Lista de Exercícios 1

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MOTORES A COMBUSTÃO INTERNA 
Prof. Dimas José de Resende 
 
 
L I S T A D E E X E R C í C I O S Nº 0 1 
 
(Primeiro semestre de 2018) 
 
 
 
Instruções iniciais importantes 
 
Um dos objetivos desta lista é desenvolver habilidades para trabalhar com conceitos e unidades deixando de 
usar fórmulas, muitas vezes desnecessárias. Portanto, nesta lista não se deve aplicar qualquer fórmula na 
solução dos problemas (somente as básicas do ensino fundamental e médio). Os cálculos devem ser feitos 
partindo dos conceitos dos itens apresentados. Depois de calculados, pode-se conferir os resultados, caso 
queira, usando equações. À medida que for resolvendo os exercícios, você vai adquirindo automaticamente 
mais conhecimentos, ou seja, essa lista é auto-instrutiva. 
 
Resolva os exercícios usando a memória da calculadora de uma passagem a outra dos cálculos. Assim, você 
será muito mais objetivo, além de ganhar tempo e precisão. Repetindo: ganhará tempo e precisão! Somente 
na resposta final faça os arredondamentos, seguindo as regras corretas (É evidente que você sabe que 
tempo, objetividade e precisão são importantes na Engenharia!). Assim, você e todos os seus colegas 
chegarão à mesma resposta, inclusive nas casas decimais. Se a sua resposta não bateu exatamente com a 
de seu colega, alguma coisa está errada com você, ou com ele! Nos cálculos intermediários, não encha seu 
caderno de números com várias casas decimais. A calculadora guarda isso para você. 
 
As repostas devem ser com unidades coerentes, de fácil entendimento. Por exemplo: você não vai dizer que 
a espessura de uma folha de papel é 0,000001 km, e nem dizer que a distância entre São João del-Rei e o 
Rio de Janeiro é 380000000 mm, mesmo sabendo que essas medidas estão corretas. Mesmo sabendo que 
1,0 dm3 = 1,0 litro, você não vai a uma padaria pedir 1,0 dm3 de leite. Seja comunicativo, use unidades de 
fácil compreensão. 
 
Ao final desta lista há uma tabela de unidades. Você poderá usá-la nesta e em outras listas de exercícios 
(inclusive virá nas provas a serem dadas durante o curso). 
 
Se você perdeu as aulas iniciais, é bom consultar seus colegas sobre os assuntos tratados, que são de suma 
importância para a solução dos exercícios desta lista, de outras e de todo o conteúdo da disciplina. 
 
Outro objetivo desta lista é repassar o máximo de informações sobre motores de diferentes veículos. 
Também não temos a intenção de divulgar marcas de fabricantes, mesmo porque a escolha de um veículo 
envolve muitas outras variáveis além do motor. Os dados são públicos, retirados de revistas especializadas, 
manuais dos fabricantes ou das páginas do fabricante na internet. 
 
Tente, em um primeiro momento, fazer os exercícios sozinho, exercitando seu raciocínio, lembrando como 
você foi orientado em sala de aula, sem consultar o caderno (evitar “colar de você mesmo”, como dissemos 
em sala de aula). Assim, você vai aprender muito mais e esquecer muito menos. Caso não consiga, aí sim, 
você deve interagir com seus colegas. Então vamos lá! 
 
 
01 - Um pequeno exemplo de como se pode resolver um exercício apenas por conceito, sem usar fórmula. 
a) Defina, com bastante clareza, o conceito de titulo de vapor. 
b) A partir da definição de título de vapor, calcule a entalpia de uma mistura água e vapor, a 250
o
C, e título 
0,98. As entalpias são hv = 2801,6 kJ/kg e hl = 1085,4 kJ/kg, onde hv e hl são, respectivamente, as entalpias 
do vapor e do líquido. (Fonte: tabela de termodinâmica) 
c) Confira o valor anterior pela equação que você aprendeu quando cursou Termodinâmica. Caso você ainda 
não tenha cursado Termodinâmica, peça ajuda a um colega. É simples. 
 
02 – O exercício a seguir parece “bobo”, mas a experiência mostra que muitos cometem erros em provas 
nesse tipo de questão. É o tipo da expressão muito usada: “Só errei bobeira na prova”. Vamos lá! 
a) O que você entende por densidade relativa? (Já foi explicado em sala) 
b) O que você entende por massa específica? (Já foi explicado em sala) 
c) A densidade média do aço é 7,81. Qual a sua massa específica (ρ) em kg/m
3
, g/cm
3
 e ton/m
3
? 
d) A densidade do cedro, com 13% de umidade é 0,485. Quantos quilos têm uma tábua de cedro de 200 mm 
x 6000 mm x 20 mm? 
 
Observação 1: 
Normalmente densidade relativa é denominada apenas de “densidade”. É esta a denominação que usaremos 
em nosso curso. A massa específica da água em condições ambientes é 1000 kg/m3, com variação 
desprezível em função da temperatura e da pressão atmosférica). 
 
Observação 2: 
Você nunca pode dividir ou multiplicar pela densidade, pois densidade não tem unidade. Fazendo isso, você 
continua com as mesmas unidades anteriores. 
A partir da densidade, você acha a massa específica e então fará as contas. 
 
