Motor de Combustão Interna

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Relatório Projecto 
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Realizado por: Equipa 506 
FEUP- Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto 
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Índice 
 
 
1. Introdução ............................................................................................................................. 3 
2. Principais constituintes do motor de combustão interna ..................................................... 4 
3. Motor de explosão ................................................................................................................ 7 
3.1 Evolução do motor de explosão .......................................................................................... 7 
3.2 Sistema de ignição no motor explosão ............................................................................... 9 
3.3 Sistema de injecção no motor de explosão ...................................................................... 10 
4. O motor Diesel .................................................................................................................... 11 
4.1 Evolução Histórica do motor Diesel .................................................................................. 11 
4.2 Funcionamento do sistema de injecção no motor Diesel ................................................. 12 
4.3 Sistema de Injecção no motor Diesel ................................................................................ 12 
5. Conclusão ............................................................................................................................ 14 
6. Web\ografia ........................................................................................................................ 15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Introdução 
 
No âmbito do Projecto FEUP a nossa equipa foi convidada a desenvolver um trabalho 
sobre motores de combustão interna. Após uma breve pesquisa acerca do 
funcionamento dos mesmos, optámos por abordar os Sistemas de injecção e de 
ignição dos motores Diesel e de explosão, os mais importantes e utilizados na 
sociedade mundial. Abordaremos, ainda, a evolução dos já referidos motores de 
combustão interna desde os trabalhos de Jean Joseph Étienne Lenoir e de Rudolf 
Diesel, que transformaram primitivos sistemas de conversão energética nos complexos 
motores que reconhecemos nos dias de hoje. Começaremos por fazer uma abordagem 
aos constituintes do motor de combustão interna. 
Dois dos processos essenciais a considerar, os quais relevámos no nosso estudo, 
passam pelo funcionamento de certas formas de injecção de combustível e da ignição 
dos motores. Desta forma, pretendemos conhecer e compreender um pouco melhor a 
real importância que assumem no nosso quotidiano, tão dependente da existência de 
meios de transporte eficientes. As suas vantagens e desvantagens, bem como os 
aspectos que distinguem estes dois tipos de motores, são outras das elações que 
pretendemos retirar desta pesquisa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. Principais constituintes do motor de combustão 
interna 
 
 
O motor de combustão interna (Fig. 1) é 
constituído, fundamentalmente, por 
três partes: o cabeçote ou cabeça do 
motor, o bloco e o cárter. 
Fabricado em ferro fundido ou em ligas 
de alumínio, a cabeça do motor é a 
tampa que se une ao bloco de cilindros, 
de maneira a oferecer resistência as 
explosões do motor. 
Hoje em dia quase todos os motores 
apresentam válvulas no cabeçote. No 
cabeçote dos motores de quatro 
tempos existe para cada cilindro, uma 
válvula de descarga, uma válvula de 
admissão, uma câmara de combustão, 
um colector de admissão, um colector 
de descarga. 
No motor de combustão interna as válvulas (Fig. 2) 
têm como função controlar a entrada e saída dos 
gases do cilindro do motor. São formadas por uma 
cabeça em forma de disco fixas por uma haste 
cilíndrica. 
 
 
 
Ainda na cabeça do motor existe a árvore de cames, ou árvore de comando de válvulas 
(Fig. 3), que tem como função o controlo da abertura das válvulas. É um veio cilíndrico 
formado por um conjunto de peças cuja função é controlar a abertura das válvulas. 
Fig. 1 
Fig. 2 
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Fig. 3 
O bloco (Fig. 4) é a parte central do motor. É nele que é feito o suporte para os cilindros e para 
a cambota, e é onde estão ligados a cabeça do motor e o cárter. A manufactura do bloco do 
motor é, geralmente, feita em ferro fundido. 
No interior do bloco 
existem tubos onde 
circula o liquido 
arrefecimento e o óleo de 
lubrificação. 
 
O cilindro é um furo no 
bloco aberto, nas duas 
extremidades, e é onde se 
desloca o pistão. O 
tamanho dos cilindros e o 
número de cilindros 
existentes no motor 
fazem alterar a potência, 
pois quanto maiores os 
cilindros mais combustível é queimado o que resulta numa 
maior potência. O número de cilindros pode variar de um 
para doze ou dezasseis. Uma vez que os cilindros atingem 
temperaturas na ordem dos 300ºC um bom sistema de 
refrigeração é essencial. 
A cambota (Fig. 5) é o constituinte do motor onde a energia 
libertada na combustão é transformada em energia 
mecânica. Nas extremidades da cambota encontram-se dois 
componentes importantes. O volante do motor e uma 
roldana. O volante do motor é a peça onde são suavizadas as explosões do motor. Muitas 
vezes o volante é cortado para conferir mais aceleração ao carro. Por outro lado, a roldana 
serve para fazer girar vários dispositivos, como a bomba de ar condicionado e a bomba de 
água. 
 
