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Motores e seus componentes Carlos A. Breda Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Constituição dos Motores O motor de combustão interna é um conjunto de mecanismos que transforma energia térmica em energia mecânica Motor de combustão interna: produção de calor no interior do próprio motor. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Principais partes do motor • Cabeçote, bloco e cárter Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Cabeçote do motor • o cabeçote é a parte superior do motor; • são fabricados em ferro fundido ou alumínio. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Bloco do motor • o bloco é a parte central do motor; • normalmente construído de ferro fundido; Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Cárter do motor • o cárter é a parte inferior do motor; • normalmente é o reservatório de óleo lubrificante. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Principais Componentes no Cabeçote • Válvulas: as válvulas são usadas nos motores de quatro tempos. Controlam a entrada e saída de gases em cada cilindro do motor. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. VÁLVULAS Responsável pelo fechamento e abertura das válvulas nos motores de 4 tempos Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Principais Componentes no Cabeçote • Eixo de cames; • Eixo de comando de válvulas; • possui ressaltos ou cames para cada válvula. • são fabricados em aço forjado ou ferro fundido. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Principais Componentes no Bloco • Cilindro:o cilindro é um furo no bloco aberto nas duas extremidades. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Principais Componentes no Bloco • Virabrequim ou árvore de manivelas: Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Principais Componentes no Bloco • Pistão: o pistão é fechado na parte superior e aberto na inferior. Apresenta ranhuras na parte superior para fixação dos anéis de segmento Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Pistão do Motor Diesel 800 C Temperatura de Combustão Coroa do Pistão Raspador de Óleo Camisa do Cilindro Saia do Pistão Gases “Blowby” Anéis de Compressão Anéis Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Motores a combustão interna e a transmissão de sua potência Principais Componentes no Bloco • Biela: em forma de haste, serve para transmitir o movimento linear alternativo do pistão para o virabrequim. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Principais Componentes no Cárter • reservatório de óleo lubrificante; • bomba de óleo lubrificante está localizada no cárter; • fechamento da parte inferior do motor. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Motores do Ciclo Otto • motores de ignição por centelha; • utilizam a energia da centelha elétrica da vela de ignição para dar início a reação de combustão. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Motores do Ciclo Diesel • motores do ciclo diesel; • motores de ignição por compressão; • utilizam o aumento da temperatura devido a compressão de uma massa de ar para dar início a reação de combustão Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Motores de 4 Tempos • Realiza o ciclo em quatro cursos; • Realiza o ciclo em duas voltas (720o) na árvore de manivelas Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Motores de 2 Tempos • Realiza o ciclo em dois cursos; • Realiza o ciclo em uma volta (360o) na árvore de manivelas Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Motores do ciclo otto de 4 tempos • Os motores do ciclo otto de quatro tempos admitem mistura de ar e combustível. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Motores do ciclo diesel de 4 tempos • Os motores do ciclo diesel de quatro tempos admitem somente ar. • Não Há centelha (faísca) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Motores do ciclo otto de 2 tempos • Os motores do ciclo otto de dois tempos admitem mistura de ar,combustível e óleo lubrificante. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Admissão 1 Compressão 2 Injeção do combustível Expansão 3 Escape 4 MOTOR DIESEL 4 TEMPOS COM INJEÇÃO DE COMBUSTÍVEL NO CILINDRO: ciclo de funcionamento Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. MOTOR CICLO OTTO Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Funcionamento básico dos motores de 4 tempos • Primeiro curso: Admissão Ar + combustível Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Motores a combustão interna e a transmissão de sua potência Funcionamento básico dos motores de 4 tempos • Segundo curso: Compressão Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Funcionamento básico dos motores de 4 tempos • Terceiro curso: Expansão Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Funcionamento básico dos motores de 4 tempos • Quarto curso: Descarga Resíduos da combustão Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Motor 4 tempos Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Abertura e fechamento de