Observação 3: 
Esta regra deve ser seguida nas avaliações. Caso não seja, a questão não será considerada. Havendo dúvidas, pergunte 
ao professor com antecedência. 
 
03 - A densidade do alumínio é 2,70. Qual a sua massa específica em g/cm
3
, g/litro, kg/litro, kg/m
3
, ton/m
3
, 
libra/pe
3
? 
 
04 - Repita o mesmo exercício anterior para a gasolina, cuja densidade é 0,726. 
 
05 - Ao transformar de massa para volume, ou vice-versa, você nunca (mas nunca mesmo!!!) pode dividir ou 
multiplicar pela densidade, pois densidade não tem unidade!!!. Se você fizer isso, como você vai cortar as 
unidades? Como? 
O que você deve fazer então? Por meio da densidade acha-se a massa específica e trabalha com ela. Aí sim, 
você pode cortar unidades!!!. Vamos lá então! 
 
a) Um motor consome 25 litros por hora de óleo diesel. Quanto consome em quilos por hora? 
b) Um motor consome 38 quilos por hora de etanol. Quanto consome em litros por hora? 
c) Quantos quilos de gasolina cabem em um reservatório cilíndrico de 1500mm de diâmetro interno por 
800mm de altura? (As densidades você encontra no final desta lista) 
 
06 - Quantos quilos de diesel transporta um caminhão cujo tanque tem capacidade de 25m
3
? (Faça os 
cálculos para o tanque cheio de combustível) 
 
07 - O que você entende por poder calorífico de um combustível. O PCI do etanol é 6400 kcal/kg. O que 
significa isso? 
 
08 - O que você entende por potência fornecida, potência efetiva e rendimento total de um motor? Faça o 
croqui explicando bem detalhadamente. 
 
09 - A partir das unidades apresentadas ao final desta lista, transforme 140000 kcal/h em cv. 
 
10 - Um motor diesel consome 55 kg/h de óleo diesel. Pede-se: 
a) A potência fornecida, em cv? (Faça o croqui da solução). 
b) Você deve ter achado estranho dizer “um motor diesel consome 65 kg/h de óleo diesel”? Explique porque a 
palavra “diesel” foi repetida. 
 
11 - Considerando o rendimento do motor anterior é de 33,0%, calcule a potência efetiva, em cv. (Faça o 
croqui da solução). 
 
12 - Um motor consome 45,0 litros por hora de gasolina. O rendimento é 30,5%. Calcule a potência efetiva, 
em cv? (Faça o croqui da solução. Você está lembrando que deve resolver por conceito, sem usar fórmula? 
Você está se lembrando das observações da questão 2?). 
 
Observações: 
- Quando se diz “rendimento”, estamos nos referindo ao “rendimento total” do motor. Estudaremos mais 
adiante, durante ocurso, outros rendimentos dos motores. 
- Quando não se especifica a “potência”, estamos nos referindo à “potência efetiva” do motor, ou seja, a 
potência líquida disponível na saída. 
 
13 - Agora é o inverso. 
Um motor a etanol tem 31,0% de rendimento, produzindo 118 cv de potência. Calcule o consumo de 
combustível, em litros por hora. (Faça o croqui da solução. Atenção às observações da segunda questão). 
 
14 - Efetue o mesmo cálculo do exercício anterior para um motor a óleo diesel de 220 cv e 33,2% de 
rendimento. 
 
15 - Agora, como você sabe calcular o consumo de combustível, fica fácil calcular o custo.Vamos lá! 
Um motor a etanol tem 110 cv de potência e 31,3% de rendimento. Trabalha 4,0 horas por dia durante 25 dias 
por mês. O etanol custa R$3,199 litro. Calcular o custo mensal de combustível. (Preço cotado em um posto de 
combustível de São João del-Rei em 3 de março de 2018. Nesse dia a gasolina estava a R$4,389 e o diesel a 
R$3,539 por litro). 
 
Observação: 
Até aqui você se lembrou de seguir as instruções do início desta lista? Se você seguiu, você e seus colegas 
devem chegar à mesma resposta, inclusive nos centavos, como é o caso deste exercício. Caso contrário, 
você está sendo relapso. E isso é grave! 
 
16 - O exercício a seguir não é para saber se você entende de caldeira. O objetivo é saber se você consegue 
fazer o cálculo sem usar qualquer equação. Para isso, você deve entender o que é entalpia, título de vapor e 
rendimento da caldeira. Vamos lá! 
 
Uma caldeira produz 1800 kg/h de vapor saturado à pressão manométrica de 9,0 kgf/cm
2
 e título 0,97. A água 
entra a 20
o
C e o rendimento da caldeira é 83,0%. O combustível é o óleo BPF que custa R$1550,00 por metro 
cúbico. Calcular o custo horário de combustível. (Faça o croqui. Veja mais dados no final desta lista). 
 
