráfico 1 e a Figura 2 de ciclo Otto, observa-se que 
ocorre no sistema uma compressão adiabática entre os ciclos 1 e 2, sem interferência 
da geração de calor do meio externo. Do ciclo 2 ao 3 ocorre um recebimento de calor 
isométrico, enquanto do ciclo 3 ao 4 há uma expansão adiabática. Neste último, tem-se 
a produção de trabalho, ou seja, a transformação de calor em trabalho. No ciclo 4 ao 1, 
ocorre a entrega de calor isométrico e o escapamento dos gases.
GRÁFICO 1: Gráfico de pressão e volume do ciclo Otto
11
Figura 2: Demonstração prática do funcionamento do ciclo Otto
1.2 Funcionamento 
O ciclo Otto utilizado nas aeronaves é um ciclo a quatro tempos. Isso equivale dizer 
que os motores requerem quatro tempos para concluir uma série de eventos ou ciclos 
de operação para cada cilindro.
Esses quatro tempos de um motor convencional são admissão, compressão, expansão 
e exaustão e estão representados nas Figuras 3.A, B, C e D, respectivamente.
Figura 3.A: Admissão - válvula de admissão 
abertaFigura 3.B: Compressão - válvulas de admissão 
e escape fechadas
12
Para que se tenha a execução dos quatro tempos, são necessárias duas voltas completas 
da árvore de manivelas ou 720º (graus). Cada pistão executa o tempo de trabalho ou de 
potência a cada um desses ciclos. O ajuste do tempo de ignição e o tempo de abertura 
ou fechamento das válvulas vão variar de acordo com o projeto do motor. 
 e
Por isso, é importante consultar o manual do fabricante para 
verificar essas particularidades. O tempo de operação das 
válvulas e o de ignição sempre são especificados em graus de 
curso da árvore de manivelas. 
Um exemplo do tempo das válvulas é evidenciado na Figura 4.
Figura 4: Ciclo completo de um motor a quatro tempos
Figura 3.C: Expansão ou ciclo de trabalho - 
válvulas fechadas
Figura 3.D: Exaustão - válvula de escape aberta
13
Ressalta-se a importância de não confundir o ponto motor alto ou baixo (PMA ou PMB), 
que é respectivamente, quando o pistão está localizado embaixo ou em cima no final 
do curso, com centro do ponto alto ou baixo, em inglês, top dead center (TDC) ou 
bottom dead center (BDC), que é o local onde a árvore de manivelas, a biela e o pistão 
estão alinhados. Na Figura 5, há a demonstração do TDC e do BDC.
Figura 5: Demonstração do TDC e do BDC
O motor a pistão requer que seus ajustes do tempo de ignição e das válvulas estejam 
em perfeita harmonia para um melhor aproveitamento da transformação do calor em 
trabalho, gerando assim, maior potência. Por essa razão o magneto, componente do 
sistema de ignição responsável pelo envio da centelha à vela de ignição, é ajustado pelo 
profissional em manutenção de aeronaves. Além disso, o cilindro do motor número 1 
deve estar no correto ponto de compressão com as válvulas fechadas, ajustadas de 
acordo com o número em graus da árvore de manivelas. 
1.2.1 Tempo de Admissão 
No decorrer do tempo de admissão, o pistão é tracionado para baixo dentro do cilindro 
pela rotação da árvore de manivelas, reduzindo assim, a pressão no interior do cilindro 
para um nível abaixo da pressão atmosférica. Consequentemente, a pressão do 
carburador também é diminuída, provocando a sucção da mistura ar/combustível pelo 
cilindro, pois a pressão se desloca do ponto de maior para o ponto de menor pressão. 
14
O carburador afere a quantidade exata de combustível que irá se misturar com a massa 
de ar que passa por uma válvula de seu mecanismo interno. A quantidade ou o peso da 
mistura ar/combustível subordina-se à quantidade de potência solicitada pelo manete 
localizado na cabine de pilotagem.
Abre-se a válvula de admissão antes de o pistão atingir o ponto central superior, em 
inglês, top dead center (TDC), no tempo de exaustão, induzindo desse modo, uma 
grande quantidade de mistura ar/combustível para o interior do cilindro e acarretando 
o aumento de potência. O tempo em que a válvula de admissão pode ficar aberta 
junto com a válvula de exaustão é entendido como claro ou cruzamento de válvulas, e 
depende do projeto do motor. 
 e
Há possibilidade de os gases residuais do ciclo anterior, 
presentes no cilindro, desencadearem um retorno de chama no 
duto de admissão. 
Em motores de alta performance, ambas as válvulas de admissão e exaustão estarão 
abertas no princípio do tempo de admissão. A válvula de admissão abre antes de o 
pistão atingir o TDC no tempo de exaustão (avanço de válvula). O fechamento da 
válvula de exaustão é atrasado consideravelmente após o pistão ter passado o TDC, 
dando início ao tempo de admissão (retardo da válvula). 
Esse cruzamento de válvula é efetuado para os seguintes propósitos: 
• refrigerar internamente o cilindro pela circulação da mistura gelada do ar/
combustível;
• estender a quantidade da mistura ar/combustível induzido dentro do cilindro;
• auxiliar na lavagem dos subprodutos que eventualmente permanecem após a 
combustão no cilindro.
Regula-se a válvula de admissão para fechar entre 50º e 75º após a passagem pelo centro 
do ponto morto inferior (BDC) no tempo de compressão, a depender de determinadas 
especificações do motor, para conceder um maior enchimento do cilindro. 
15
1.2.2 Tempo de Compressão
Em sequência ao fechamento da válvula de admissão, o pistão continua seu movimento 
em direção ao ponto morto superior, comprimindo a mistura ar/combustível para obter 
a desejada queima e a expansão dos gases. 
A mistura é inflamada pelo uso de uma centelha elétrica da vela de ignição quando 
o pistão se aproxima do TDC. A ignição da mistura ar/combustível varia de 20º a 35º 
antes do centro do ponto morto superior. A depender das características específicas 
do motor, o pistão pode sofrer a expansão após ele passar levemente da posição TDC.
1.2.3 Tempo de Potência, Força e Expansão
Quando o pistão passa pela posição TDC após a explosão da mistura ar/combustível, 
a força da expansão dos gases sobre a cabeça do pistão é transmitida por meio da 
biela para impulsionar a árvore de manivelas no movimento rotativo, permitindo que o 
motor funcione na ordem de queima projetada pelo fabricante.
A força em cima da rotação da árvore de manivelas é transferida para a hélice, que 
deslocará o avião para frente. A força exercida pela expansão dos gases sobre a cabeça 
de pistão pode ser maior que 15 toneladas (30.000 psi) com potência máxima do motor. 
A temperatura atingida na câmara de combustão varia entre 3.000 e 4.000 ºF (ou 1.663 
e 2.204 ºC).
Depois da propagação dos gases, a temperatura no interior do cilindro sofre uma queda 
para limites seguros antes de os gases de exaustão fluírem pelo duto de escapamento. 
O período de abertura da válvula de exaustão é determinado pelo projeto do motor. 
Então, abre-se a válvula consideravelmente antes do BDC no tempo de expansão, em 
alguns motores entre 50º e 75º antes do BDC, enquanto ainda há alguma pressão 
no interior do cilindro. Esse retardo na abertura da válvula de exaustão é usado para 
que a pressão residual no interior do cilindro force a saída dos gases pelo duto de 
escapamento o mais rápido possível. Esse processo lava o cilindro de sujeiras da 
16
combustão dos gases após a expansão e não permite o superaquecimento do cilindro e 
do pistão. A lavagem da câmara de combustão é essencial, visto que provoca a expulsão 
de resíduos decorrentes da exaustão, melhorando o próximo ciclo de admissão. 
1.2.4 Tempo de Exaustão
Quando o pistão passa pelo BDC finalizando o tempo de potência e iniciando o tempo de 
exaustão, ele empurra os gases queimados para o duto de escapamento. A velocidade 
da exaustão dos gases causa uma baixa pressão no interior do cilindro, permitindo que 
o fluxo de ar/combustível entre pela válvula de admissão. A válvula de admissão abre 
entre 8º e 55º antes do TDC no tempo de exaustão em vários motores.
1.3 Aplicabilidade nas Aeronaves
A diferença básica entre um avião monomotor e um multimotor é a segurança 
proporcionada no caso de uma falha do motor em voo. O monomotor fica à mercê do 
vento em um planeio até o solo. Já a aeronave com multimotor tem dois problemas 
que devem ser administrados se um dos motores falharem: performance e controle. 
Em caso de falhas em um avião multimotor, o problema mais óbvio é a perda de 50% 
da força da aeronave, que reduzirá sua performance de subida entre 80 e 90%, às vezes 
até mais. O segundo problema a ser ministrado é o controle da aeronave, pois a força 
do motor em funcionamento causará uma assimetria. 
 h
A atenção a esses dois fatores é crucial para a segurança do voo 
em caso de falha de um dos dois motores do avião. A performance 
e a redundância de motores de uma aeronave com multimotor 
são vantagens para a segurança do voo somente se operadas 
por pilotos treinados eproficientes.
17
1.3.1 Monomotores
A baixa complexidade e o baixo custo da 
aeronave monomotor são os principais 
atrativos dessa máquina. O resultado 
direto da simplicidade dos sistemas desse 
avião está associado a um baixo risco de 
acidentes. Geralmente, a hélice utilizada 
no conjunto do grupo motopropulsor é 
uma hélice de passo fixo. O trem de pouso 
também é fixo e sua altitude é limitada 
a 14.000 pés pela falta das máscaras de 
oxigênio a bordo da aeronave. O sistema 
de controle das superfícies de voo é por 
meio de cabos de comando e hastes. A 
Figura 6 representa um monomotor.
Por muitas décadas, a regulação de aeronaves ao redor do mundo usava o peso do 
avião e a potência do motor para determinar os níveis de complexidade e performance 
da aeronave. No entanto, essas premissas eram baseadas em design de aviões do 
passado e não são mais válidas, pois cada vez mais é possível observar aeronaves 
simples funcionando com motores a turbina. 
Assim, atualmente, não se pode classificar um avião pelo seu peso e pela potência 
de seu motor, pois a construção das aeronaves, o design do motor e a expansão do 
uso de sistemas eletrônicos de controle têm de ser levados em conta. O aumento na 
quantidade de sistemas e a integração entre eles estão diretamente relacionados à 
complexidade e à necessidade de maiores análises de segurança. A tendência é utilizar 
os sistemas que integram uma aeronave para definir sua complexidade e performance, 
a fim de avaliar o nível de segurança que será exigido para sua operação. Desse modo:
• baixa complexidade, baixa performance – motor de baixa potência devido à 
aeronave possuir trem de pouso fixo, hélice de passo fixo, não ser pressurizada, 
etc.;
• média complexidade, média performance – motor de média potência com 
aeronave equipada com trem de pouso retrátil, hélice de passo variável, ser 
pressurizada, etc.;
• alta complexidade, alta performance – motor e performance sem restrições.
Figura 6: Imagem de um avião monomotor
18
 e
Uma aeronave complexa é definida como uma aeronave 
equipada com trem de pouso retrátil, flaps e hélice de passo 
variável. Uma aeronave de alta performance é definida como um 
avião com motor de mais de 200 cavalo-vapor, em inglês, 
horsepower (HP). 
1.3.2 Multimotores
As aeronaves equipadas com mais de um motor ou multimotor convencionais são de 
média complexidade, pois seus motores terão mais potência; suas hélices são de 
passo variável e possuem um sistema de sincronização de hélice para evitar vibração 
na aeronave. Para conseguir sua certificação perante os órgãos reguladores, os 
fabricantes comprovam que, em caso de falha de um motor nas diversas fases do voo 
(decolagem, subida, voo de cruzeiro e aproximação), o arrasto causado por esse 
motor não afetará a segurança do voo. Na Figura 7, são demonstrados o arrasto e a 
tendência de movimento da cauda da aeronave devido a um motor inoperante. 
Figura 7: Arrasto e tendência de movimento da cauda devido a um motor inoperante
19
1.3.3 Classes de Potência
A classe de potência de um motor é definida pela performance e complexidade exigidas 
na aeronave, ou seja, suas características de operação e sistemas embarcados. As 
informações sobre classe de potência do motor e limites de operação estão disponíveis 
nas especificações do certificado do motor fornecido pelo fabricante. Para o motor 
convencional do tipo oposto, são observados os seguintes critérios:
• cavalo-vapor (HP) ou torque, rotações por minuto (RPM), pressão do duto de 
admissão (em inglês, manifold) e o tempo em condições críticas de pressão 
e altitude. Para razão de potência contínua máxima e razão da potência de 
decolagem;
• classe do combustível ou especificação;
• classe do óleo ou especificação;
• temperatura do cilindro e do óleo de lubrificação;
• pressão do combustível no motor e do óleo;
• torque requerido para acionar os acessórios;
• tempo de duração dos componentes (hora limite para troca). 
O motor acionará os acessórios na gearbox para funcionamento dos sistemas e fornecerá 
o ar de sangria para o ar-condicionado, a pressurização e o sistema de antigelo. Além 
disso, fornecerá também a força propulsora para deslocar a aeronave durante as fases 
de decolagem, voo de cruzeiro, aproximação, pouso e arremetida. Por esses motivos, 
quanto mais complexa a aeronave, maior será a classe de potência do motor. 
20
Resumindo 
 
