1 Fundamentos de motores

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Fundamentos de motores
Fundamentos de motores - Bem-vindo - Metas do Curso
Este curso foi concebido para dar a você uma compreensão básica sobre motores:
como um motor de quatro tempos funciona
os componentes e os sistemas necessários para que um motor funcione
a terminologia usada para classificar os motores
Para entender como os motores funcionam, você deve aprender sobre o processo de combustão em motores diesel e a gás. Você também aprenderá como um motor converte o movimento alternado em movimento rotativo usado por geradores, bombas e trens de força.
Para saber como um motor funciona, você também deve aprender sobre os diversos componentes que fazem parte de um motor, como o bloco, os cabeçotes, os pistões, os anéis, o virabrequim e as bielas.
Existem diversos sistemas dos quais cada motor depende para funcionar. Você aprenderá como os sistemas de ar e de combustível são usados na combustão, enquanto os sistemas de arrefecimento e de lubrificação protegem o motor.
Ao concluir este curso, você compreenderá melhor as operações do motor, as descrições de peças, os problemas de manutenção e as comparações entre produtos.
Como os Motores Funcionam
Como os Motores Funcionam - Introdução
Após concluir esta seção, você entenderá:
Concluído
1. Os elementos básicos necessários para a combustão
Concluído
2. Como a energia é transmitida nos movimentos alternado e rotativo
Concluído
3. Os temos comuns usados para descrever motores
Concluído
4. As diferenças entre os motores diesel e a gás
Conceitos Básicos
Pense no motor como um relógio. Tudo funciona em sincronia para manter um bom ritmo. Em um motor diesel ou a gás, todos os componentes trabalham em conjunto para converter energia térmica em energia mecânica.
Combustão
O aquecimento do ar e do combustível juntos produz a combustão, que cria a força necessária para acionar o motor. O ar, que contém oxigênio, é necessário para queimar o combustível. O combustível produz a força.
Concluído
Quando atomizado, o diesel pega fogo facilmente e é queimado de maneira eficiente.
Concluído
A combustão ocorre quando a mistura de ar e combustível se aquece o suficiente para queimar. Ela deve queimar rapidamente e de maneira controlada para produzir o máximo de energia térmica.
Concluído
Ar + Combustível + Calor = Combustão
Fatores que Controlam a Combustão
A combustão é controlada por três fatores:
Concluído
1. O volume de ar comprimido
Concluído
2. O tipo de combustível usado
Concluído
3. A quantidade de combustível misturada ao ar
Câmara de Combustão
A câmara de combustão é formada por:
Concluído
1. Camisa do cilindro
Concluído
2. Pistão
Concluído
3. Válvula de entrada
Concluído
4. Válvula de escape
Concluído
5. Cabeçote de cilindros
Compressão
Quando o ar é comprimido, ele se aquece.
Concluído
Quanto mais você comprime o ar, mais quente ele fica. Em um motor diesel, se ele for comprimido o suficiente, produz temperaturas acima da temperatura de ignição do combustível.
Quantidade de Combustível
A quantidade de combustível também é importante pois, quanto mais combustível, maior é a força. Quando injetada em uma área fechada que contenha ar suficiente, uma quantidade pequena de combustível produz grandes quantidades de calor e força.
Processo de Combustão do Motor Diesel
Em um motor diesel, o ar é comprimido dentro da câmara de combustão até que esteja quente o suficiente para queimar o combustível. Em seguida, o combustível é injetado na câmara aquecida e a combustão ocorre.
Concluído
Isso é chamado de ignição por compressão.
Processo de Combustão do Motor a Gás
Em um motor a gás natural, o ar comprimido não fornece calor o suficiente para iniciar a combustão. Por isso, o módulo de ignição fornece uma corrente de alta tensão a um bujão a vela que inflama a mistura, criando a combustão.
Concluído
Isso é chamado de combustão por ignição a vela.
Transmissão de Energia Térmica
Nos dois tipos de motor, a combustão produz energia térmica, que faz com que os gases presos na câmara de combustão se expandam, empurrando o pistão para baixo.
Concluído
Quando o pistão desce, ele move outros componentes mecânicos que realizam o trabalho.
Movimentos Alternado e Rotativo
Os componentes trabalham juntos para transformar o movimento alternado em movimento rotativo. Quando a combustão ocorre, ela move o pistão e a biela em um movimentos para cima e para baixo, chamado de movimento alternado.
Concluído
A biela gira o virabrequim, que converte o movimento alternado no movimento circular chamado de movimento rotativo. O movimento rotativo é energia útil que pode acionar um gerador, uma bomba ou o trem de força de um veículo, que precisam de movimento rotativo para funcionar.
Concluído
É assim que o motor transforma o calor da combustão em energia útil.