17 - Em um sistema de refrigeração têm-se os seguintes dados: 
 
- fluxo do líquido refrigerante 5,00 kg/min 
- entalpia na entrada do evaporador 410 kcal/kg 
- entalpia na saída do evaporador 460 kcal/kg 
- entalpia na entrada do compressor 460 kcal/kg 
- entalpia na saída do compressor 490 kcal/kg 
- entalpia na entrada do condensador 490 kcal/kg 
- entalpia na saída condensador 410 kcal/kg 
 
Faça o croqui do circuito de refrigeração e calcule: 
a) o fluxo de calor absorvido no evaporador em kcal/min; 
b) o fluxo de calor absorvido na compressão em kcal/min; 
c) o fluxo de calor perdido no condensador em kcal/min; 
d) a potência fornecida pelo compressor, em cv. (Despreze possíveis perdas). 
 
18 - Agora, muita atenção!!! Os conceitos a seguir são importantíssimos para resolver os próximos exercícios. 
 
Defina, com muita clareza, para qualquer um que leiam possa entender, o que você escreveu, os conceitos 
de: 
a) Cilindrada de um motor; 
b) Taxa de compressão, 
c) Potência específica; 
d) Consumo teórico de ar; 
e) Consumo real de ar; 
f) Eficiência volumétrica. 
 
Obs.: Se necessário, faça o croqui para ficar mais clara a explicação. 
 
19 - Calcular a cilindrada de um motor quatro cilindros cuja relação diâmetro x curso é 78,0 x 83,7 mm. 
 
20 - Considerando que a taxa de compressão do motor do exercício anterior é 11,0:1 (ou simplesmente 11,0), 
calcule o volume das câmaras de combustão. (Faça o croqui da solução a fim de não ter que que decorar 
fórmula). 
 
21 - Um motor alternativo quatro tempos trabalha a 3600 rpm. A cilindrada é 1800cm
3
. Calcular a vazão 
teórica de ar, em m
3
/min (Pense bem como funciona esse tipo de motor e em que tempo do motor o ar entra. 
Evidentemente você sabe que não pode usar fórmula! Deve resolver por conceito, como foi explicado no 
início dessa lista de exercícios). 
 
22 - Faça o mesmo cálculo do exercício anterior, considerando agora o motor alternativo dois tempos. 
 
23 - Agora cuidado! Vamos fazer o contrário! 
Um motor alternativo quatro tempos trabalha a 3300 rpm. A vazão teórica de ar é 2,805 m
3
/mim. Calcule a 
cilindrada. 
 
24 - Agora vamos entrar com a eficiência volumétrica. (Você sabe o que é eficiência volumétrica, não é 
mesmo?) 
Um motor alternativo quatro tempos, de 2400 cm
3
 de cilindrada, trabalha a 3200 rpm. A eficiência volumétrica 
0,88. Calcular a vazão real de ar (m
3
/min). 
 
25 - Agora vamos fazer o contrário. 
Foi medido o consumo de ar em um motor quatro tempos, quatro cilindros, encontrando 2,223 m
3
/mim de ar a 
3800 rpm. A eficiência volumétrica é 0,90. Calcular a cilindrada. 
Observação: 
Como foi “medido”, é evidente que essa vazão é real. Você tem dúvida disso? Você mede algo teórico? 
 
26 - Considerando que o diâmetro dos cilindros do motor anterior é de 73,1 mm, calcular o curso dos pistões 
(Faça o croqui da solução). 
 
A PARTIR DE AGORA VOCÊ VAI TER A OPORTUNIDADE DE CONHECER ALGUNS MOTORES QUE 
EXISTEM E QUE EXISTIRAM NO MERCADO. SÃO VÁRIOS TIPOS: QUATRO TEMPOS, DOIS TEMPOS, 
CICLO OTTO, CICLO DIESEL, ALTERNATIVOS, ROTATIVOS (WANKEL), TURBOS E ASPIRADOS, COM 
CARBURADOR, COM INJEÇÃO ELETRÔNICA (DIRETA E INDIRETA), MOTORES BOXER, O MAIOR 
MOTOR DO MUNDO, MOTORES DE AEROMODELOS, MOTORES DE CAMINHÕES, MOTORES DE 
FÓRMULA 1, MOTORES FLEX, ETC. É IMPORTANTE PARA VOCÊ. 
 
APROVEITANDO A OPORTUNIDADE, VAMOS CALCULAR ALGUMA COISA DO MOTOR. 
 
O OBJETIVO AQUI É DIDÁTICO. NÃO TEMOS INTENÇÃO DE DIVULGAR OU FAZER PROPAGANDA DE 
QUALQUER FABRICANTE, MESMO PORQUE OS DADOS DESTA LISTA SÃO PÚBLICOS, RETIRADOS 
DE MANUAIS DOS FABRICANTES, DE REVISTAS ESPECIALIZADAS OU DAS PÁGINAS DOS 
FABRICANTES NA INTERNET. ALÉM DISSO, A ESCOLHA DE UM VEÍCULO, ALÉM DO MOTOR, 
DEPENDE DE MUITOS OUTROS FATORES, COMO PREÇO, SEGURANÇA, ESPAÇO INTERNO, PORTA 
MALAS, USO PREDOMINANTE (URBANO, RODOVIÁRIO OU OFF ROAD), CONSUMO, PREÇO DO 
SEGURO, ACESSÓRIOS, TEMPO DE GARANTIA, CUSTO DE MANUTENÇÃO, GOSTO DO CLIENTE, 
BELEZA (GOSTO NÃO SE DISCUTE), PREÇO DE REVENDA, NECESSIDADES DO CLIENTE, ETC, ETC. 
HÁ MUITOS OUTROS VEÍCULOS COM CARACTERÍSTICAS SEMELHANTES AOS MENCIONADOS AQUI. 
. 
VAMOS LÁ! 
 