O motor no ciclo Otto necessita de cinco eventos para transformar calor 
em trabalho, quais sejam: admissão, compressão, combustão, expansão e 
escapamento. Os eventos estão inseridos nos quatro tempos do motor ― 
admissão, compressão, expansão e escape. Esses tempos ocorrem em 720º 
ou duas voltas da árvore de manivelas, significando que cada cilindro 
sofrerá os quatro tempos nesse período. A potência do motor e a classe da 
aeronave dependem da tecnologia embarcada e do grau de complexidade 
de seus sistemas, pois esses fatores obrigarão o fabricante a projetar um 
motor de baixa, média ou alta performance para atender à demanda de 
tecnologia da aeronave. 
 
A performance é um termo usado para descrever a habilidade de uma 
aeronave em executar certas atividades que são usualmente inseridas no 
seu projeto. Os vários itens da performance de uma aeronave resultam da 
combinação das características do avião e do motor. A característica 
aerodinâmica do avião geralmente define a força requerida para várias 
condições de voo, enquanto as características do motor definem a potência 
disponível em várias condições de voo. A combinação da configuração 
aerodinâmica com a potência do motor projetado pelo fabricante fornece 
a máxima performance.
21
Glossário
Adiabática: sistema isolado sem qualquer troca de calor com o meio externo. 
Aneroide: consiste em um diafragma de metal flexível alojado em uma cápsula 
hermeticamente fechada que varia seu volume de acordo com a mudança da altitude, 
em que ocorre uma variação da pressão atmosférica.
Assimetria: não simétrico; diferença entre as partes.
Isométrica: ou isocórica. Ao mesmo volume; volume que não se altera.
Magneto: unidade composta de um ímã permanente que gera alta tensão para a 
centelha da vela de ignição.
22
 a
1) Julgue verdadeiro ou falso. No decorrer do tempo de 
compressão, o pistão é tracionado para baixo dentro do 
cilindro pela rotação da árvore de manivelas, reduzindo 
assim, a pressão no interior do cilindro para um nível abaixo 
da pressão atmosférica. 
 
Verdadeiro ( ) Falso ( ) 
 
2) Julgue verdadeiro ou falso. No ciclo Otto, o sistema é 
fechado porque a transformação de calor em trabalho no 
interior do cilindro ocorre com as duas válvulas fechadas. 
 