Fig. 4 
Fig. 5 
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A terceira e última parte do motor é o cárter. 
O cárter (Fif. 6) tem como principal função a 
lubrificação das partes móveis do motor. 
Serve também como escudo para a cambota 
e como recipiente para o óleo que cai das 
áreas móveis do motor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 6 
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3. Motor de explosão 
 
O motor de explosão é um motor que, através da queima de gasolina, realiza trabalho 
capaz de movimentar veículos automóveis, bem como diversas máquinas, e servir 
como geradores eléctricos portáteis. 
Tal como o motor Diesel, o motor de explosão é constituído por câmaras de 
combustão (onde há a queima de combustível) e cilindros (tubos onde deslizam os 
êmbolos). Estes estão ligados, por uma haste, à cambota, onde os movimentos do 
pistão são transformados em movimentos de rotação. Outros componentes essenciais 
para o fornecimento de combustível ao motor, iguais nos dois motores em foco, são o 
depósito, a bomba de injecção e a borboleta. 
 
3.1 Evolução do motor de explosão 
Entre 1852 e 1860 o francês Jean Joseph 
Étienne Lenoir, desenvolve e constrói o 
primeiro motor fixo de explosão, movido 
a gás. No ano de 1860 regista a patente 
da sua invenção. Ao fim de três anos, 
Lenoir consegue, finalmente montar o seu 
motor num triciclo, aplicando os 
funcionamentos básicos de uma máquina 
a vapor (Fig. 7). Neste seu motor o 
combustível era o gás e o óleo leve, 
e foi utilizado um carburadorprimitivo. 
Uma vez que a potência do motor 
era muito baixa a sua invenção 
revelava uma fraca aplicabilidade 
prática e o carro não chegou sequer 
a ser comercializado. Apesar disso 
esse triciclo circulou entre Paris e 
Joinville-le-Pont, o que valeu a 
Lenoir o Grande Prémio Argenteuil. 
Mais tarde, em 1880, o matemático Delamarre-Deboutteville, desenvolveu os estudos 
iniciais de Lenoir construindo um motor, patenteado em 1884, o qual baptizou de 
“Simplex” (Fig. 8). Funcionava com 2 cilindros horizontais ligados a um só eixo de 
Fig. 7 
 
Fig. 8 
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manivela e o seu combustível era o gás. A transmissão deste veículo era como a da 
bicicleta, com corrente. 
Os trabalhos de Lenoir foram novamente retomados mais tarde por Nikolaus Otto que 
quando se deparou com os trabalhos do primeiro sentiu que haveria ali mais alguma 
coisa a fazer. 
Durante o tempo que Otto dedicou ao 
desenvolvimento do motor de explosão 
ele tentou tornar o já existente motor de 
combustão mais eficiente. Torna-lo útil. 
Foi então que Otto, em Janeiro de 1862, 
criou o primeiro motor a quatro tempos 
do mundo (Fig. 9), embora muito 
barulhento e de difícil manutenção, pois 
as pancadas das explosões faziam com 
que não existisse material que 
sustentasse aquele motor. 
Continuou a trabalhar no seu motor até 
que em 1864, em parceria com Eugen 
Langen fundou a N.A. Otto & Cia, a 
primeira fábrica de motores de 
combustão interna do mundo. 
Depois de muito trabalho Otto consegue 
finalmente dominar a explosão e a partir 
de 1876 começam a ser produzidos 
industrialmente os motores de 
combustão interna de Otto, modelo que serve de base a todos os motores de explosão 
modernos. 
 
 
 
 
Fig. 9 
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3.2 Sistema de ignição no motor explosão 
 
Nos dois motores em estudo, uma 
das diferenças fulcrais é o sistema de 
ignição (Fig. 10). 
O motor de explosão funciona num 
ciclo de quatro tempos, também 
conhecido como ciclo de Otto – um 
ciclo termodinâmico que explica o 
funcionamento dos motores de 
combustão interna. A ignição dos 
mesmos é feita com recurso a uma 
vela de ignição, a responsável pela 
faísca que inicia a combustão. 
 
Os quatro tempos deste ciclo (Fig. 11) são: 
Admissão: o pistão afasta-se do cilindro fazendo com que haja uma injecção de ar e de 
combustível na câmara de combustão. 
Compressão: o pistão aproxima-se novamente do cilindro provocando a compressão 
do ar e da gasolina, que permite que a explosão seja mais energética. 
Combustão: no seu movimento ascendente o pistão atinge a vela de ignição. Esta 
liberta uma faísca que inicia a combustão. A combustão faz com que haja aumento de 
volume e com que o pistão 
seja deslocado para baixo. 
Escape: quando o pistão 
atinge o fundo a válvula de 
escape abre-se e os gases são 
libertados para um tubo para 
o efeito. 
 