27 - O Veículo HYUNDAI CRETA, modelo 2018, tem motor flex 1.6, aspirado, dianteiro, transversal, quatro 
cilindros, 16 válvulas. A cilindrada é de 1591 cm
3
, relação diâmetro x curso de 77,0 x 85,4 mm e taxa de 
compressão 11,0. A potência é de 130/126 cv (A/G) a 6000 rpm e o torque de 16,5/16,0 mkgf (A/G) a 4500 
rpm. Pede-se: 
a) Conferir o valor da cilindrada; 
b) A potência específica, em cv/litro; 
c) O volume das câmaras de combustão (Faça o croqui da solução). 
d) Veja que este motor é flex. Quais as principais modificações dos motores flex em relação aos motores a um 
único combustível? 
 
28 - Agora veremos que a taxa de compressão de um motor diesel é bem maior. Vamos lá! 
A terceira geração da LAND ROVER DISCOVERY, que chegou ao Brasil em junho de 2017, tem motor diesel 
3.0, turbo, dianteiro, transversal, seis cilindros em V, 12 válvulas. A cilindrada é de 2993 cm
3
, relação diâmetro 
x curso de 84 x 90 mm e taxa de compressão 16,1. A potência é de 258 cv a 3750 rpm e o torque de 61,2 
mkgf a 2250 rpm. Pede-se: 
a) Conferir o valor da cilindrada; 
b) A potência específica, em cv/litro; 
c) O volume das câmaras de combustão (Faça o croqui da solução); 
d) Porque a taxa de compressão dos motores do ciclo Diesel é maior que dos motores do ciclo Otto? 
 
29 - A MOTO HONDA CBR 650F, modelo 2018, tem motor DOHC, gasolina, partida elétrica, quatro tempos, 
quatro cilindros, refrigeração líquida, injeção eletrônica, 649 cm
3
 de cilindrada, relação diâmetro x curso de 
67,0 mm x 46,0 mm. A taxa de compressão é 11,4. A potência é de 88,5 cv a 11000 rpm e o torque de 6,22 
mkgf a 8000 rpm. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) O volume das câmaras de combustão (Faça o croqui da solução); 
c) a potência específica, em cv/litro. 
 
30 - A MOTO BMW R1200 tem motor quatro tempos, injeção eletrônica, dois cilindros opostos, 8 válvulas, 
1170 cm
3
 de cilindrada, duas velas por cilindro e relação diâmetro x curso de 101,0 mm x 73,0 mm. A taxa de 
compressão é 12,0. A potência é de 100 cv a 7750 rpm e o torque 12,2 mkgf a 6000 rpm (Fonte: Manual do 
fabricante). Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica, em cv/litro. 
 
31 - A moto YAMAHA 250 TÉNÉRÉ, modelo 2019 tem motor flex, um cilindro SOHC, quatro tempos, uma 
válvula por cilindro, alimentado por injeção eletrônica, 249,45 cm
3
 de cilindrada, relação diâmetro x curso de 
74,0 mm x 58,0 mm. A taxa de compressão é 9,8. A potência é de 20,7 / 20,9cv (A/G) a 8000 rpm e o torque 
2,09 / 2,10 mkgf a 6500 rpm. (Fonte: Manual do fabricante). Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica, em cv/litro. 
Obs.: A fábrica lançou o modelo 2019 no primeiro semestre de 2018. 
 
32 - Agora vamos comparar com uma moto dois tempos, que não é mais fabricada. 
A moto YAMAHA DT 200R, modelo 1997, tem motor dois tempos, alimentado por carburação, um cilindro, 195 
cm
3
 de cilindrada, relação diâmetro x curso de 66,0 mm x 57,0 mm. A taxa de compressão é 5,7:1. A potência 
é de 25 cv a 8500 rpm e o torque 2,1 mkgf a 8000 rpm. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica em cv/litro. 
 
33 - Comparando os motores das duas motos anteriores, note que o motor da moto YAMAHA DT 200R, 
modelo 1997 tem maior potência específica que a YAMAHA 250 TÉNÉRÉ modelo 2019, apesar de a última 
ser muito mais moderna. Por que isso? 
 
A seguir vamos comparar os motores de duas motos, de mesma cilindrada, sendo um motor dois tempos e 
outro quatro tempos. 
 
34 - A moto YAMAHA RX 125, fabricada no período de 1979 a 1985, tem motor dois tempos, monocilíndrico 
refrigerado ar, 123 cm
3
 de cilindrada e relação diâmetro x curso de 56 mm x 50 mm. A taxa de compressão é 
7,0:1. A potência é de 12,5 cv a 7500 rpm e o torque de 1,15 mkgf a 6500 rpm. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica em cv/litro. 
 
