AULA Tratores e Motores - Copia

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1. INTRODUÇÃO 
2. CONSTITUIÇÃO GERAL DOS TRATORES 
3. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DOS MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA
 3.1 Ciclos termodinâmicos
 3.2 Ciclos de Carnot
 3.3 Classificação dos motores segundo o ciclo termodinâmico
 3.3.1 Motores de Ciclo Otto
 3.3.2 Motores de Ciclo Diesel
3.4 Fases ou tempos de funcionamento dos motores alternativos
3.5 Processo de combustão dos motores
4. EXEMPLOS DE MOTORES EM TRATORES AGRÍCOLAS 
5. ATIVIDADES DE APRENDIZAGEM 
6. ATIVIDADE COMPLEMENTAR
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
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Aula anterior – relembrando...
SISTEMAS COMPLEMENTARES DOS MOTORES 
Sistemas complementares;
Sistema de alimentação de ar; 
Sistema de alimentação de combustível;
Sistema de arrefecimento;
Proporcionam as condições necessárias para que o processo de transformação da energia interna dos combustíveis em trabalho mecânico se realize de forma eficiente e contínua.
Os sistemas mais utilizados pelos motores Diesel são:
Sistema de aspiração natural;
Sistema turboalimentado;
Turboalimentado com pós-arrefecimento.
Filtro banho de óleo;
Filtro seco;
Figura. Esquema de entrada de ar no motor 
Fonte: Fram, 2003
Fonte: Mercedes Benz do Brasil, 2016
Fonte: Mercedes Benz do Brasil, 2016
PROCESSOS DE TRANSMISSÃO DE CALOR:
Condução;
Radiação;
Convecção.
Fonte: http://www.eduloureiro.com.br/index_arquivos/taula1.pdf
Figura. Circuito do sistema de arrefecimento do motor 
Fonte: MWM International, 2009
Válvula termostática;
Radiador
Ventilador
TIPOS DE SUBSISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO
Arrefecimento a ar;
Arrefecimento a água;
Sistema de circulação forçada – por bomba.
Fonte: MWM International, 2009
Fonte: Mercedes Benz do Brasil, 2006
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1	INTRODUÇÃO
TRATORES são máquinas autopropelidas projetadas para tracionar, transportar e fornecer potência para máquinas e implementos agrícolas.
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Microtrator, modelo buffalo bfde, 11 CV 
Trator Stara, modelo ST MAX 180, 175 CV 
Trator de esteira Challenger, modelo MT775E, 605 CV
Trator Agritec, modelo 1155 Fruteiro, 42 CV.
Trator articulado, modelo 9570R, 517 CV 
Trator Valtra, modelo N163 Direct, 171 CV 
https://www.grupocultivar.com.br/artigos/tracao-ideal
ARTIGO DA CULTIVAR QUE FALA DE 4x2, 4x2 tda, e 4x4.
TRATOR 4X2 (TRAÇÃO IMPLES) 
Aquele que tem um eixo de tração traseiro e um eixo com rodas direcionais 
TRATOR 4X2 TDA 
Tem quatro rodas de tração, mas com tração opcional no eixo dianteiro.
TRATOR 4X4
Quatro rodas iguais e tração em dois eixos, às vezes chamada de tração dupla
Os tratores agrícolas são máquinas autopropelidas projetadas para tracionar, transportar e fornecer potência para máquinas e implementos agrícolas. BARGER, et al. (1966) define trator agrícola como um veículo complexo, empregado para impelir ou fornecer força estacionária para uma larga variedade de implementos agrícolas. Existem diversas marcas e modelos de tratores agrícolas no mercado, deste os microtratores com potência em torno de 11 cv até tratores de grande porte com potências acima de 500 cv. Os rodados podem ser de pneus ou esteiras. Os tratores de rodados de pneus podem ser de tração 4x2 ou de 4x4. Os tratores de tração 4x4 recebem duas denominações: 4x4 verdadeiro e 4x4 TDA (tração dianteira auxiliar). A diferença é que o 4x4 verdadeiro deve apresentar mesma capacidade de tração nos eixos dianteiro e traseiro.
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 Motor, sistema de transmissão, sistema hidráulico e rodados.
 Componentes estão montados em uma estrutura denominada chassi.