 
Fig. 10 
Fig. 11 
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3.3 Sistema de injecção no motor de explosão 
 
Outra diferença significativa entre os motores em estudo neste trabalho terá de ser o 
sistema de injecção (Fig. 12). 
Este é o sistema que trata do transporte do combustível 
desde o depósito até às variadas câmaras de combustão. 
Nos motores de explosão, a gasolina é levada para os 
injectores alimentadores das câmaras de combustão dos 
cilindros. A quantidade de combustível administrada e o 
tempo de abertura dos injectores são controlados por 
um módulo electrónico que regula estas funções de 
acordo com a rotação do motor. 
Actualmente os motores funcionam com uma injecção 
que é mais sustentável a nível ambiental e económico. É 
a chamada injecção multiponto sequencial. Este tipo de 
injecção controla a quantidade necessária de gasolina 
que é levada para os cilindros em cada momento, 
conferindo-lhe, assim, as qualidades já mencionadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 12 
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4. O motor Diesel 
No motor Diesel (Fig.13), também conhecido como 
motor de ignição por compressão, a combustão dá-se 
devido ao aumento da temperatura que é provocado 
pela compressão da mistura ar+combustível. 
Este motor foi evoluindo ao longo dos anos tendo 
começado por ser um motor lento, barulhento e 
poluente tornando-se num motor rápido, económico e 
silencioso. 
 
4.1 Evolução Histórica do motor Diesel 
O alemão Rudolf Diesel (Fig. 14) foi o criador do primeiro modelo do motor Diesel que 
a 10 de Agosto de 1893 funcionou de forma eficiente. Este motor foi apresentado em 
1898 na Feira Mundial de Paris, França e utilizava como combustível óleo de 
amendoim. 
Perante esta invenção o motor começou a sofrer uma evolução 
constante. Os primeiros diesel eram alimentados por óleos vegetais, 
petróleo filtrado, etc. 
Entre 1911 e 1912, Rudolf Diesel afirmou: 
“O motor a diesel pode ser alimentado por óleos vegetais, e ajudará 
no desenvolvimento agrário dos países que vierem a utiliza-lo...” 
Com a morte de Rudolf Diesel o principio básico proposto por ele que era que o motor 
funcionasse a óleo vegetal que permitiria desenvolver a agricultura dos diferentes 
países e era um combustível bastante barato, foi esquecido no anos 70 pois a industria 
do petróleo criou o “óleo diesel” que era ainda mais barato que os outros 
combustíveis. Por isso passou a ser utilizado em abundância até que os cientistas 
chegaram a conclusão de que era extremamente prejudicial para o ambiente e então 
começa a haver agora uma maior preocupação em produzir óleo vegetal para utilizar 
nos motores. Perante estas mudanças entre o óleo diesel e o óleo vegetal os motores 
forma sujeitos a uma grande evolução para acompanhar estas variações. 
 
Fig. 14 
Fig. 13 
13113 
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Fig. 15 
 
4.2 Funcionamento do sistema de injecção no motor Diesel 
 
O motor Diesel funciona a quatro tempos que são: 
Admissão – nesta fase o motor aspira ar para a câmara de combustão devido ao 
movimento do pistão que se desloca do PMS (ponto morto superior) para o PMI 
(ponto morto inferior). 
Compressão – nesta fase o pistão ao deslocar-se do PMI para o PMS comprime o ar 
existente no cilindro aumentando a temperatura deste. 
Explosão – pouco antes do pistão atingir o PMS é injectado o combustível na câmara 
de combustão. O contacto entre o combustível e o ar aquecido provoca a uma 
explosão. Esta explosão faz com que o pistão se mova até ao PMI. 
Escape – Após ter atingido o PMI o pistão volta a subir expulsando os gases resultantes 
da combustão da mistura. 
 
4.3 Sistema de Injecção no motor Diesel 
O motor a diesel, antigamente, tinha como sistema de 
injecção de combustível as bombas injectoras (Fig. 15). 
Estas bombas estão divididas em dois grupos, as bombas 
injectoras em linha e as rotativas. 
 
A Bomba injectora em linha é composta por um corpo e vários componentes, entre 
eles uma régua, varias válvulas que permitem um funcionamento correcto da bomba. 
O movimento é feito por um veio de excêntricos que faz movimentar os pistões, nesse 
movimento é feito o débito de gasóleo para os bicos injectores. O desenho da bomba e 
feito á semelhança de um bloco de motor. Estas bombas são mais lentas tem um 
consumo mais alto etem umas dimensões bastantes grandes no entanto são mais 
fiáveis. 
 