35 - A moto YAMAHA XTZ 125, fabricada em 2011, tem motor quatro tempos, monocilíndrico, duas válvulas, 
refrigerado a ar, 124 cm
3
 de cilindrada e relação diâmetro x curso de 54 mm x 54 mm. A taxa de compressão 
é 10,0:1. A potência é de 10,0 cv a 7500 rpm e o torque de 1,00 mkgf a 6000 rpm. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica em cv/litro. 
 
36 - As motos com motores dois tempos normalmente têm maior potência específica do que as de quatro 
tempos. Mesmo assim, elas não são mais fabricadas. Em sua opinião, por que parou a fabricação? 
Nota: Estamos dizendo potência específica, e não potência! Você sabe a diferença, não é mesmo? 
 
37 - O BUGATTI CHIRON é o veículo de série mais rápido fabricado no mundo atualmente (2018). Chega a 
420 km/h (o segundo é o VEYRON, com 413 km/h). Acelera de 0 a 100 km/h em menos de 2,5 segundos. 
Possui motor W16 (16 cilindros em W), quadriturbo, injeção direta com dois injetores por cilindro, 64 válvulas, 
relação diâmetro x curso é de 86,0 x 86,0 mm, taxa de compressão 8,3 e 7993 cm
3
 de cilindrada. A potência é 
de 1500 cv a 6700 rpm e o torque de 163,2 mkgf de 2000 a 6000 rpm. Aos interessados: custa 3,04 milhões 
de euros (aproximadamente 12,25 milhões de reais em março de 2018). Pede-se: 
a) calcular e conferir o valor da cilindrada; 
b) calcular o volume de cada câmara de combustão; 
c) calcular a potência específica, em cv/litro. 
d) Em sua opinião, por que a taxa de compressão do motor desse veículo é tão baixa? 
 
38 - O JAGUAR F-TYPE S tem motor a gasolina, seis cilindros em V (V6), turbo, quatro tempos, 24 válvulas, 
injeção direta, taxa de compressão 10,5:1 e 2995 cm
3
 de cilindrada. A relação diâmetro x curso é de 84,5 x 
89,0 mm. A potência é de 380 cv a 7000 rpm e o torque de 46,9 mkgf de 3500 a 5000 rpm. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) o volume de cada câmara de combustão; 
c) a potência específica, em cv/litro. 
 
39 - O PORSHE 911 CARRERA S tem motor boxer, a gasolina, quatro tempos, seis cilindros opostos, 24 
válvulas, dois turbocompressores, taxa de compressão 10,1:1 e 2981 cm
3
 de cilindrada. A relação diâmetro x 
curso é de 91,0 x 76,4 mm. A potência é de 420 a 6500 rpm e o torque de 51,0 mkgf de 1700 a 5000 rpm. 
Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) o volume de cada câmara de combustão; 
c) a potência específica, em cv/litro. 
 
40 – Agora um motor diesel. Veja que a taxa de compressão é alta. 
 
O JIPE TROLER T4 tem motor diesel, dianteiro longitudinal, quatro tempos, cinco cilindros em linha, 20 
válvulas, 3198 cm
3
 de cilindrada, relação diâmetro x curso de 89,9 x 100,8 mm, taxa de compressão 16:1, 
potência de 200 cv a 3000 rpm e 49,7 mkgf entre 1750 e 2500 rpm. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) o volume de cada câmara de combustão; 
c) a potência específica, em cv/litro. 
d) a vazão teórica de ar a 3200 rpm, em m
3
/min. 
 
 
41 - O veículo RENAULT KWID, lançado no Brasil neste segundo semestre de 2017, tem motor DOHC de três 
cilindros, flex, 12 válvulas, 999 cm
3
 de cilindrada, relação diâmetro x curso de 69,0 x 83,6 mm e taxa de 
compressão 10,0. A potência é de 70/66 cv (A/G) a 5500 rpm e o torque de 9,8/9,4 mkgf a 4200 rpm. O 
veículo pesa 786 kg. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica, em cv/litro. 
c) a relação peso do veículo em relação à potência do motor. 
 
Agora vamos comparar com um veículo de mesma cilindrada e mesmo número de cilindros: 
 
42 - O veículo VOLKSWAGEN UP!, modelo 2018, tem motor DOHC de três cilindros, flex, 12 válvulas, 999 
cm
3
 de cilindrada, relação diâmetro x curso de 74,5 x 76,4 mm e taxa de compressão 11,5. A potência é de 
82/75 cv (A/G) a 6250 rpm e o torque de 10,4/ 9,7 mkgf a 3000 rpm. O veículo pesa 922 kg. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica, em cv/litro. 
c) a relação peso do veículo em relação à potência do motor. 
 
Obs.: Nem sempre um veículo de menor potência necessariamente vai andar menos do que um de maior 
potência. Depende de muitos outros fatores, como peso do veículo, aerodinâmica, diâmetro das rodas, 
pneus, relação e transmissão, etc. Por isso, não se pode comparar os dois veículos anteriores apenas pelos 
motores. 
 