Verdadeiro ( ) Falso ( )
Atividades
23
Referências
BRASIL. Agência Nacional de Aviação Civil – ANAC. RBHA 65: despachante operacional 
de voo e mecânico de manutenção aeronáutica. 2001. Disponível em: <http://www2.
anac.gov.br/biblioteca/rbha/rbha065.pdf>. Acesso em: 20 jul. 2015. 
______. Agência Nacional de Aviação Civil – ANAC. RBHA 141: escolas de aviação civil. 
2004a. Emenda 141-01. Disponível em: <http://www2.anac.gov.br/biblioteca/rbha/
rbha141.pdf>. Acesso em: 20 jul. 2015.
______. Ministério da Defesa. Comando da Aeronáutica – COMAER. Departamento de 
Aviação Civil – DAC. MCA 58-14: manual do curso mecânico manutenção aeronáutica – 
grupo motopropulsor. Brasília: DAC, 2004b. Disponível em: <http://www2.anac.gov.br/
habilitacao/manualCursos.asp>. Acesso em: 20 jul. 2015. 
ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA – EUA. Department of Transportation. Federal 
Aviation Administration – FAA. FAA-AC-65-12A. Oklahoma City: U.S. Department of 
Transportation, Federal Aviation Administration, 1976. Disponívelem: <https//www. 
faa.gov/documentlibrary/media/advisory_circular/ac_65-12a.pdf>. Acesso em: 20 jul. 
2015. 
______. Department of Transportation. Federal Aviation Administration – FAA. 
FAA-H- 8083-25A: pilot’s handbook of aeronautical knowledge - aircraft performance. 
Oklahoma City, OK: U.S. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, 
2008. Disponível em: <https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/
aviation/ pilot_handbook/media/PHAK%20-%20Chapter%2010.pdf>. Acesso em: 24 
nov. 2015. 
______. Department of Transportation. Federal Aviation Administration – FAA. 
FAA-H-8083-32: aviation maintenance technician handbook – powerplant. Oklahoma 
City, OK: U.S. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, 2012. 
v. 1. Disponível em: <https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/ 
aircraft/media/FAA-H-8083-32-AMT-Powerplant-Vol-1.pdf>. Acesso em: 20 nov. 2015. 
______. Department of Transportation. Federal Aviation Administration – FAA. Part 
23: small airplane certification process study. Oklahoma City: U.S. Department of 
Transportation, Federal Aviation Administration, 2009. Disponível em: <https://www. 
faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/avs/offices/air/directorates_field/
small_ airplanes/media/CPS_Part_23.pdf>. Acesso em: 21 nov. 2015. 
24
SOUZA, Z. de. Elementos de máquina térmica. Rio de Janeiro: Campus, 1980. 
TELEDYNE CONTINENTAL MOTORS. Illustrated parts catalog for 0-470 and IO-470 
series aircraft engines. EUA: Teledyne continental motors, 1975. Disponível em: 
<http://www.7ts0.com/manuals/continental/O-I-470/Continental_O-470-IO-470_ 
IPC_X-30023A.pdf>. Acesso em: 1 dez. 2015.
25
UNIDADE 2 | FASES 
OPERACIONAIS
26
Unidade 2 | Fases Operacionais
1 Introdução
As fases operacionais que um avião está sujeito incluem todos os conjuntos da aeronave, 
como motor, asa, trem de pouso, etc. Elas têm início com a definição do plano de voo 
entregue à torre de controle. 
Após a aprovação do plano, o piloto e o copiloto iniciam uma série de revisões 
técnicas conhecidas como checklist, em que se analisam dados como altitude do voo, 
temperatura ambiente, comprimento da pista de decolagem, peso de decolagem, peso 
de pouso, etc. Esses dados influenciarão o comportamento da aeronave nas diversas 
fases operacionais em solo: antes da partida do motor e durante seu deslocamento até 
a cabeceira da pista, durante a decolagem, a subida e o voo de cruzeiro e, finalmente, 
em voo.
1.1 Partida 
Antes da partida, realiza-se o checklist, procedimento em que verificam se todos os 
sistemas necessários estão ligados e operando. Os sistemas verificados são:
• voltagem da bateria;
• condições dos disjuntores, em inglês, circuit breaker;
• quantidade de combustível abastecido;
• luz anticolisão acionada;
• manete de combustível desligada;
• bomba auxiliar de combustível acionada;
27
• freio de estacionamento aplicado;
• área livre.
Antes de ligar o motor de partida em dias frios, é necessário acionar a alavanca de 
prime duas ou três vezes para vaporizar o combustível diretamente dentro dos 
cilindros, com o objetivo de facilitar a partida. Durante o tempo frio, o motor fica com 
dificuldades para ser acionado e, por isso, tem a ajuda do prime, visto que no frio não 
há bastante calor disponível para vaporizar o combustível. Essa alavanca deve ser 
travada quando não estiver em uso. Caso contrário, se o botão de trava ficar livre, a 
alavanca pode se mover durante o voo devido à vibração e alterar a mistura ar/
combustível para excessivamente rica, conforme o demonstrado nas Figuras 8.A e 8.B. 
Figura 8.A: Bico injetor do prime em um sistema de alimentação de combustível para o motor por 
gravidade
Figura 8.B: Bico injetor do prime em um sistema de alimentação de combustível do motor por pressão
Em dias com temperatura ambiente normal ou muito quente, não há a necessidade 
do acionamento do prime, pois o combustível estará mais volátil. Após acioná-lo e com 
o manete de combustível posicionado para além de marcha lenta, em inglês, idle, a 
28
chave de partida do motor deve ser girada para start e liberada depois do acionamento 
do motor. Assim, ela retornará para a posição ambos, em inglês, both, indicando 
que ambos os magnetos estão fornecendo eletricidade para a centelha das velas de 
ignição. Nesse momento, o motor de partida é removido do circuito por meio de uma 
embreagem que o desacopla do acionamento da gearbox, pois o motor da aeronave já 
estará autossustentável em seu funcionamento. 
A maioria das aeronaves pequenas utiliza o sistema de partida elétrico com 
engrazamento direto para acionamento do motor. Esse sistema possui uma fonte 
elétrica, fiação, chaves elétricas, em inglês, switches, e solenoides, bem como um motor 
de partida. A força elétrica para a partida é fornecida por uma bateria a bordo da 
aeronave ou por uma fonte externa. Independentemente da origem da eletricidade, a 
corrente é removida da barra principal e a partida do motor só acontece quando o 
solenoide é energizado pelo acionamento de sua chave para a posição start. Na Figura 
9, há um esquema do sistema de partida de uma aeronave.
Figura 9: Sistema de partida de uma aeronave
29
 e
No acionamento de um motor, as regras de segurança devem 
ser rigorosamente observadas. Uma das mais importantes é 
certificar-se de que não há ninguém perto da hélice. Ademais, as 
rodas dos trens de pouso devem estar calçadas e o freio de 
estacionamento aplicado, com o objetivo de se evitar um 
acidente em decorrência de um movimento repentino da 
aeronave. 
1.2 Marcha Lenta (idle) e Aceleração
Depois da partida e do funcionamento do motor em marcha lenta (velocidade mínima 
de rotação em que os acessórios da gearbox operam para manter o funcionamento 
do motor), o gerador elétrico fornece eletricidade para os instrumentos e demais 
sistemas que requerem energia.
A operação da marcha lenta é verificada por intermédio do instrumento de leitura de 
rotação por minuto (RPM). Esse instrumento, chamado de tacômetro, é utilizado em 
aeronaves de pequeno porte que usam a hélice de passo fixo e serve para indicar a 
potência do motor. Assim, o tacômetro é calibrado em RPM multiplicado por 100 e dá 
uma indicação direta das rotações do motor e da hélice. 
As cores no instrumento servem como código para leitura da operação satisfatória 
do motor, sendo o arco verde a indicação de sua RPM de operação máxima contínua. 
Alguns tacômetros têm uma marca adicional para mostrar a limitação do motor ou da 
hélice. As recomendações do manual do fabricante devem ser usadas como referência 
para esclarecer qualquer dúvida acerca das marcas de indicação no instrumento. Pode-
se visualizar o tacômetro na Figura 10.
30
Figura 10: Tacômetro de leitura das potências do motor e da hélice (RPM)
Algumas aeronaves utilizam hélice de velocidade constante. Nelas, são as hélices 
que controlam a velocidade de rotação por meio de um governador de hélice e têm 
como indicação de potência do motor um instrumento denominado pressão do duto 
de distribuição, em inglês, manifold press. O instrumento mede a pressão absoluta da 
mistura ar/combustível dentro do duto de distribuição, em inglês, manifold absolute 
pressure (MAP). 
Em condições de RPM e altitude constantes, a indicação da potência do motor se 
relaciona diretamente ao fluxo de ar/combustível sendo liberado para a câmara de 
combustão. Quando a potência do motor é aumentada, mais combustível e ar fluem 
para o motor e a pressão absoluta do duto de distribuição (MAP) também sofre 
um aumento. Quando o motor não está operando, o instrumento indica a pressão 
ambiente, que equivale a 29,92” Hg (polegadas de mercúrio) ao nível do mar.
Quando édada a partida no motor, a indicação da pressão do duto diminuirá para um 
valor menor que a pressão ambiente (idle ao nível do mar 12”Hg). A perda de potência 
ou falha no motor é indicada no instrumento com o aumento na pressão do duto de 
distribuição para um valor correspondente à pressão ambiente da altitude do avião na 
qual ocorreu a falha. Na Figura 11, há a ilustração do indicador de pressão do duto, em 
inglês, manifold pressure.
31
Figura 11: Indicador de potência do motor (manifold pressure)
O instrumento de pressão do duto de distribuição, em inglês, manifold pressure gauge, 
é colorido, indicando os limites operacionais do motor. A face do instrumento contém 
um arco verde para mostrar a faixa normal de operação; a linha radial vermelha indica 
o limite máximo de pressão do duto de distribuição.
Os controles do motor, ocorridos em motores de alta performance que utilizam hélice 
do tipo velocidade constante, são efetuados por três manetes, potência, mudança do 
passo da hélice que controla sua RPM e uma de abertura do combustível. Na Figura 12, 
é ilustrado o pedestal de manetes.
Figura 12: Manetes de controle de um motor convencional de alta performance
Um limite operacional de pressão do duto de distribuição é estipulado para cada 
rotação por minuto (RPM) da hélice. Excedido esse limite, o interior do cilindro poderá 
sofrer estresse. Caso o excesso de pressão ocorra com frequência, o estresse pode 
enfraquecer os componentes do cilindro e eventualmente causar a falha do motor.
32
Como regra geral, a pressão do duto de distribuição (em polegadas) deverá ser menor 
que a RPM da hélice. O piloto pode evitar a condição de estresse do cilindro observando 
constantemente a rotação da hélice, especialmente quando aumentar a pressão do 
duto de distribuição para elevar a potência do motor. Conforme recomendação do 
fabricante, o piloto deve manter a relação correta entre pressão do duto de distribuição 
e RPM da hélice. Caso haja necessidade de alterar alguma das duas variáveis, o estresse 
do cilindro pode ser evitado com a realização dos seguintes procedimentos:
• quando a potência do motor precisar ser reduzida, diminuir primeiramente 
a pressão do duto de distribuição (manifold pressure) antes de reduzir a 
rotação (RPM) da hélice. Do contrário, a pressão aumentará automaticamente, 
possibilitando que ocorra excesso do limite operacional especificado pelo 
fabricante;
• quando a potência do motor precisar ser aumentada, reverte-se a ordem 
descrita no item anterior. Assim, eleva-se a RPM da hélice primeiro e, em 
seguida, a pressão do duto de distribuição (manifold pressure).
 h
Ressalta-se a importância de se seguir rigorosamente as 
recomendações do manual de manutenção para prevenir 
desgastes, fadigas e danos em motores opostos de alta 
performance.
1.2.1 Aceleração 
Na aceleração, inicialmente, realiza-se uma revisão com o intuito de certificar-se que 
o motor atinja a potência necessária com todos os parâmetros dentro dos limites 
especificados pelo manual de manutenção. Após esse procedimento, a equipe de 
manutenção efetua um teste de aceleração do motor. 
O teste é efetuado com o manete de hélice em passo mínimo (low pitch) e o manete de 
potência do motor na posição de máxima força (full power). O checklist solicita que o 
manete de hélice esteja posicionado em passo mínimo, pois, se o motor for acelerado 
para máxima potência com a hélice na posição de passo máximo (ângulo bandeira), 
33
a pressão do duto de distribuição, em inglês, manifold absolute pressure (MAP), será 