2	CONSTITUIÇÃO GERAL DOS TRATORES
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Monobloco
Chassi
Fonte: John Deere
Semichassi
Chassi articulado
DENTRE AS PRINCIPAIS FUNÇÕES DOS RODADOS: 
Sustentação e amortecimento da carga (ou peso) do trator que são obtidos pelo efeito da pressão de ar nos pneus.
Tração 
Controle direcional
DESENHOS DA BANDA DE RODAGEM DOS PNEUS:
Banda de rodagem-guia; 
Banda de rodagem para tração.
(A) Embreagem;
(B) Caixa de câmbio (caixa de marchas);
(C) Diferencial;
(D) Redução final.
A.
C.
B.
D.
Fonte: Senar, 2009
Fonte: Senar, 2010
PARTES FIXAS
A) Cabeçote 
B) Bloco 
C) Cárter
PARTES MÓVEIS
A) Pistão ou êmbolo, B) Biela, C) Virabrequim, D) Volante do virabrequim, E) Válvulas, 
Chassi= Deve oferecer resistência aos esforços de torção provenientes da tração. 
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CHASSI
Motor
Sistema de hidráulico
Rodados
Sistema de transmissão
3	PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DOS MOTORES DE 
COMBUSTÃO INTERNA
O funcionamento dos motores de combustão interna se realiza em ciclos denominados CICLOS TERMODINÂMICOS, no qual se distinguem quatro fases ou quatros tempos: ADMISSÃO, COMPRESSÃO, EXPLOSÃO/EXPANSÃO e ESCAPE. 
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Conceitualmente, ciclo é uma série de processos que ocorrem quando um determinado sistema se desloca originalmente de um estado inicial para retornar ao estado original. 
3.1	CICLOS TERMODINÂMICOS
Expansão isotérmica – A a B.
Expansão adiabática – B a C. 
Compressão isotérmica – C a D. 
Compressão adiabática – D a A. 
3.2	CICLO DE CARNOT
PRIMEIRA FASE – O gás sofre uma transformação isotérmica. Se expande e absorve a quantidade de calor Q1 de uma fonte quente à temperatura T1.
SEGUNDA FASE – Após a transformação isotérmica, o gás sofre uma transformação adiabática (sem trocas de calor com o meio). Como se expande adiabaticamente, sua temperatura cai para um valor T2.
 TERCEIRA FASE – Em seguida, o gás sofre uma compressão isotérmica e libera uma quantidade de calor Q2 para a fonte fria à temperatura T2.
 QUARTA FASE – Finalmente, retorna a condição inicial após sofrer uma compressão adiabática.
Figura: Diagrama do ciclo de Carnotan. 
Fonte Wan Wylen.
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RENDIMENTO (N) = 
Estabelece o MÁXIMO RENDIMENTO que uma máquina térmica pode ter
Carnot mostrou que uma maquina para ter máximo rendimento trabalhando entre duas temperaturas ela precisa seguir o seguinte ciclo:
1- 
T2: Temperatura da fonte quente medida em kelvin (K) 
T1: Temperatura da fonte fria medida em Kelvin (K).
3.3	CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES SEGUNDO O CICLO TERMODINÂMICO
3.3.1	MOTORES DE CICLO OTTO – 
Motores de combustão interna com ignição por centelha, utilizando como combustíveis: gasolina, gás ou álcool. 
Uma mistura ar + combustível é admitida num cilindro e comprimida pelo pistão ou êmbolo, após inflamada por uma centelha elétrica provocada pela vela de ignição.
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Video: Comparação entre os ciclos
Diesel x Otto
3.3.2	MOTORES DE CICLO DIESEL – 
Motores de combustão interna com ignição por compressão, utilizando como combustíveis: diesel, biodiesel e suas misturas. 
O ar admitido no cilindro é comprimido pelo pistão ou êmbolo, atingindo devido à compressão, uma temperatura de 500 a 700ºC. 
3.4	FASES OU TEMPOS DE FUNCIONAMENTO DOS MOTORES ALTERNATIVOS
PMS
PMI
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3.5	PROCESSO DE COMBUSTÃO NOS MOTORES
A combustão ou queima é um processo químico que exige a presença desses três componentes que, ao se combinarem na proporção adequada dentro do motor, promovem a explosão.