43 - O veículo NISSAN VERSA 1.6, modelo 2018, tem motor dianteiro, aspirado, flex, injeção eletrônica 
multiponto sequencial, comando de válvulas variável, quatro tempos, 4 cilindros em linha, 16 válvulas, 1598 
cm
3
 de cilindrada e relação diâmetro x curso de 78,0 x 83,6 mm. A taxa de compressão é 10,7. A potência é 
de 111 cv (A/G) a 5600 rpm e o torque de 15,1 mkgf (A/G) a 4000 rpm. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica (cv/l); 
c) o volume das câmaras de combustão. 
 
Agora vamos comparar com a versão 1.0 do mesmo veículo: 
 
44 - O veículo NISSAN VERSA 1.0, modelo 2018, tem motor dianteiro, aspirado, flex, injeção eletrônica 
multiponto sequencial, comando de válvulas variável, quatro tempos, 3 cilindros em linha, 12 válvulas, 999 
cm
3
 de cilindrada e relação diâmetro x curso de 78,0 x 69,7 mm. A taxa de compressão é 11,2. A potência é 
de 77 cv (A/G) a 6200 rpm e o torque de 10,0 mkgf (A/G) a 4000 rpm. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica (cv/l); 
c) o volume das câmaras de combustão. 
 
Agora vamos comparar com veículo que possui motor com injeção direta de combustível: 
 
45 - O veículo POLO TSI, modelo 2018, tem motor flex, dianteiro, três cilindros, 12 válvulas, turbo, injeção 
direta, duplo comando de válvulas, relação diâmetro x curso de 74,5 x 76,4 mm, taxa de compressão 10,5, 
999 cm
3 
de cilindrada, potência de 128 / 116 cv (A/G) a 5500 rpm e torque de 20,4 / 20,4 mkgf (A/G) de 200 a 
4000 rpm. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica (cv/l). 
 
Agora vamos comparar com um motor de carro antigo: 
 
46 - O FUSCA 1967 tinha motor traseiro, 1.3, quatro tempos, quatro cilindros horizontais contrapostos, 1300 
cm
3
 de cilindrada e 46 cv de potência. O Fuscão, modelo 1970, tinha motor 1.5 de 1500 cm
3
 com 52 cv de 
potência. Ambos os motores eram carburados. A taxa de compressa desses motores era em torno de 7,5. 
Calcule: 
a) a potência específica de cada um; 
b) por que a taxa de compressão era tão baixa? 
 
A seguir, vamos comparar com um carro de corrida. 
 
47 - Os carrosde FÓRMULA 1 da temporada 2018 têm motores 1.6, turbinados, V6, de 1600 cm
3
 de 
cilindrada, rotação limitada a 12000 rpm, quatro válvulas por cilindro, compressão do turbo limitada a 3,5 bar 
com dois sistemas de recuperação de energia MGU-H (recupera energia dos gases de exaustão que giram a 
turbina do turbo compressor) e MGU-K (recupera energia das frenagens). Possuem potência que pode chegar 
em torno de 1000 cv com a “ajuda” dos sistemas de recuperação de energia. Calcule a potência específica. 
 
Vimos anteriormente que todos os motores até então são de duas ou quatro válvulas por cilindro. Mas há 
motores de cinco válvulas por cilindro. Veja: 
 
48 - O AUDI A3 2.0 FSI tem motor aspirado, a gasolina, com injeção direta, 4 tempos, 4 cilindros em linha, 20 
válvulas (5 por cilindro, sendo três de admissão e duas de descarga), diâmetro x curso de 82,5mm x 92,8mm. 
Desenvolve uma potência de 150 cv a 6000 rpm e torque de 20,4 mkgf a 3500 rpm. Determinar a potência 
específica em cv/l. 
 
49 - Você notou que no exercício anterior o motor possui injeção direta. No entanto, este motor é do ciclo Otto 
e não do ciclo Diesel. Explique a diferença entre injeção direta do ciclo Otto e a injeção direta do ciclo Diesel. 
 
Há também motores de cinco cilindros com quatro válvulas por cilindro. Veja a seguir: 
 
50 - O automóvel VOLVO V40 T4 tem motor turbo, a gasolina, 1984 cm
3
, 5 cilindros em linha, 20 válvulas, 
diâmetro x curso de 81,0 x 77,0 mm, 180 cv a 5000 rpm e 30,6 mkgf a 2700 rpm. Conferir o valor da cilindrada 
e determinar a potência específica em cv/l. 
 
51 - A propósito! 
A ordem de ignição dos motores quatro tempos, quatro cilindros em linha é 1-3-4-2. Dos motores cinco 
cilindros em linha é 1-2-4-5-3. Dos seis cilindros em linha é 1-5-3-6-2-4. Como você acha que é a ordem de 
ignição dos motores em linha de três cilindros? Justifique bem a sua resposta. 
 
Até agora, todos os motores apresentados são alternativos. Mas há motores rotativos, mais conhecidos como 
motores Wankel. Veja: 
 
52 – O veículo MAZDA RX-8 tem motor rotativo (Wankel) com dois rotores. A cilindrada é de 1,3 litros. 
Desenvolve uma potência de 250 hp a 8500 rpm e torque de 159 lb-ft a 5500 rpm (dados do fabricante, 
maiores informações no site www.MazdaUSA.com/rx8). Pede-se: 
a) potência específica; 
b) consumo teórico de ar em m
3
/min à rotação de potência máxima. 
 
