Sistemas Automotivos Motores

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Sistemas Automotivos
Nerisson Araújo
Motores
História
1769: Nicolas Cugnot cria o 1º carro a vapor.
História
Fonte: Google Imagens
1860: Lenoir constrói o 1º automóvel como motor de combustão interna.
História
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1876: Nikolaus Otto constrói um motor de combustão interna operando em 4 tempos.
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1886: Karl Benz constróia o 1º carro com motor de combustão interna movido à gasolina.
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1897: Rudolf Diesel constrói o 1º motor Diesel, apresentado ao público em 1900.
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1908: Henry Ford inicia a fabricação do modelo T. As vendas ultrapassaram 15 mi de unidades.
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1956: Romi Isetta, 1º automóvel brasileiro. Licença de fabricação concedida pela BMW, idealizadora do modelo Isetta.
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Arquitetura dos motores
Em linha: Pistões dispostos lado a lado.
Vantagem: Fabricação barata e simples. Desvantagem: Menor equilíbrio.
Arquitetura dos motores
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Em V: Cilindros pares de fileiras em V
Vantagem: Maior equilíbrio. Desvantagem: Fabricação mais cara.
Nota: Não existem motores V7 e V9 (cilindros ímpares), pois isso geraria desbalanceamento de massas e forças, por conta de que a distribuição do motor seria assimétrica.
Arquitetura dos motores
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Boxer: Fileiras horizontais e contrapostas.
Vantagem: Refrigeração a ar. Desvantagem: Pode haver vazamento de óleo.
Arquitetura dos motores
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Radial: Pistões dispostos em torno de um ponto central em 360°.
Vantagem: Refrigeração uniforme. Desvantagem: Consumo elevado de óleo lubrificante.
Arquitetura dos motores
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Wankel: Não há pistões e sim rotores, semelhante a um triângulo.
Vantagem: Menos vibrações. Desvantagem: Difícil vedação entre os cantos.
Arquitetura dos motores
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Alimentação de combustível
Injeção no coletor: Bomba aspira o combustível e pressiona para um tubo de pressão, de onde flui para o distribuidor de combustível com as válvulas injetoras.
Sistema sem retorno: O regulador de pressão fica situado no tanque de combustível ou próximo dele. Com essa configuração, elimina-se a necessidade de tubo de retorno para o tanque de combustível, e somente a quantidade necessária flui pelas válvulas injetoras.
Fonte: Manual de Tecnologia Automotiva - Bosch
Alimentação de combustível
Injeção direta no cilindro: O combustível é injetado com pressões maiores que na injeção no coletor de admissão. 
Alimentação de combustível
Componentes: Bomba de combustível, módulo de alimentação, regulador de pressão e filtros.
Fonte: Manual de Tecnologia Automotiva - Bosch
Fonte: Google Imagens
Componentes: Bomba de combustível, módulo de alimentação, regulador de pressão e filtros.
Alimentação de combustível
Fonte: Manual de Tecnologia Automotiva - Bosch
Tipos de motores
Ignição por centelha (Ciclo Otto): 1°: Válvula admissão abre para entrada da mistura ar-combustível e o pistão desce; 2°: Válvulas fechadas, o pistão sobre comprimindo a mistura; 3°: Ocorre a explosão devido a centelha vinda da vela de ignição, o pistão desce com violência, gerando o torque do motor; 4°: Pistão sobe novamente, com válvula exaustão aberta e expele os gases da combustão. O ciclo se repete continuamente até o veículo ser desligado!
Tipos de motores
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Ignição por compressão (Ciclo Diesel): 1°: Válvula admissão abre para entrada do ar e o pistão desce; 2°: Válvulas fechadas, o pistão sobre comprimindo o ar; 3°: Ao final do 2º tempo, ocorre a explosão devido a injeção de combustível pressurizado que vem da bomba injetora, o pistão desce com violência, gerando o torque do motor; 4°: Pistão sobe novamente, com válvula exaustão aberta e expele os gases da combustão. O ciclo se repete continuamente até o veículo ser desligado!
Tipos de motores
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Principais peças
Bloco do motor: Peça base da montagem do motor.
Cabeçote: Junto com o bloco, forma as câmaras de combustão.