Tempo de Entrada
O ciclo é iniciado com o tempo de entrada. Primeiro, a válvula de entrada se abre. Ao mesmo tempo, o pistão se move para o ponto morto inferior, ou BDC, seu ponto mais baixo, puxando o ar para dentro da câmara de combustão.
Concluído
Durante o tempo de entrada, o virabrequim gira 180 graus, ou metade de uma rotação. A válvula de escape permanece fechada.
Tempo de compressão
Durante o segundo curso, ou tempo de compressão, a válvula de entrada se fecha, vedando a câmara de combustão. O pistão se move para o ponto mais alto da camisa do cilindro, chamado de ponto morto superior ou TDC.
Concluído
O ar encapsulado está comprimido e muito quente. A quantidade de ar que é comprimido é chamada de taxa de compressão. A taxa de compressão de um motor é uma comparação entre os volumes totais da câmara de combustão quando o pistão está na parte inferior do seu curso e quando está na parte superior. A taxa de compressão é um número definido. Ela é calculada pela divisão do volume de ar no BDC pelo volume de ar no TDC.
Concluído
A maioria dos motores diesel tem taxas de compressão entre 13:1 (13 por 1) e 20:1 (20 por 1). A maioria dos motores a gasolina tem taxas de compressão entre 8:1 (8 por 1) e 11:1 (11 por 1).
Concluído
Com a conclusão dos cursos de entrada e de compressão, o virabrequim terá girado 360 graus, ou uma rotação completa.
Curso Motor
O combustível diesel é injetado quase ao fim do tempo de compressão. O calor acumulado a partir da alta compressão inflama a mistura de combustível e ar, criando combustão e iniciando o curso motor. As válvulas de entrada e de escape permanecem fechadas para vedar a câmara de combustão.
Concluído
Em um motor de ignição a vela, é necessário um bujão a vela para incendiar a mistura ar-gás natural ou ar-gasolina e criar a combustão.
Concluído
A força da combustão empurra o pistão para baixo, fazendo com que a biela gire o virabrequim mais 180 graus. O virabrequim agora completou uma rotação e meia desde o início do ciclo.
Tempo de Escape
O tempo de escape é o último curso do ciclo. Durante o tempo de escape, a válvula de escape se abre conforme o pistão se move para cima, forçando os gases queimados para fora do cilindro.
Concluído
No TDC, a válvula de escape se fecha, a válvula de entrada se abre e o ciclo reinicia. A biela terá girado o virabrequim mais 180 graus.
Concluído
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Ciclo de Quatro Tempos
Ao final do tempo de escape, todo o processo é concluído. Durante esse tempo, o virabrequim completou duas rotações de 360 graus. O ciclo completo levou quatro cursos: de entrada, de compressão, motor e de escape. Por isso é chamado de “ciclo de quatro tempos”.
Concluído
Os motores Cat usam o ciclo de quatro tempos, que ocorre ininterruptamente enquanto o motor estiver em funcionamento. A sequência na qual cada cilindro chega ao ciclo motor é chamada de ordem de explosão do motor.
Concluído
Quatro cursos do pistão = duas rotações do virabrequim
Comparação entre Motores Diesel e A Gás
Os motores diesel usam a ignição por compressão, dependendo do calor do ar comprimido para queimar o combustível. Os motores a gás precisam de igniçãoa vela para criar combustão. É por isso que o formato da câmara de combustão é diferente nos dois motores. Os motores diesel de alta compressão têm muito menos folga entre o cabeçote de cilindros e o pistão no ponto morto superior que os motores a gás. A câmara de combustão a diesel é formada mais pela forma da coroa do pistão do que o cabeçote de cilindros.
Desenvolvimento de Combustível Alternativo
O combustível diesel continua a ser a principal fonte de combustível, pois é econômico e tem eficiência térmica. No entanto, nós temos experiência com cada um dos combustíveis alternativos listados aqui e continuamos a pesquisar e desenvolvê-los.
O desenvolvimento de combustíveis alternativos não permitirá apenas a redução na emissão de gases, como também fornecerá alternativas aos combustíveis fósseis não renováveis.
O tipo de combustível usado nos motores afeta a combustão, pois combustíveis diferentes queimam em temperaturas diferentes. Alguns combustíveis queimam por mais tempo do que outros.
- Metanol
Concluído
- Diesel ou Biodiesel
Concluído
- Emissões de Água-Combustível
Concluído
- Gás de Carvão
Concluído
- Propano
Concluído
- Gás Natural
Concluído
- Hidrogênio
Concluído
- "Combustível Flex" Metanol-Diesel ou Gasolina-Diesel
Concluído
- Etanol
Componentes do Motor
Introdução a Componentes do Motor
Depois de concluir este tópico, você poderá identificar os componentes do motor e entender a função de cada componente.