extremamente alta, podendo acarretar danos aos cilindros do motor. Por essa razão, 
antes de acelerar o motor, a configuração da hélice ocorre em passo mínimo.
Da mesma forma, se o motor estiver acelerado para máxima potência e for necessária 
a sua desaceleração, deve-se primeiramente reduzir a potência do motor e, em seguida 
diminuir a RPM da hélice. Isso evitará uma excessiva pressão (MAP) no motor. No teste 
de manutenção, a aeronave deve ser posicionada preferencialmente contra o vento 
para otimizar a refrigeração do motor e prover melhor admissão do ar de impacto.
1.3 Fases da Decolagem
Com a aeronave alinhada à marcação central na cabeceira da pista, o motor é acelerado 
iniciando a corrida para a decolagem. Ao atingir a velocidade necessária para a saída 
do solo, se inicia a subida, que se projeta até a aeronave atingir o voo reto e nivelado, 
denominado voo de cruzeiro. Todas essas etapas se resumem em fases de decolagem, 
que serão explicadas a seguir.
1.3.1 Decolagem ou Takeoff 
Uma decolagem normal é aquela efetuada contra o vento ou com o vento fraco. Além 
disso, ela também é realizada em uma pista de decolagem com superfície firme, sem 
obstáculos e com comprimento adequado para permitir ao avião acelerar gradualmente 
até sair do solo.
34
 e
Há duas razões para se efetuar a decolagem contra o vento, 
quando possível. Primeiramente, a velocidade de decolagem do 
avião fica menor do que se fosse feita a favor do vento, reduzindo 
o uso e estresse no trem de pouso. Em segundo lugar, a 
decolagem se processa em menor comprimento de pista. Ela 
sempre é executada com o motor em potência de decolagem e 
com a hélice em passo mínimo, caso a hélice tenha a configuração 
de velocidade constante.
Durante essa fase operacional, o comandante deve verificar a tabela de altitude do 
campo, ou seja, a altitude do aeroporto em relação ao nível do mar no que se refere 
à temperatura ambiente. Os dados fornecidos pela tabela indicarão a potência que 
o motor deve desenvolver para que a aeronave atinja a velocidade necessária à 
decolagem.
Embora a decolagem e a subida sejam uma manobra contínua, serão divididas em três 
partes para efeitos de explicação. Na Figura 13, observa-se a ilustração dessas etapas.
Figura 13: Fases da decolagem
a) Corrida para decolagem (take-off roll) – é a parte da decolagem durante a 
qual o avião é acelerado a partir da inércia para uma velocidade suficiente que 
permita seu levantamento do solo.
b) Levantamento do solo ou rotação (rotation) – é a parte da decolagem em que 
se realiza a ação de voar, com as asas criando a sustentação do avião ou o piloto 
atuando o profundor para nose-up. 
35
c) Subida inicial (initial climb) – essa etapa se inicia quando o avião deixa o 
solo. É estabelecida uma inclinação de subida até a aeronave deixar a fase 
de decolagem. Normalmente, a decolagem é considerada completa quando 
atinge uma altitude de manobra segura. 
Decolagens e subidas em pistas curtas ou com área para decolagem restrita requerem 
que o piloto opere o avião na capacidade máxima de sua performance de decolagem. 
Isso fará com que a aeronave saia mais rápido da fase crítica da decolagem e alcance 
uma área de subida mais segura. O piloto deve exercer controle positivo e preciso sobre 
a atitude e a velocidade para que a performance de decolagem e de subida resulte em 
uma curta corrida na pista com um ângulo de ataque mais efetivo.
O resultado obtido deve estar de acordo com a seção de performance do manual 
aprovado para o avião: o manual de voo da aeronave (airplane flight manual — AFM) 
ou o manual de operação do piloto em inglês pilot’s operating handbook — (POH). Em 
todos os casos, a potência requerida, o ajuste do flap, a velocidade adequada e os 
procedimentos descritos pelo fabricante do avião devem ser rigorosamente seguidos.
Para executar uma decolagem segura com máxima performance, o piloto deve ter 
conhecimento acerca da melhor velocidade para o ângulo de subida, conhecido como 
(Vx), e da melhor velocidade da razão de subida, conhecido com (Vy), para a marca e 
modelo específicos do avião pilotado.
A velocidade (Vx) é aquela que resultaráno maior ganho em altitude para uma 
determinada distância sobre o solo. Ela é geralmente um pouco menor que a (Vy), que 
fornece o melhor ganho em altitude por unidade de tempo (razão de subida). A Figura 
14 demonstra as variáveis (Vx) e (Vy) para decolagem em pistas curtas.
36
Figura 14: Variáveis (Vx) e (Vy) para decolagem em pistas curtas
1.3.2 Subida ou Climb 
A subida ocorre quando a aeronave deixa a zona de decolagem até atingir o nível de 
voo solicitado para a torre de controle. É recomendado que a potência de decolagem 
seja mantida até a aeronave atingir, no mínimo, 500 pés acima do solo ou de eventuais 
obstáculos. 
A combinação de (Vy) e potência de decolagem garantem o máximo ganho de altitude 
em um tempo mínimo, permitindo ao piloto mais altitude para manobras em caso de 
falha de um motor da aeronave ou qualquer outra emergência.
1.3.3 Voo de Cruzeiro 
O voo de cruzeiro vem após a subida (climb) e oferece menos arrasto ao deslocamento 
da aeronave, pois a densidade do ar diminui. Nos motores convencionais, a variação 
da densidade tem um grande efeito em sua operação, uma vez que o motor é um 
compressor alternativo a pistão e necessita de ar para compressão, garantindo uma 
queima proporcional de ar e combustível. 
37
A variação da densidade do ar com a mudança de temperatura impacta os motores 
que não possuem controle automático de altitude no carburador. Assim, à medida 
que o avião ganha altitude, sua mistura ar/combustível tende a se tornar mais rica. 
Geralmente, o voo de cruzeiro ocorre em altitudes de 8.000 pés (2.438,4 m) para 
aeronaves com motores convencionais aspirados ou a 25.000 pés (7.620 m) para 
motores convencionais com superalimentadores.
Embora o ar seja leve, ele tem massa e é afetado pela atração da gravidade. Como 
qualquer outra substância, o ar tem peso e, portanto, força. Como ele é uma substância 
que flui, essa força é exercida igualmente em todas as direções e seu efeito sobre o 
corpo é chamado de pressão. Sob condições padrões ao nível do mar, a pressão média 
exercida pelo peso da atmosfera é de aproximadamente 14,7 psi (pounds square inch 
ou libras por polegada). A densidade do ar tem efeito significante na performance das 
aeronaves. Como o ar se torna menos denso, ele reduz as seguintes variáveis:
• potência – o motor tem menos ar;
• potência de empuxo – a hélice é menos eficiente com densidade menor;
• subidas – a camada de ar menos densa exerce menos força sobre os aerofólios.
A pressão da atmosfera varia com o clima e a altitude. Devido às mudanças na pressão 
atmosférica, um padrão de referência foi desenvolvido. O padrão da pressão 
atmosférica ao nível do mar a 15 ºC (ou 59 ºF) é de 29,92 polegadas de mercúrio (Hg) 
ou 1.013 milibars (mb), conforme a Figura 15.
Figura 15: Pressão padrão ao nível do mar
38
 e
O motor convencional está sujeito à variação da massa de ar, 
principalmente em voo de cruzeiro. Dessa forma, é de extrema 
importância que o mecânico de aeronaves esteja familiarizado 
com os efeitos da pressão, temperatura e umidade sobre a 
densidade do ar.
a) Efeito da pressão na densidade do ar 
O ar é um gás e, portanto, ele pode ser comprimido ou expandido. Quando comprimido, 
uma maior quantidade de ar ocupa certo volume. Inversamente, quando a pressão de 
um volume de ar é diminuída, o ar expande e ocupa um espaço maior. Se uma baixa 
pressão atua sobre uma coluna de ar, a densidade da massa de ar será pequena, pois 
a densidade é proporcional à pressão. Se a pressão é dobrada, a densidade também 
será dobrada. Se a pressão é baixa, a densidade será baixa. Essa condição somente é 
verdadeira a uma temperatura constante. 
b) Efeito da temperatura na densidade do ar 
O aumento da temperatura de uma substância diminui sua densidade. Seguindo a 
mesma lógica, a redução da temperatura eleva a densidade. Assim, a densidade do ar 
varia inversamente à temperatura. Essa condição somente é verdadeira a uma pressão 
constante. Na atmosfera, tanto a pressão quanto a temperatura diminuem com a 
redução da altitude, impactando na densidade.
c) Efeito da umidade na densidade do ar 
Para melhor compreensão do impacto da umidade na densidade do ar, suponha-se a 
condição de ar seco perfeito. Na realidade, sabe-se que o ar nunca é completamente 
seco. Uma pequena quantidade de vapor de água suspensa na atmosfera pode ser 
desconsiderada sob certas condições, mas em outras a umidade pode se tornar um 
importante fator na performance de uma aeronave. O vapor de água é mais leve que o 
ar e, consequentemente, a umidade é mais leve que o ar seco. Assim, com o aumento do 
teor de água no ar, ele se torna menos denso, diminuindo a performance da aeronave. 
A umidade ou umidade relativa refere-se à quantidade de vapor de água contida na 
atmosfera. Ela é expressa como uma porcentagem do máximo teor de vapor de água 
que uma molécula de ar pode conter. Esse teor varia com a temperatura. O ar quente 
pode conter mais vapor de água (umidade) que o ar frio. O ar completamente seco, que 
39
não contém vapor de água, tem uma umidade relativa de 0%. Enquanto o ar saturado, 
ou seja, que não pode mais conter vapor de água por estar cheio, tem uma umidade 
relativa de 100%. 
Geralmente, a umidade sozinha não é considerada um fator essencial no cálculo da 
variação da densidade com a altitude e na performance do avião. Comparando duas 
massas de ar, pode-se observar o impacto da temperatura e do teor de vapor d’água 
na densidade do ar. Considerando-se a primeira massa quente e úmida (ambas as 
qualidades deixam o ar mais leve) e a segunda fria e seca (ambas as qualidades deixam 
o ar mais pesado), observa-se que a primeira será mais leve que a segunda e, portanto, 
será menos densa.
 e
Pressão, temperatura e umidade têm uma grande influência na 
performance da aeronave, porque seus efeitos alteram a 
densidade. Não há regras para computar os efeitos da umidade 
sobre a variação da densidade com a altitude, mas esse fator 
deverá ser considerado. Condições de umidade alta podem 
diminuir a performance.
1.3.4 Arremetida 
A arremetida é a fase operacional que ocorre na aproximação 
para pouso ou quando a aeronave já tocou o solo.
É comumente usada na aproximação para pouso quando a torre informa que a pista não 
está segura. Nesse caso, o motor é acelerado novamente como se estivesse em uma 
subida (climb) e a aeronave ganha altitude para proceder em uma nova aproximação. 
Vale ressaltar que, ao contrário de uma decolagem ou subida, feitas com os motores 
em potência máxima, na aproximação para pouso, a potência do motor está em marcha 
lenta alta e a hélice se encontra em passo mínimo (low pitch). A potência do motor é 
aumentada e diminuída para que o avião toque o ponto da pista destinado ao início do 
pouso.
40
Em uma arremetida, o ângulo de ataque deve ser mantido em uma faixa de segurança 
para evitar um estol decorrente do excessivo ângulo, pois nesse caso, a asa perde a 
camada de ar limite que flui por cima uniformemente. Perdendo o fluxo de ar por cima 
da asa, a aeronave perde a sustentação e cai rumo ao solo. Como a arremetida se 
procede na aproximação para pouso, um estol é extremamente perigoso nessa fase 
do voo. A Figura 16 apresenta uma arremetida bem-sucedida, enquanto a Figura 17 
mostra uma arremetida malsucedida.
Figura 16: Arremetida satisfatória
Figura 17: Arremetida insatisfatória
41
1.4 Corte 
O corte do motor é feito por meio da interrupção do fornecimento do combustível 
para os cilindros. Uma vez que não há combustível para se proceder à explosão dentro 
do cilindro do motor, ele cessa sua operação. O sistema de combustível do motor é 
responsável pela injeção, pelo fluxo do combustível,controle de RPM em todas as 
fases operacionais do motor, controle da temperatura dos gases de escapamento e 
pela parada do motor.
Antes do corte do motor, é importante operá-lo por alguns minutos em marcha 
lenta para permitir que os vários componentes metálicos que o compõem alcancem 
uma temperatura satisfatória após a dilatação sofrida pelo excesso de calor. Esse 
procedimento evita que uma peça do motor feita com um tipo de material se contraia 
mais rapidamente do que outra, causando danos a ele.
Resumindo 
 