válvulas Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. • Primeiro curso: compressão e admissão no cárter. • Segundo curso: expansão, admissão no cilindro e descarga. Funcionamento básico dos motores de 2 tempos Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. MOTOR DE 2 TEMPOS , CICLO DE FUNCIONAMENTO Tipo aspirado, sem válvulas de aspiração e escape, de ignição por centelha Combustão e Escape 1 Aspiração e Compressão 2 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2 Tempos 1º TEMPO - Admissão e compressão 2º TEMPO - expansão e escape Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. MOTOR DIESEL 2 TEMPOS Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Ciclo diesel Ciclo Otto Na compressão, somente ar é comprimido na câmara Na compressão é comprimida uma mistura de ar + combustível O ar é comprimido até atingir uma temperatura acima da de auto-ignição O ar é comprimido a mais baixas pressões, a temperatura atingida fica abaixo da de autoignição O combustível é injetado (quase no final da corrida do pistão) e entra em autoignição O combustível entra em ignição através de uma faísca Taxas de compressão altasTaxas de compressão mais baixas Aceita combustível menos "nobre" : óleo Diesel ou gás natural + 20% óleo Diesel Combustível: gasolina, álcool, gás natural Ciclo a ar ideal: o calor entra a pressão constante Ciclo a ar ideal: O calor entra a volume constante Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Sistemas de Alimentação do motor Circuito de Ar PRÉ-FILTRO ABAFADOR COLETOR DE DESCARGA VÁLVULA DE DESCARGA FILTRO COLETOR DE ADMISSÃO VÁLVULA DE ADMISSÃO CILINDRO • Responsável pelo suprimento de ar e combustível ao motor Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Pré-filtro de ar • Localizado antes do filtro de ar • Tem como função reter partículas grandes contidas no ar. Filtro de ar Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Filtro de ar • Tem como função reter partículas pequenas contidas no ar Podem ser de dois tipos: 1) em banho de óleo 2) de papel Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Filtro de ar em banho de óleo • O ar passa por uma camada de óleo antes de atravessar o elemento filtrante. O elemento filtrante não é trocado, devendo ser limpo periodicamente. Ar com impurezas Ar filtrado Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Filtro de ar de papel • Nos filtros de papel, também conhecidos como ‘filtro de ar seco’ existem dois elementos filtrantes descartáveis: 1) Primário de papel 2) Secundário de feltro Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Filtro de ar de papel Ar com impurezas Centrifugação do ar Ar filtrado Válvula de descarga Ciclonizador Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Filtro de ar seco Apresenta dois elementos filtrantes descartáveis: 1) filtro primário de papel 2) filtro secundário de feltro Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Quanto à forma de entrada de ar Admissão do ar 1) por meio do vácuo criado pelo movimento descendente do pistão: motor aspirado 2) sob pressão: motor turbinado Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Intercooler: sistema de resfriamento de ar para motores turbinados • Localizado entre a turbina e os cilindros; • Contribui para aumentar a massa de ar do volume de admissão. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Circuito de combustível DIESEL • Injeção de combustível atomizado, sob pressão, no interior da câmara de combustão de cada cilindro segundo a ordem de ignição do motor; • Pressão de injeção: 2000 bar Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Bomba injetora • Dosagem e controle da injeção de combustível sob pressão Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Bomba alimentadora • Bomba alimentadora: baixa pressão – bombeamento do combustível do tanque até a bomba injetora Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Filtro de combustível Evita que partículas contidas no combustível atinjam a bomba injetora Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Filtro de combustível com sedimentador • Filtra combustível e decanta água Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Bicos injetores Quando ocorre a pulverização do combustível na câmara a pressão é em torno de 1600 bar, ou seja, cerca de 1600 vezes o valor da pressão atmosférica Os motores diesel podem apresentar controle de injeção eletrônica Controle de injeção eletrônica Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Unidades usuais de pressão Unid. Pascal, Pa Bar, bar Atmosfera, atm Torre, mmHg Pound per square inch, psi 1 Pa ≡ 1 N.m-2 10−5 9,8692×10−6 7,5006×10−3 145,04×10−6 1 bar 100 000 ≡ 106 dyn/cm² 0,98692 750,06 14,504 1 at 98 066,5 0,980665 0,96784 735,56 14,223 1 atm 101 325 1,01325 ≡ 101 325 Pa 760 14,696 1 torr 133,322 1,3332×10−3 1,3158×10−3 ≡ 1 mmHg 19,337×10−3 1 psi 6 894,76 68,948×10−3 68,046×10−3 51,715 torr ≡ 1lbf/in² 1 kgf.cm-2 98 066,5 0,980665 0,96784 735,56 14,223 A unidade internacional é o Pascal, Pa; Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.
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