Bloco e Cabeçote de Cilindros - Bloco
Geralmente, o bloco do motor (1) é uma peça de ferro fundido cinzento que abriga diversos componentes que interagem entre si e são necessários para o funcionamento do motor. Componentes como o virabrequim, o eixo-comando, os pistões, as bielas e os cabeçotes do cilindro são mantidos no alinhamento operacional preciso pelo bloco do motor.
Concluído
O bloco também atua como um conduíte para o líquido arrefecedor e o óleo lubrificante e oferece um local para a instalação de componentes externos, como a bomba de água, o alternador, o turbocompressor, a bomba de combustível, os coletores de entrada e de escape e os filtros de óleo e de combustível.
Bloco e Cabeçote de Cilindros - Bloco - O Que Ele Faz
O bloco realiza três funções principais:
Concluído
1. Arrefecimento – passagens de água dentro do bloco mantêm um fluxo de líquido arrefecedor em torno de cada diâmetro interno do cilindro, através da face de chama e dentro do cabeçote de cilindros.
Concluído
2. Lubrificação – as passagens de óleo em todo o bloco fornecem óleo para a lubrificação de todas as peças do motor.
Concluído
3. Estabilidade – o bloco mantém seu formato e tamanho sob diversas temperaturas e cargas.
Bloco e Cabeçote de Cilindros - Cabeçote de Cilindros - O Que Ele Faz
Em motores em linha menores, o cabeçote de cilindros é um fundição única instalada no topo do bloco do motor. Os motores em V e alguns motores em linha maiores usam dois ou vários cabeçotes do cilindro. Motores maiores geralmente têm um cabeçote por cilindro.
Concluído
O cabeçote de cilindros contém as válvulas e o trem da válvula, e tem mais peças móveis do que qualquer outro componente do motor.
Concluído
O cabeçote realiza as seguintes funções:
Concluído
Forma a superfície de vedação superior da câmara de combustão
Dissipa o calor à medida que o líquido arrefecedor atravessa as passagens de água internas
Direciona os ar de entrada e os gases de escapa para dentro e fora da câmara de combustão
Oferece suporte às válvulas e injetores e, algumas vezes, ao eixo-comando
Concluído
O cabeçote de cilindros deve ser rígido o suficiente para criar uma vedação entre o bloco e o cabeçote usando uma junta do cabeçote e parafusos de alta resistência à tração. Juntos, o cabeçote e a vedação devem suportar altas pressões e temperaturas muito altas.
Cilindros - Cilindros - O Que Eles Fazem
Os cilindros (1) são orifícios cilíndricos no bloco do motor que têm quatro funções básicas:
Concluído
1. Alojar os pistões e formar a câmara de combustão.
Concluído
2. Transferir calor do pistão e do conjunto de anéis em movimento.
Concluído
3. Fornecer uma superfície de contorno de precisão para o pistão e o conjunto de anéis.
Concluído
4. Lubrificar os anéis do pistão e controlar a película de óleo entre o diâmetro interno do cilindro e a saia do pistão.
Concluído
Os cilindros são numerados da frente até a traseira do motor. A frente do motor está no lado contrário à extremidade do volante do motor. O cilindro número um é o cilindro mais à frente no bloco.
Cilindros - Configuração do Motor
Os motores nos quais todos os cilindros estão alinhados são chamados de em linha. Os motores nos quais os cilindros formam duas linhas ou "bancos" são chamados do tipo em V.
Cilindros - Cilindros - Modelos com Diâmetro Interno Original e Com Camisa
Existem dois tipos de modelos de cilindro usados nos motores diesel e a gás. Motores médios e grandes usam camisas, que são usinadas separadamente e inseridas no bloco. As camisas, conhecidas como luvas no mundo automotivo, normalmente são usinadas a partir de fundições de ferro cinzento. O aumento das taxas de compressão e do calor nos motores mais recentes fizeram com que algumas camisas fossem usinadas a partir de fundições de aço mais resistentes. As camisas podem ser substituídas durante o recondicionamento do motor, sem usinagem do bloco. Isso aumenta a vida útil do bloco do motor.
Concluído
Motores menores, inclusive a maioria dos motores automotivos e diesel, usam modelos de diâmetro interno sem camisa, ou de diâmetro interno original, nos quais os cilindros são usinados dentro da fundição do bloco do motor. Quando necessário durante o recondicionamento, os cilindros do bloco podem receber diâmetros internos maiores, o que requer pistões e anéis maiores. Normalmente, isso só pode ser feito uma ou duas vezes, devido à espessura do material da fundição do bloco.
Cilindros - Cilindros - Câmara de Combustão 
A camisa do cilindro ou o diâmetro interno original formam as paredes laterais da câmara de combustão. O cabeçote de cilindros e as válvulas formam a superfície superior da câmara, enquanto o pistão e os anéis compõem a superfície inferior.