Nesta unidade, viu-se que, igual a qualquer máquina térmica, o motor tem 
suas fases operacionais distintas ― partida, marcha lenta, aceleração e 
corte. Por estar instalado em uma aeronave, ele sofre com a variação da 
altitude, pois necessita da compressão de uma quantidade de ar para ser 
misturado ao combustível para inflamar, explodir e, assim funcionar. Como 
a densidade sofre influência da pressão e da temperatura, sua operação é 
limitada até certa altitude. 
 
O piloto ou mecânico de aeronaves deve conhecer o comportamento do 
motor em cada uma de suas etapas exigidas pela aeronave, a saber, 
decolagem, subida e voo de cruzeiro. O limite que o motor suporta em cada 
fase é conhecido como performance. Assim, uma aeronave de alta 
performance aceitará maiores esforços do que outras que não foram 
projetadas para tal. Toda aeronave deve ser operada seguindo o manual de 
manutenção, no caso do mecânico, ou seguindo o manual de voo da 
aeronave (AFM) e o manual de operação do piloto (POH) em se tratando de 
voo. O conjunto de manuais ditará qual a melhor performance da aeronave 
nas diversas etapas do voo.
42
Glossário
Alavanca de prime: manete localizado na cabine de comando, utilizado em dias frios 
para injeção de combustível nos cilindros, antes da partida do motor.
Ângulo de ataque: inclinação do avião que resulta em um ângulo maior entre a corda 
da asa e a incidência do vento relativo. A corda da asa é uma linha imaginária que vai do 
bordo de ataque até o bordo de fuga, dividindo, assim, a asa em duas câmaras, parte 
superior e parte inferior. 
Engrazamento: concatenar (os elos de uma cadeia); enganchar; ligar; engrenar.
Estol: ângulo de ataque excessivo da asa, causando interrupção da camada laminar de 
ar sobre ela. Faz a aeronave perder a sustentação.
Nível de voo: quando a aeronave pode voar de forma reta e nivelada em uma aerovia.
43
 a
1) Julgue verdadeiro ou falso. Antes de ligar o motor de 
partida em dias frios, é necessário acionar a alavanca de 
prime duas ou três vezes para vaporizar o combustível 
diretamente dentro dos cilindros, com o objetivo de facilitar 
a partida. 
 
Verdadeiro ( ) Falso ( ) 
 
2) Julgue verdadeiro ou falso. Corrida para decolagem (take-
off roll) é a parte da decolagem em que se realiza a ação de 
voar, com as asas criando a sustentação do avião ou o piloto 
atuando o profundor para nose-up. 
 