A seguir vamos ver alguns motores Diesel. 
 
53 - A picape FORD RANGER tem motor diesel, dianteiro longitudinal, 4 cilindros em linha, 8 válvulas, 4 
tempos, 2968 cm
3 
de cilindrada. A taxa de compressão é 19,5. Desenvolve uma potência de 163 cv a 3800 
rpm e torque de 38,7 mkgf a 1600 rpm. Pede-se: 
a) a potência específica (cv/l); 
b) Por que a taxa de compressão dos motores do ciclo diesel é maior que do ciclo Otto? 
Obs: Há outras opções de motorização desse veículo, incluindo motor flex. 
 
54 - O caminhão VOLKSWAGEN CONSTELLATION tem motor diesel turbinado (turbodiesel), 6 cilindros em 
linha, 24 válvulas, 4 tempos, 9,3 litros de cilindrada. A taxa de compressão é 17,5:1. A pressão de injeção é 
de 2400 bar. A potência é de 370 cv a 2000 rpm e torque 178 mkgf a 1100 - 1400 rpm. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica (cv/l) 
 
55 - O motor fabricado pela MWM, série NGD 9.3E, utilizado em caminhões pesados e ônibus, é de 6 cilindros 
em linha, 4 válvulas por cilindro, turbinado, com relação diâmetro x curso de 116,5 x 146,0 mm, taxa de 
compressão de 17,5:1 e 9,3 litros de cilindrada. A potência é de 367 cv a 2000 rpm e o torque 163 mkgf de 
1100 rpm a 1400 rpm. A pressão de injeção do combustível é de 2100 bar. O peso seco é de 719 kg. 
Fonte: site do fabricante (http;//www.mwm.com.br ). Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) o volume de cada câmara de combustão. 
 
A SEGUIR VEREMOS ALGUNS MOTORES UTILIZADOS EM EQUIPES DE COMPETICÃO DA UFSJ: 
 
56 - O motor OS 61 é um dos motores utilizados pela EQUIPE TREM KI VOA, da UFSJ, na COMPETIÇÃO 
NACIONAL SAE BRASIL AERODESIGN, é de dois tempos, 9,95 cm
3
 de cilindrada (0,607 in
3
). Possui relação 
diâmetro x curso de 24,0 x 22,0 mm. A potência é de 1,9 ps a 17000 rpm. Trabalha na faixa de 2000 a 17000 
rpm (Dados do fabricante). Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica em cv/l? 
 
Obs: A unidade “ps” vem do alemão “pferdestärke”. 1,0 ps é a potência necessária para elevar um peso de 
75 kg a uma altura de 1,0 metro em 1,0 segundo, em gravidade padrão. Portanto, 1,0 ps = 1,0 cv, pois a 
definição é a mesma para ambas as unidades. 
 
57 - A Equipe de KOMIKETO BAJA da UFSJ utiliza o motor Briggs, aspirado, com carburador. É um motor 
monocilíndrico de quatro tempos, 305 cm
3
 de cilindrada, relação diâmetro x curso de 79,2 x 62,0 mm e taxa 
de compressão 8,0. A potência é de 10,0 HP. A rotação varia de 1800 a 3800 rpm. Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica em cv/l; 
c) o volumes das câmaras de combustão. 
 
58 - A Equipe de FÓRMULA SAE da UFSJ utiliza o motor da MOTO HONDA 600F HORNET. É um motor 
DOHC, quatro tempos, 599,3 cm
3
 de cilindrada, relação diâmetro x curso de 67,0 x 42,5 mm e taxa de 
compressão 12,0. A potência é de 102 cv a 12000 rpm a 12.000 rpm e o torque de 6,53 mkgf a 10500 rpm 
(Dados do fabricante). Pede-se: 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) a potência específica em cv/l; 
c) o volumes das câmaras de combustão. 
 
Obs: Na competição o motor não dá essa potência e torque, pois o regulamento restringe a entrada de ar. 
 
A SEGUIR VEM O MAIOR MOTOR QUE EXISTE ATUALMENTE NO MUNDO: 
 
59 - O K98-MC fabricado em Aioi, no Japão, pela Diesel United, é o maior motor do mundo atualmente. É um 
motor dois tempos, turboalimentado, com válvula de descarga, e é o mais eficiente que já se conseguiu 
construir. Está sendo produzido em versões de 6 a 14 cilindros em linha. Foi projetado inicialmente para 
aplicação em grandes navios cargueiros, mas encontra utilização em qualquer grande embarcação similar 
propelida por um único motor. Alguns dados são impressionantes: 
 
- diâmetro dos cilindros: 960 mm 
- curso do Pistão: 2.500 mm 
- cilindrada: 25480 litros (motor de 14 cilindros) 
- potência efetiva: 108920 HP (motor de 14 cilindros). Obs: equivalente à potência de aproximadamente 800 
ônibus urbanos. 
- peso total para a versão de 14 cilindros: 2.300 toneladas (a árvore de manivelas sozinha pesa 300 
toneladas). 
- comprimento: 26,53 metros 
- altura: 13,52 metros (Isso é mais do que um prédio de 4 andares!) 
- rotação: 92 a 102 RPM 
- o consumo específico de combustível é de 120 a 126 gramas por HP por hora. Este é o consumo específico 
mais baixo de que se tem conhecimento, para qualquer motor Diesel, o que resulta num rendimento em torno 
de 50%. Para se ter uma idéia, os motores automotivos e de pequenas aeronaves tem consumo específico de 
combustível entre 182 e 272 gramas por HP por hora, com rendimento de 25 a 35%. 
 