Principais peças
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Comando de válvulas: Eixo com ressaltos para, que controla abertura e fechamento das válvulas.
Válvulas: Permitir a entrada de ar e combustível no motor (admissão), e permitir a saída dos gases de escapamento. As duas também vedam a câmara no tempo de compressão.
Principais peças
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Biela: Transmite os movimentos retilíneo alterarnados do pistão ao virabrequim.
Casquilho: Conjunto de duas peças feito para reduzir o atrito.
Pistão ou êmbolo: Transmite a força de expansão dos gases gerados nos cilindros para o virabrequim por meio da biela.
Principais peças
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Biela
Casquilho
Virabrequim: Recebe o movimento retilíneo alternado dos pistões e transforma em movimento rotativo para movimentar o veículo.
Volante do motor: Transfere a potência produzida pelo motor para o sistema de transmissão. 
Principais peças
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Lubrificação
O óleo é então sugado por uma bomba de óleo, passa pelo filtro e vai para a galeria principal, de onde é distribuído para os principais pontos do motor, como os mancais de virabrequim e o eixo comando de válvulas. O óleo então sobe para lubrificar os balancis e retorna ao carter pela ação da própria gravidade. Em alguns motores o óleo passa também por um intercambiador de calor para ser resfriado. 
Lubrificação
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Tipos de injeção
Injeção mecânica Lucas: Uma bomba elétrica, montada perto do tanque de combustível, aspira o combustível através do filtro e fornece-o sob pressão à unidade de controle ou ao distribuidor-dosador. Um cilindro ou um rotor, acionado pelo motor e girando dentro do distribuidor-dosador controla o fornecimento de combustível.
Tipos de injeção
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Injeção eletrônica: Possui um microprocessador eletrônico (módulo de injeção) que é responsável pelo controle de todo o sistema. O módulo analisa as informações vindas dos vários sensores distribuídos pelo motor, processa e retorna ações de controle nos diversos atuadores, de modo a manter o motor em boas condições de consumo, desempenho, dirigibilidade e emissões de poluentes. 
Tipos de injeção
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Arrefecimento
À água: A água com auxílio da bomba d’ água percorre e resfria a temperatura do motor através da troca de calor realizada pelo contato entre o bloco do motor e a água que passa pelas galerias do mesmo. Assim que a água atinge certa temperatura de trabalho a válvula termostática se abre e faz com que a água em alta temperatura possa ser resfriada por meio da troca de calor entre o ar de fora do carro e a própria água que passa entre as aletas do radiador. 
Arrefecimento
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À ar: o ar circula através das aletas existentes no exterior dos cilindros e na cabeça dos cilindros. É direcionado por pressão dinâmica e/ou um ventilador em torno das paredes externas dos cilindros.
Arrefecimento
Filtragem de ar
O ar entra pelo duto, passa pelo elemento filtrante para absorver partículas de poeira, podendo assim ser admitido no motor.
Filtragem de ar
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Escapamento
Escapamento
Fonte: Google Imagens
Redução de emissões
Catalisador: Faz a transformação de gases tóxicos em inofensivos a saúde. Não deve jamais ser retirado! 
Redução de emissões
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ARLA 32: Reage com os gases de escapamento para reduzir os poluentes. Este sistema não deve ser burlado!
Redução de emissões
Fonte: Revista Movesa
Sobrealimentadores
Turbocompressor: Reaproveita os gases do escapamento para movimentar uma turbina, que gira um compressor. 
Sobrealimentadores
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Supercharger: Mesmo próposito do Turbocompressor. Movido diretamente pelo motor, por uma correia ligada a árvore de manivelas.
Sobrealimentadores
Fonte:Google Imagens
Propulsões alternativas
Motores elétricos: Potência do motor definida pela potência máxima do acumulador, que produz a potência de tração. Motor silencioso e que não emite poluentes.
Propulsões alternativas
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Motores híbridos: Utiliza diferentes tipos de propulsões a fim de aproveitar o melhor de cada uma delas.
Propulsões alternativas
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Células de combustível: Alternativa promissora a preservação do meio ambiente.
Propulsões alternativas
Fonte: Google Imagens
Obrigado pela atenção!