Verdadeiro ( ) Falso ( )
Atividades
44
Referências
BRASIL. Agência Nacional de Aviação Civil – ANAC. RBHA 65: despachante operacional 
de voo e mecânico de manutenção aeronáutica. 2001. Disponível em: <http://www2.
anac.gov.br/biblioteca/rbha/rbha065.pdf>. Acesso em: 20 jul. 2015. 
______. Agência Nacional de Aviação Civil – ANAC. RBHA 141: escolas de aviação civil. 
2004a. Emenda 141-01. Disponível em: <http://www2.anac.gov.br/biblioteca/rbha/
rbha141.pdf>. Acesso em: 20 jul. 2015.
______. Ministério da Defesa. Comando da Aeronáutica – COMAER. Departamento de 
Aviação Civil – DAC. MCA 58-14: manual do curso mecânico manutenção aeronáutica – 
grupo motopropulsor. Brasília: DAC, 2004b. Disponível em: <http://www2.anac.gov.br/
habilitacao/manualCursos.asp>. Acesso em: 20 jul. 2015. 
ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA – EUA. Department of Transportation. Federal 
Aviation Administration – FAA. FAA-AC-65-12A. Oklahoma City: U.S. Department of 
Transportation, Federal Aviation Administration, 1976. Disponível em: <https//www. 
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2015. 
______. Department of Transportation. Federal Aviation Administration – FAA. 
FAA-H- 8083-25A: pilot’s handbook of aeronautical knowledge - aircraft performance. 
Oklahoma City, OK: U.S. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, 
2008. Disponível em: <https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/
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nov. 2015. 
______. Department of Transportation. Federal Aviation Administration – FAA. 
FAA-H-8083-32: aviation maintenance technician handbook – powerplant. Oklahoma 
City, OK: U.S. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, 2012. 
v. 1. Disponível em: <https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/ 
aircraft/media/FAA-H-8083-32-AMT-Powerplant-Vol-1.pdf>. Acesso em: 20 nov. 2015. 
______. Department of Transportation. Federal Aviation Administration – FAA. Part 
23: small airplane certification process study. Oklahoma City: U.S. Department of 
Transportation, Federal Aviation Administration, 2009. Disponível em: <https://www. 
faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/avs/offices/air/directorates_field/
small_ airplanes/media/CPS_Part_23.pdf>. Acesso em: 21 nov. 2015. 
45
SOUZA, Z. de. Elementos de máquina térmica. Rio de Janeiro: Campus, 1980. 
TELEDYNE CONTINENTAL MOTORS. Illustrated parts catalog for 0-470 and IO-470 
series aircraft engines. EUA: Teledyne continental motors, 1975. Disponível em: 
<http://www.7ts0.com/manuals/continental/O-I-470/Continental_O-470-IO-470_ 
IPC_X-30023A.pdf>. Acesso em: 1 dez. 2015.
46
UNIDADE 3 | TIPOS DE MOTORES 
CONVENCIONAIS
47
Unidade 3 | Tipos de Motores Convencionais 
1 Introdução
Os motores convencionais operam com gasolina especial chamada AVGAS (gasolina de 
aviação), com alto teor de octanagem. Esses motores são similares aos dos automóveis, 
diferenciando-se apenas em alguns aspectos, como a quantidade de duas velas por 
cilindro e refrigeração na grande maioria por ar de impacto.
Todo motor que opera por intermédio do movimento alternado de pistão para 
compressão da mistura ar e combustível e necessita de uma vela de ignição para 
inflamá-la e transformar calor em trabalho é um motor convencional, exceção do 
motor a diesel, que para explosão da mistura, não necessita de uma centelha lançada 
por uma vela de ignição, mas opera com a compressão do ar mediante pistões.
1.1 Motores Aspirados 
Os motores podem ser classificados quanto 
à disposição de seus cilindros em radial, 
em linha, tipo em V ou opostos. O motor 
radial foi largamente utilizado durante a 2ª 
Guerra Mundial, e muitos operam até hoje. 
Nesses motores, conforme o demonstrado 
na Figura 18, a(s) fileira(s) de cilindros é(são) 
posicionada(s) em um padrão circular ao redor 
da árvore de manivelas. A principal vantagem 
do motor radial é sua razão de potência 
favorável em relação ao peso. 
Figura 18: Motor radial
48
Os motores em linha, por sua vez, têm uma pequena área frontal e a razão de sua 
potência em relação ao peso é relativamente baixa. Além disso, os cilindros traseiros 
recebem pouca refrigeração do ar de impacto e, portanto, são limitados a quatro ou 
a seis cilindros. Enquanto os motores tipo em V fornecem mais cavalo de força que os 
em linha e ainda possuem uma pequena área frontal.
Os motores mais populares são os opostos. Esse motor sempre tem um número par de 
cilindros por causa de sua disposição horizontal. Assim, para cada cilindro de um lado 
da árvore de manivelas existirá outro do lado oposto. Nas Figuras 19.A e 19.B, há a 
ilustração do motor oposto, com vista frontal e superior, respectivamente.
Figura 19.A: Vista frontal do motor opostoFigura 19.B: Vista superior do motor oposto
O motor com cilindros opostos tem uma alta razão de potência em relação ao peso, 
sobretudo devido à sua árvore de manivelas ser pequena e leve se comparada a outros 
motores. Ademais, ele possui uma compacta montagem dos cilindros, reduzindo a 
área frontal, e sua forma aerodinâmica permite uma instalação que minimiza o arrasto 
aerodinâmico. 
49
Os motores convencionais podem ou não possuir um componente que aumentará sua 
performance em altitudes mais elevadas. Esses tipos de motor que não possuem tal 
dispositivo são chamados motores aspirados. Enquanto isso, os que o tem ou a um 
turboalimentador são chamados motores superalimentados ou turboalimentados, 
dependendo da unidade instalada no motor.
Os motores aspirados são os que não possuem dispositivos extras para efetuarem uma 
admissão de ar mais eficiente em grandes altitudes, deixando o motor dependente da 
densidade do ar. A densidade varia com a pressão, a temperatura e a umidade, os dois 
primeiros variam com a altitude da aeronave. 
Dessa forma, o motor aspirado encontra dificuldade para admitir uma quantidade de 
ar suficiente para o seu funcionamento, já que o pistão necessita comprimir um volume 
adequado de ar no interior do cilindro (razão de compressão) para que a eficiência 
térmica da explosão seja satisfatória para o deslocamento da árvore de manivelas.
A carga de ar/combustível a ser comprimida no cilindro pode ser comparada a uma 
mola, ou seja, quanto mais comprimida, mais energia ela é capaz de liberar. O Gráfico 2 
apresenta um comparativo entre o motor aspirado e o motor superalimentado com 
relação à variação densidade/altitude.
GRÁFICO 2: Comparativo entre o motor aspirado e o motor superalimentado com relação à variação 
densidade/altitude
Observa-se, à medida que a aeronave com motor aspirado se afasta do nível do mar, isto 
é, ganha altitude e a densidade do ar é reduzida, que sua potência ao freio, em inglês, 
brake horsepower (BHP), vai diminuindo. Tal situação é contornada pelo motor com 
superalimentador, pois a admissão e a compressão de ar nos seus cilindros a elevadas 
altitudes são mais eficientes devido ao maior volume de ar no interior do motor.
50
1.2 Motores Superalimentados e Turboalimentados 
Para aumentar a potência ao freio do motor (BHP), o fabricante tem desenvolvido um 
sistema de indução com admissão forçada de ar, chamado sistema superalimentador e 
turboalimentador. Ambos comprimem o ar de admissão para aumentar sua densidade.
Um superalimentador é um compressor girado por meio de uma correia pelo movimento 
da polia do motor. Enquanto um turboalimentador gera sua força a partir da exaustão 
dos gases queimados na combustão dentro do cilindro que, antes de serem lançados 
na atmosfera, giram uma turbina, que por sua vez, gira um compressor. As aeronaves 
que operam com esses sistemas possuem um instrumento de indicação da pressão do 
duto de distribuição, que mostra a MAP da entrada do duto de admissão.
Em um dia com temperatura padrão ao nível do mar e com o motor desligado, o 
instrumento de pressão do duto de distribuição indicará a pressão absoluta de 29.92 
Hg. Como a pressão atmosférica diminui aproximadamente 1 Hg a cada 1.000 pés 
de aumento da altitude, o mesmo instrumento indicará 24.92 Hg em um aeroporto 
que está a 5.000 pés acima do nível do mar em um dia com condições normais de 
temperatura.
Quando um motor aspirado atinge seu teto operacional, significa que ele atingiu uma 
altitude em que o MAP é insuficiente para produzir mais força, afetando diretamente a 
performance do motor. Se a admissão do ar na entrada do sistema de indução do motor 
sofre uma compressão por um superalimentador ou turboalimentador, a aeronave 
voará mais alto, aumentando assim, seu teto operacional. 
1.2.1 Superalimentadores 
Um superalimentador é um compressor girado por uma correia que está acoplada ao 
motor, com o intuito de comprimir ar para prover-lhe força adicional. Esse componente 
aumenta a pressão do duto de distribuição e empurra a mistura ar/combustível para 
dentro dos cilindros. A alta pressão do duto eleva a densidade da mistura. Assim, a sua 
queima fornece mais força ao motor nas fases de voo a altas altitudes. 
51
Um superalimentador é capaz de produzir uma pressão no duto de distribuição acima 
de 30 Hg. Por exemplo, a 8.000 pés um motor aspirado pode ser capaz de produzir 
75% de força que ele produz ao nível do mar, pois o ar é menos denso a altas altitudes. 
O compressor do superalimentador comprime o ar, deixando-o com maior densidade. 
Isso permite ao motor produzir, a elevadas altitudes, a mesma quantidade de pressão 
do duto de distribuição que ele produz ao nível do mar.
Dessa forma, um motor superalimentado pode produzir a 8.000 pés uma pressão no 
duto de distribuição de 25 Hg, enquanto um motor aspirado somente 22 Hg. Motores 
com superalimentadores são importantes em altas altitudes (tais como 18.000 pés), 
onde a densidade do ar é 50% do valor em relação ao nível do mar. 
Os componentes de um sistema de indução de um motor superalimentado são 
semelhantes aos do aspirado. A diferença reside na introdução de um superalimentador 
entre o dispositivo medidor de combustível, em inglês, fuel control and unit (FCU) e o 
duto de admissão do ar. O superalimentador é acoplado ao motor por meio de um 
trem de engrenagem de uma ou duas velocidades ou de velocidade variável. Ele pode 
ter um ou mais estágios, a cada estágio aumenta-se a pressão. O superalimentador 
pode ser classificado como simples (ou estágio único), dois estágios ou multiestágios, 
dependendo do número de vezes em que ocorre a compressão do ar. Nas Figuras 20.A, 
B e C, observa-se o superalimentador em diferentes perspectivas.
Figura 20.A: Superalimentador com polia de ligação da correia ao motor
52
Figura 20.B: Superalimentador sem a tampa da polia para visualização dos trens de engrenagens
Figura 20.C: Conjunto do superalimentador montado
1.2.2 Turboalimentador 
O mais eficiente método de aumentar a potência do motor é o uso de um 
turboalimentador. Ele se utiliza dos gases de exaustão para girar uma turbina 
que movimenta um compressor, aumentando, assim, a pressão do ar que vai para 
o carburador ou para o sistema de injeção. Esse procedimento eleva a potência da 
aeronave a altas altitudes.
O turboalimentador apresenta vantagens em relação ao superalimentador, pois 
este último emprega uma grande quantidade de força do motor para girar o seu 
conjunto, causando uma perda de força de atrito. Esse fenômeno é evitado com o 
turboalimentador, já que a força para a rotação de seu conjunto provém dos gases de 
exaustão.
53
A segunda vantagem do turboalimentador é a habilidade de manter o controle 
da potência nominal do motor, desde o nível do mar até a altitude crítica de seu 
funcionamento. A altitude crítica é a altitude máxima que um motor turboalimentado 
pode produzir sua razão de potência. Acima da altitude crítica, a entrega de potência 
do motor começa a diminuir da mesma forma que acontece normalmente com um 
motor aspirado.
O turboalimentador aumenta a pressão do ar induzido para admissão do motor, 
permitindo a elevadas altitudes, um desenvolvimento de potência igual ou superior à 
potência desenvolvida ao nível do mar. 
Um turboalimentador é composto de dois elementos: um compressor e uma turbina. 
A seção do compressor aloja um impulsor centrífugo que gira em alta rotação (RPM). 
O ar admitido passa pelas pás do impulsor, que acelera um grande volume de ar e, 
posteriormente o comprime. Esse evento causa uma alta pressão e densidade desse 
ar, que será liberado para admissão do motor. O impulsor do compressor centrífugo é 
girado pela turbina quese movimenta pela ação dos gases de escapamento sobre suas 
pás. Uma válvula do tipo borboleta, instalada no sistema de exaustão, é usada para 
variar a massa de gases queimados fluindo para a turbina. Quando fechada, a válvula 
permite que mais fluxo de gases de exaustão do motor seja direcionado para girar a 
turbina do turboalimentador. Quando aberta, os gases de exaustão são desviados e 
fluem para a atmosfera sem acionar a turbina. 
O funcionamento do turboalimentador gera um aumento na temperatura dos gases 
de admissão devido à compressão. Para reduzir essa temperatura e eliminar o risco de 
detonação, muitos motores turboalimentados usam um intercooler. Esse componente 
é um pequeno trocador de calor que usa o ar ambiente para refrigerar o ar comprimido 
pelo compressor do turboalimentador. Ele realiza essa refrigeração antes de o ar entrar 
no sistema da mistura de ar/combustível da unidade de controle de combustível. A 
Figura 21 demonstra a instalação de um turboalimentador no motor, bem como seus 
componentes, a saber:
• turboalimentador - incorpora uma turbina que é girada pelos gases de 
escapamento e um compressor que pressuriza o ar de admissão;
• unidade reguladora - regula o fluxo de ar para o motor;
• duto de distribuição - direciona o ar comprimido pelo compressor para os 
cilindros;
54
• duto de escapamento; 
• unidade reguladora dos gases de exaustão - controla a quantidade dos gases 
de exaustão que aciona a turbina; além disso, é atuada pela pressão de óleo 
do motor; 
• entrada de admissão do ar - admite o ar que vai ser comprimido pelo compressor; 
• duto de coleta dos gases de exaustão - coleta os gases da exaustão dos cilindros 
para girar a turbina que gira o compressor.
Figura 21: Instalação de um turboalimentador e seus componentes
55
Resumindo 
 