Figura 5.2: Triângulo do fogo 
Fonte: CTISM
O TEMPO que leva para que a mescla ar + combustível entre em combustão é chamado de atraso de combustão e dura aproximadamente 1 milissegundos (ms). 
Figura: Tempo de combustão 
Fonte: Mercedes Benz do Brasil, 2006
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Para que haja uma combustão perfeita, é necessário dosar três elementos fundamentais, é o chamado triângulo do fogo: o AR, o CALOR e o COMBUSTÍVEL. 
Baixa temperatura de funcionamento do motor. 
• Bicos injetores não atomizando perfeitamente. 
• Ponto de início de injeção ajustado muito avançado. 
• Má qualidade do combustível.
 • Problemas mecânicos, específicos para o tipo de motor. 
Atraso 2 milissegundos (ms), 
Em alguns casos, existem condições que o atraso pode durar mais tempo, até 2 milissegundos (ms), isso devido a (à):
 • Baixa temperatura de funcionamento do motor. 
• Bicos injetores não atomizando perfeitamente. 
• Ponto de início de injeção ajustado muito avançado. 
• Má qualidade do combustível.
 • Problemas mecânicos, específicos para o tipo de motor.Como consequência do maior tempo de atraso de combustão, há o ruído de combustão chamado de batida de pino, ruído metálico gerado por frentes de chamas distintas dentro da câmara de combustão. Outro fator que influencia o atraso de combustão é a pressão de compressão no interior da câmara de combustão. Quanto maior a pressão, menor o atraso de combustão, conforme mostra a Figura 5.3, a seguir: o efeito da temperatura (ºC) versus níveis de pressão (bar).
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4.	EXEMPLOS DE MOTORES EM TRATORES AGRÍCOLAS 
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4.	EXEMPLOS DE MOTORES EM TRATORES AGRÍCOLAS 
TRATORES POR FAIXA DE POTÂNCIA
Número de modelos de tratores no Brasil ofertados em 2020/21
Atualmente são oferecidos 305 modelos de tratores agrícolas, com as mais diversas configurações para as diferentes faixas de potência.
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4.	EXEMPLOS DE MOTORES EM TRATORES AGRÍCOLAS 
Fonte: Revista Cultivar
5.	ATIVIDADES DE APRENDIZAGEM 
Marque a alternativa verdadeira (V) ou falsa (F).
(___) Os motores podem ser classificados segundo o ciclo termodinâmico em ciclo Otto e ciclo Diesel. 
(___) Motores Otto utilizam gasolina, álcool e biodiesel como combustível.
(___) Os motores Diesel possuem ignição de explosão pela compressão dos gases de admissão em altas temperaturas.
(___) O motor convencional a gasolina é um motor de combustão interna no qual a mistura ar e gasolina, após ser comprimida, é inflamada por uma centelha elétrica.
(___) Nos motores Diesel não há mistura; o ar é admitido e comprimido antes da explosão.
(___) Nos motores Diesel a mistura ar + combustível é injetada em uma câmara de combustão, não necessitando de centelha elétrica para inflamar a mistura. 
(___) Nos motores alternativos de êmbolos, o tempo correspondente ao de expansão, após a combustão, é considerado o responsável por gerar trabalho pelo sistema. 
(___) Quanto ao formato, a câmara de combustão pode ser dividida: em injeção direta, injeção indireta e injeção inversa. 
(___) Nos motores de combustão interna, dois tempos são correspondentes à produção de energia e dois são passivos, absorvem energia produzida. 
(___) Os motores do ciclo Diesel, inicialmente, aspiram e comprimem o ar de admissão.
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5.	ATIVIDADES COMPLEMENTAR
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Link de acesso: https://issuu.com/grupocultivar/docs/anuario_site
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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BARGER, E. L., et alli. Tratores e Seus Motores, Editora Edgard Blucher, São Paulo – 1966.
BALASTREIRE, L. A. Máquinas agrícolas. Ed. Manole, 1987.
GIACOSA,D. Motores endotérmicos. Ed. Dossat, Barcelona, 752p. 1980.
Cultivar máquinas. Documento online. Disponível em: < https://issuu.com/grupocultivar/docs/anuario_site>.
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