Fonte: http://www.joseclaudio.eng.br/geradores/maior_motor_do_mundo.htm 
Para ver o vídeo, digite no Youtube a frase “o maior motor do mundo”. 
 
Aproveitando os dados apresentados pede-se: 
 
a) conferir o valor da cilindrada; 
b) o que você entende por consumo específico de combustível; 
c) O que significa a frase “o consumo específico de combustível é de 120 a 126 gramas por HP por hora”? 
d) faça os cálculos e verifique se realmente o rendimento é em torno de 50%, como afirmado no texto. 
 
60 - Agora, que você viu vários tipos de motores, ficou claro que cilindrada não é potência!!! Cite o máximo de 
itens que você acha que influenciam na potência de um motor. 
 
61 – Um veículo tem motor quatro tempos, 4 cilindros, 1591cm
3
 de cilindrada e relação diâmetro x curso de 
77,0 x 85,4 mm. A taxa de compressão é 12,4. Suponhamos que queremos “envenenar”este motor, 
passando sua taxa de compressão para 13,0. De quanto deve ser rebaixado o cabeçote? (Faça o croqui da 
solução). 
 
62 - Caso quisermos passar a taxa de compressão do motor do exercício anterior para 12,0, de quanto deve 
ser levantada a junta do cabeçote? (Faça o croqui da solução). 
 
63 - Quais os problemas que podem causar ao motor quando se rebaixa o cabeçote? E ao se levantar o 
cabeçote? 
 
 
64 - Finalmente, algumas perguntas para verificar se você foi atento na solução dos exercícios: 
 
a) Você aplicou alguma equação na solução de algum problema? Caso tenha aplicado, volte lá e refaça a 
questão, pois você não seguiu a instrução inicial. 
 
b) Você fez o croqui quando solicitado? Lembre que croqui não é desenho bem feito. Basta um esboço a mão. 
Ele é importante para ajudar o raciocínio. 
 
c) Você seguiu a instrução de uso da memória da calculadora? 
 
d) Suas respostas bateram com as dos colegas, inclusive nas casas decimais? Se não bateram, alguma coisa 
está errada com você ou com seus colegas. Verifique com quem está o erro. 
 
e) Você encheu de números desnecessários nos cálculos intermediários ou guardou na memória da 
calculadora para ganhar ser objetivo, ganhando tempo e precisão? 
 
f) Em suas respostas as unidades foram de fácil entendimento? 
 
g) Essa lista serviu também para você ter uma ideia dos vários tipos de motores a combustão interna mais 
comuns que têm hoje no mercado? 
 
 
 
 
ALGUNS DADOS QUE SERÃO ÚTEIS DURANTE O CURSO 
 
 
 
PCI do álcool etílico (etanol) 6400 kcal/kg 
PCI do metanol 4800 kcal/kg 
PCI da gasolina comum 10500 kcal/kg 
PCI do diesel 10260 kcal/kg 
PCI óleo BPF 10000 kcal/kg 
Densidade relativa do etanol 0,785 
Densidade relativa do metanol 0,792 
Densidade relativa da gasolina 0,726 
Densidade relativa do diesel 0,827 
Densidade relativa do óleo BPF 0,904 
1 kcal = 1000 cal 
1 kcal = 3,968 BTU 
1 cal = 4,187 J 
1 cv = 735,5 w; 
1 hp = 745,7 w 
1 lb = 453,59 g 
1 ft = 12 in 
1 yd = 3,0 ft 
1,0 gl = 3.785 litros 
1 kgf = 9,8067 N 
cp = 0,242 kcal/kgK (para o ar) 
cv = 0,171 kcal/kgK (para o ar) 
k = 1,42 (para o ar) 
R = 29,27 kgf.m/kgK (para o ar) 
1
o
C = 1
o
K (cuidado, isso é variação! Não significa que 1
o
C = 1
o
K) 
1
o
C = 1,8
o
F (mesma observação anterior) 
1,0 cv: potência necessária para elevar um corpo de 75 kg a uma altura de 1,0 m em 1,0 s (em local com aceleração da 
gravidade padrão) 
Entalpia da água a 20,0
o
C = 20,0 kcal/kg 
Entalpia do vapor saturado de água a 9,0 kgf/cm
2
 (man.) = 663,0 kcal/kg 
Entalpia da água saturada a 9,0 kgf/cm
2
 (man.) = 181,2 kcal/kg 
Composição do ar: 
Em massa: 23,1% de O2 e 76,9% de N2 (os demais gases, em torno de 1,0%, foram aglutinados no N2) 
Em volume: 20,9% de O2 e 79,1% de N2 (os demais gases, em torno de 1,0%, foram aglutinados no N2) 
 
Preço de combustível em um posto de São João del-Rei em 03 de março de 2018 
Gasolina comum: 4,389 
Etanol: 3.199 
Diesel: 3,539