Os motores são classificados quanto à disposição dos cilindros em quatro 
tipos: em linha, em V, radiais e opostos. O motor com cilindros opostos é o 
mais utilizado atualmente por ter a vantagem da disposição horizontal dos 
cilindros, além de oferecer pouca resistência do ar e ter alta potência para 
um baixo peso. O motor que não possui um dispositivo superalimentador 
ou turboalimentador é conhecido como motor aspirado. Devido à 
dificuldade de admissão de ar para compressão em altitudes acima do nível 
do mar, onde a densidade diminui, ele fica restrito a um nível de voo não 
muito alto, geralmente a 8.000 pés. 
 
Enquanto isso, os motores dotados de superalimentadores ou 
turboalimentadores alcançam maior performance de altitude em razão da 
compressão do ar de admissão antes de seu envio aos cilindros. Isso 
possibilita maior volume de ar para a queima, simulando, dessa forma, a 
quantidade de ar disponível ao nível do mar.
Glossário
FCU: fuel control unit - unidade de controle de combustível. Dosa o combustível que 
será injetado na câmara de combustão do motor.
Octanagem: propriedade de a gasolina resistir à compressão sem entrar em autoignição.
Teto operacional: máxima altitude em que certa aeronave foi projetada para voar. 
56
 a
1) Julgue verdadeiro ou falso. Os motores aspirados podem 
ser classificados quanto à disposição de seus cilindros em 
radial, em linha, tipo em V ou opostos. 
 
Verdadeiro ( ) Falso ( ) 
 
2) Julgue verdadeiro ou falso. A principal vantagem do motor 
radial é que tem uma pequena área frontal e a razão de sua 
potência em relação ao peso é relativamente baixa. 
 