 
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As bombas injectoras rotativas foram desenvolvidas principalmente pela Bosch, C.A.V. 
(LUCAS) estas bombas são de dimensões menores e muito mais rápidas que são 
compostas por um corpo sendo movidas por um veio em que numa das extremidades 
está colocada um embolo que com a rotação faz injectar o combustível em cada um 
dos bicos injectores sendo a injecção neste sistema muito mais rápido, com este 
modelo foi possível desenvolver uns bicos injectores que funcionavam a pressões 
muito mais elevadas sendo um das vantagens serem de dimensões menores, serem 
mais rápidas e terem consumos de gasóleo muito inferiores, tendo sido aplicados em 
várias marcas, sendo o grupo VW um dos primeiros utilizadores desta tecnologia. 
Mais tarde e após uma grande evolução criou-se o sistema Common-Rail 
O Common-Rail (Fig.16) é um sistema de injecção directa de combustível no motor 
Diesel. 
Este sistema de injecção foi criado nos anos 90 sendo agora muito comum nos 
automóveis mais recentes. 
Este sistema consiste numa bomba de alta pressão que através de uma rampa (tubo) 
comum a todos os injectores fornece uma pressão constante de injecção de 
combustível não estando dependente da 
rotação do motor. Este sistema é controlado 
electronicamente permitindo que o volume de 
combustível injectado seja o ideal e que este 
seja injectado no momento certo. 
Isto permite que o motor seja mais silencioso, 
mais económico e menos poluente. 
A marca pioneira a equipar um veículo com este sistema foi a Fiat mas agora quase 
todas as marcas optam por este sistema. 
 
 
 
 
 
Fig. 16 
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5. Conclusão 
Após uma elaborada pesquisa, tratamento de informação e criação do relatório 
ficamos a perceber melhor o funcionamento dos motores de combustão interna. 
Chegou-se então à conclusão de que de todos os motores existentes, os mais comuns 
são o motor Diesel e o motor de explosão a quatro tempos. Cada um deles tem 
vantagens e desvantagens. 
O motor Diesel, após uma grande evolução, passou de um motor lento, poluente e 
barulhento para um motor tecnologicamente mais evoluído e com a ajuda da 
Electrónica tornou-se num dos motores mais procurados pelas pessoas por ser um 
motor mais económico que o motor a gasolina. 
O motor a gasolina, aproveitando a tecnologia utilizada nos motores diesel, tem tido 
também uma grande evolução. O sistema de injecção deste tipo de motores foi o que 
mais evoluiu pois passou de um sistema de carburadores poluentes para um sistema 
mais limpo utilizando uma injecção multiponto sequencial. 
Este motor com a grande evolução que sofreu passou de um motor poluente e caro, 
para um motor mais económico e amigo do ambiente. 
Porém, estes motores, apesar de serem ambos de combustão interna, têm grandes 
diferenças. A grande diferença entre o motor a diesel e o motor a gasolina é a ignição. 
Enquanto no motor a diesel a explosão do combustível acontece devido ao aumento 
da temperatura provocado pela compressão da mistura, no motor a gasolina a 
explosão da mistura ar+combustível é provocado por uma faísca produzida pela vela 
de ignição no momento em que a compressão na câmara de combustão é máxima. 
Também os métodos e os sistemas usados na injecção do combustível são diferentes. 
Enquanto no motor diesel é utilizada uma bomba injectora, no motor de explosão usa 
carburador ou injecção multiponto sequencial. 
Tanto um motor como o outro são inimigos do ambiente e têm custos mas são uma 
peça importante na sociedade e no mundo tecnológico e industrial. 
A escolha entre o motor Diesel e o motor de explosão está dependente do uso e da 
forma com o irá usar tendo cada um tem vantagens e desvantagens dependendo da 
utilização. 
 
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6. Web\ografia 
 
 Wikipédia. 2009. Motor a diesel. http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_a_diesel 
(accessed October 1, 2009) 
 2009. Motor a diesel. http://www.biodieselbr.com/biodiesel/motor-
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 2009. Motor a explosão. 
http://www.carroantigo.com/portugues/conteudo/curio_motor_explosao.htm 
(accessed September 24, 2009) 
 Marshall Brain. 2009. Como funcionam os motores de carros. 
http://carros.hsw.uol.com.br/motores-de-carros.htm (accessed September 24, 
2009) 
 Publitrade. 2009. Sistema de injecção dos motores a gasolina. 
http://www.descobrirpeugeot.com/content/view/175/180/ (accessed 
September 24, 2009) 
 Publitrade. 2009. Sistema de ignição. 
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September 24, 2009) 
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(accessed October 16, 2009) 
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 Wikipédia. 2009. Cilindro (motor). http://pt.wikipedia.org/wiki/Cilindro_(motor) 
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