Verdadeiro ( ) Falso ( )
Atividades
57
Referências
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de voo e mecânico de manutenção aeronáutica. 2001. Disponível em: <http://www2.
anac.gov.br/biblioteca/rbha/rbha065.pdf>. Acesso em: 20 jul. 2015. 
______. Agência Nacional de Aviação Civil – ANAC. RBHA 141: escolas de aviação civil. 
2004a. Emenda 141-01. Disponível em: <http://www2.anac.gov.br/biblioteca/rbha/
rbha141.pdf>. Acesso em: 20 jul. 2015.
______. Ministério da Defesa. Comando da Aeronáutica – COMAER. Departamento de 
Aviação Civil – DAC. MCA 58-14: manual do curso mecânico manutenção aeronáutica – 
grupo motopropulsor. Brasília: DAC, 2004b. Disponível em: <http://www2.anac.gov.br/
habilitacao/manualCursos.asp>. Acesso em: 20 jul. 2015. 
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Aviation Administration – FAA. FAA-AC-65-12A. Oklahoma City: U.S. Department of 
Transportation, Federal Aviation Administration, 1976. Disponível em: <https//www. 
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______. Department of Transportation. Federal Aviation Administration – FAA. 
FAA-H- 8083-25A: pilot’s handbook of aeronautical knowledge - aircraft performance. 
Oklahoma City, OK: U.S. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, 
2008. Disponível em: <https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/
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FAA-H-8083-32: aviation maintenance technician handbook – powerplant. Oklahoma 
City, OK: U.S. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, 2012. 
v. 1. Disponível em: <https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/ 
aircraft/media/FAA-H-8083-32-AMT-Powerplant-Vol-1.pdf>. Acesso em: 20 nov. 2015. 
______. Department of Transportation. Federal Aviation Administration – FAA. Part 
23: small airplane certification process study. Oklahoma City: U.S. Department of 
Transportation, Federal Aviation Administration, 2009. Disponível em: <https://www. 
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58
SOUZA, Z. de. Elementos de máquina térmica. Rio de Janeiro: Campus, 1980. 
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series aircraft engines. EUA: Teledyne continental motors, 1975. Disponível em: 
<http://www.7ts0.com/manuals/continental/O-I-470/Continental_O-470-IO-470_ 
IPC_X-30023A.pdf>. Acesso em: 1 dez. 2015.
59
UNIDADE 4 | GANHOS DE 
POTÊNCIA
60
Unidade 4 | Ganhos de Potência 
1 Introdução
Todo motor deve operar com sua maior performance nos vários regimes do voo 
provendo força para deslocar a aeronave sobre as diversas mudanças da massa 
de ar. Para que isso ocorra, os fabricantes projetam os motores com materiais mais 
resistentes, como ligas de alumínio e materiais compostos de carbono e aramide. Isso 
tem uma melhora sensível no ganho de potência, pois possibilita melhor eficiência 
ou performance com baixo peso do motor. Outro fator que oportuniza o ganho de 
potência do motor é a melhora nas curvas de ignição, nas perdas da admissão do ar e 
na injeção do sistema de combustível. 
Um maior ganho de potência pode ser obtido com alterações feitas nos componentes 
internos do motor, no melhor aproveitamento da duração do tempo de ignição, no 
tempo de abertura e no fechamento de válvulas. Como exemplo do ganho de potência, 
há a modificação do tamanho do cilindro, que afeta a taxa de compressão. Em alguns 
motores, houve um aumento da taxa de 8.5:1 para 10:1. 
 h
Um simples polimento da entrada de ar dos cilindros aumenta a 
eficiência aerodinâmica e, consequentemente, eleva o ganho de 
potência do motor.
1.1 Antecipação de Ignição 
Na fase de expansão, o ideal do pico de pressão da combustão é logo após o pistão 
passar do centro do ponto morto superior, em inglês, after top dead center (ATDC). 
Esse ponto fornece uma melhor força de pressão sobre a árvore de manivelas em um 
ângulo adequado e aumenta a duração do tempo de potência. Quando o motoratinge 
61
o pico de pressão da combustão no grau correto da árvore de manivelas, produz-se 
um máximo de potência ao freio, em inglês, brake horse power (BHP). Mudanças nesse 
ponto de pico ocasionam uma menor eficiência da queima da mistura ar/combustível e 
uma menor potência ao freio (BHP).
O tempo de queima da mistura ar/combustível é controlado pela composição química 
e pela temperatura do combustível, bem como pela forma com que ele se mistura ao 
oxigênio e pela eficiência da ignição sobre a mistura.
Quando a rotação (RPM) do motor aumenta, a ignição deve ser avançada dezenas 
de graus da árvore de manivelas para que o pico de pressão da combustão ocorra no 
ponto certo, ou seja, após o centro do ponto morto superior, em inglês, after top center 
(ATC). Assim, quando o motor opera em marcha lenta, o pico de pressão da combustão 
da ignição é dado em graus após o ATC, como ocorre normalmente. 
No entanto, devido à baixa rotação do motor, a queima é mais lenta. Esse evento 
reduz o valor em graus do ponto de ignição. À medida que a RPM (rotação) do motor 
aumenta, a ignição deve ser avançada para que o pico de pressão da combustão 
ocorra no número em graus estipulado pelo fabricante. Dessa forma, todo motor 
possui uma curva do avanço da ignição baseado na rotação do motor. O Gráfico 3 
demonstra a curva do tempo de ignição.
GRÁFICO 3: Curva do tempo de ignição com relação à RPM do motor
Esse gráfico mostra que, em marcha lenta (baixa RPM), o tempo de ignição é de 10º 
da árvore de manivelas. À medida que a rotação do motor aumenta, a ignição avança o 
valor de graus da árvore de manivelas até atingir o limite de 30º. Não confundir o início 
da queima da mistura ar/combustível, que ocorre no deslocamento do pistão para o 
62
ponto morto superior (BTC), com o pico de pressão da combustão, isto é, a queima 
completa da mistura ou a expansão completa dos gases que ocorre após o pistão 
passar pelo centro do ponto motor superior (ATDC).
A curva de avanço da ignição dos motores é baseada na rotação do motor e na eficiência 
volumétrica do cilindro. Assim, o tempo de ignição que o motor requer a 3.000 RPM 
com o manete de combustível 10% aberto é diferente do tempo de ignição para a 
mesma RPM com o manete totalmente aberto. A diferença ocorre porque a pressão do 
cilindro é muito maior com o manete totalmente aberto do que com ele parcialmente 
aberto. Neste último, a pressão no cilindro é baixa e requer mais tempo para completar 
o processo de combustão. As Figuras 22.A e 22.B mostram a comparação do avanço de 
ignição. Quando a RPM do motor aumenta, o tempo de ignição avança.
Figura 22.A: Ignição em marcha do motor
Figura 22.B: Avanço da ignição do motor com o aumento da RPM
Alguns fatores afetam a velocidade da queima da mistura do ar/combustível. Esses 
fatores serão explicados a seguir. 
63
a) Razão da queima da mistura ar/combustível - a razão da mistura afeta a 
velocidade da queima. Os valores das razões da mistura apresentadas para essa 
explicação são genéricos. Dessa forma, deve-se sempre consultar o manual de 
manutenção para o valor específico da mistura do motor. A mistura com razão 
inferior a 11:1 tem pouca possibilidade de queima (mistura muita rica), assim 
como uma mistura maior que 20:1 (muito pobre). A proporção da mistura ideal 
é de 12,5:1, pois apresentará melhor eficiência térmica. 
b) Densidade - alta densidade do ar faz a mistura ar/combustível queimar mais 
rápido. A densidade varia com a temperatura e a pressão. Quando a densidade 
aumenta, a razão da queima também aumenta. Esse fato ocorre porque a 
proporção da razão do ar e combustível é medida proporcionalmente em peso. 
Quanto maior a quantidade de ar, maior será a quantidade de combustível (a 
compressão de 200 lbs queimará mais rápido que a compressão de 150 lbs). 
c) Homogeneidade - a homogeneidade se refere à distribuição uniforme das 
moléculas de ar e combustível na mistura. A homogeneidade da mistura 
introduz outra questão em relação à falha da ignição. Se a localização da vela 
de ignição não queimar a mistura de forma homogênea, a tendência é deixar a 
queima muito rica ou muito pobre. Assim, a vela de ignição falha para inflamar 
a mistura e o tempo de expansão dos gases é perdido.
d) Sistema de ignição com duas velas - as velas duplas usadas nos motores das 
aeronaves ajudam na queima da mistura de forma homogênea. Caso a queima 
da mistura com uma vela de ignição deixe a mistura pobre, a outra vela 
aumenta a eficiência queimando a porção homogênea. Como as velas estão 
instaladas em locais separados no motor, quando as velas inflamam a mistura, 
o tempo total da queima diminui porque ambas criam um poder de queima 
maior. Ocasionalmente, os motores das aeronaves têm um diâmetro largo 
do cilindro, o qual garante uma menor incidência de pouca homogeneidade 
da mistura dentro da câmara de combustão. O sistema de ignição com velas 
duplas asseguram uma probabilidade aceitável da queima homogênea da 
mistura.
e) Elevação da temperatura do combustível devido à compressão - o excesso de 
aquecimento é um fator essencial para a detonação espontânea. A compressão 
da mistura ar/combustível gera calor para inflamar essa mistura. Para evitar a 
64
detonação, aumenta-se na gasolina a proporção de octana. Assim, eleva-se o 
valor da temperatura requerida para ocasionar uma detonação espontânea da 
mistura.
1.2 Alteração de Válvula 
A abertura das válvulas é controlada pelo eixo comando de válvulas, que gira a metade 
da velocidade da árvore de manivelas. Durante os quatro tempos do motor, a árvore de 
manivelas completa duas voltas, em que cada pistão executa dois ciclos. No entanto, o 
eixo comando de válvulas gira apenas uma vez, causando um ciclo para cada válvula. 
Pela válvula de admissão passa a mistura ar/combustível, enquanto pela válvula de 
escape passam os gases da queima. A Figura 23 demonstra a relação entre a velocidade 
da árvore de manivelas e o eixo comando de válvulas por meio do tamanho das 
engrenagens.
Figura 23: Relação entre a velocidade da árvore de manivelas e o eixo comando de válvulas por meio do 
tamanho das engrenagens
 e
Em uma análise mais técnica, a operação do motor depende do 
ar de admissão que tem as válvulas como porta de entrada e de 
saída. Há duas grandes diferenças entre essas válvulas, pois na 
saída dos gases pela válvula de exaustão o calor é intenso, 
enquanto na admissão a mistura ar/combustível é fria. Tais 
características alteram o material de construção das válvulas. A 
segunda diferença reside no diâmetro das válvulas de admissão 
e de escape. 
65
1.2.1 Construção das Válvulas
As válvulas dos cilindros do motor de uma aeronave estão sujeitas a altas temperaturas 
e corrosão, além de operarem com alta concentração de estresse. Assim, a liga de 
metal de construção das válvulas deve ser resistente. 
As válvulas de admissão operam a baixas temperaturas e, portanto, são feitas de aço 
cromo-níquel. As válvulas de escape, por seu turno, sujeitas a altas temperaturas, são 
construídas com nicromo, nome dado a diversas ligas baseadas em Ni (níquel) e Cr 
(cromo); silcromo, que tem um aspecto aluminizado; ou aço cromo-cobalto. Algumas 
válvulas de admissão e exaustão têm seu corpo preenchido parcialmente com sódio 
metálico, pois este é um excelente condutor de calor e, assim, dissipa mais facilmente 
o calor das válvulas. As válvulas de admissão e de exaustão não são intercambiáveis 
apesar de operarem de forma semelhante, já que suas funções no motor, suas 
construções e diâmetros são diferentes.
A válvula de admissão, dependendo do projeto do motor, pode ter seu diâmetro maior 
que a válvula de exaustão. A distância do levantamento de abertura com