Concluído
Dentro da camisa do cilindro ou do diâmetro interno original, o pistão e os anéis deslizam para cima e para baixo em uma fina película de óleo. A vedação apertada entre o anel do pistão e a parede do cilindro sela a câmara de combustão contra a parte inferior do motor, conhecida como cárter.
Concluído
Um processo conhecido como polimento do tipo platô cria um acabamento em padrão cruzado aprimorado nas paredes do cilindro. Esse processo melhora a retenção de óleo para diminuir o desgaste dos anéis. Ele também reduz o escapamento e o consumo de óleo e aumenta o período de amaciamento.
Cilindros - Cilindros - Arrefecimento
As camisas do cilindro são arrefecidas pelo contato direto com o líquido arrefecedor que passa em torno de suas superfícies externas dentro do bloco. As camisas são mantidas no lugar pelo flange superior (ou com suporte mediano) e a área de vedação do anel retentor em O inferior.
Concluído
Como as camisas não têm suporte no bloco em toda a sua extensão, as paredes espessas devem fornecer resistência suficiente para suportar as forças de combustão.
Concluído
Os cilindros com diâmetro interno original dissipam o calor usando o líquido arrefecedor que flui em torno dos diâmetros internos e através de todas as passagens internas do bloco do motor.
Cilindros - Camisas do Cilindro - Luvas Secas
Para recuperar motores sem camisa que tiveram o diâmetro interno do cilindro otimizado ao máximo, são usadas luvas secas quando o motor é reconstruído. Durante o recondicionamento, cada diâmetro interno do cilindro é usinado um pouco maior e uma luva seca é colocada dentro do diâmetro interno. Elas são chamadas "luvas secas" porque o líquido arrefecedor do motor não entra em contato diretamente com a superfície externa da luva.
Concluído
As camisas, por outro lado, geralmente são chamadas de "camisas úmidas", pois suas paredes externassão expostas diretamente ao sistema de arrefecimento da camisa de água do motor dentro do bloco.
Pistões, Anéis de Pistão e Biela - Pistões - O Que Eles Fazem
 principal função do pistão (1) é transferir energia da combustão para o virabrequim na forma de energia mecânica. Ele também atua como bomba nos cursos de entrada e de escape, levando ar fresco para a câmara de combustão e retirando os gases de escape.
Pistões, Anéis de Pistão e Biela - Peças de um Pistão
O pistão é formado por várias partes:
Concluído
1. A coroa (ou primeira área) é a parte superior do pistão, onde a combustão acontece
Concluído
2. Os sulcos para anéis prendem os anéis raspadores de óleo e de compressão. Nos pistões de alumínio, uma cinta anelar de ferro fundido dá mais resistência ao pistão, ranhuras de anéis com desgaste menor e vedação precisa
Concluído
3. Áreas de anéis são a área entre os anéis
Concluído
4. O diâmetro interno do pino (ou diâmetro interno do pino do pistão) contém um pino de aço usinado que prende o pistão à biela
Concluído
5. O anel de retenção mantém o pino do pistão dentro do diâmetro interno do pino
Concluído
6. A saia (ou saia do pistão) contém o diâmetro interno do pino do pistão e também suporta cargas laterais
Pistões, Anéis de Pistão e Biela - Pistões - Área Sob a Coroa e Galeria de Arrefecimento
Existe uma área sob a coroa (1) dentro do pistão.
Concluído
Alguns pistões contêm galerias de arrefecimento de óleo (2) dentro da coroa do pistão, que não são visíveis.
Pistões, Anéis de Pistão e Biela - Tipos de Pistão
Os pistões são construídos usando-se diversos métodos e materiais:
Concluído
Coroa de alumínio fundido com camisa de alumínio forjado
Composto usando uma coroa de aço e uma camisa de alumínio forjado unidas
Articulado com uma coroa de aço forjado com diâmetros internos do pino e buchas e uma camisa de alumínio fundido separada. As duas peças são unidas pelo pino do pistão. Esse pistão de duas peças é necessário em motores de alto desempenho com pressão do cilindro alta
Pistão de alumínio fundido em peça única com uma faixa de ferro que comporta os anéis do pistão
Pistão de aço em peça única que apresenta uma camisa menor, com menos fricção. É capaz de suportar pressões de cilindro mais altas que os pistões de liga leve com o mesmo peso
Pistões, Anéis de Pistão e Biela - Anéis do Pistão - O Que Eles Fazem
Os anéis do pistão realizam duas funções:
Concluído
Primeira, eles fornecem uma vedação contra o gás entre o pistão e o diâmetro interno do cilindro. Ao criar uma vedação contra gás, os anéis do pistão garantem que a taxa de compressão ideal seja atingida e que toda a energia criada pela combustão seja transferida para o virabrequim.
Concluído
Segunda, os anéis do pistão controlam o fluxo de óleo. O conjunto de anéis deve permitir que o óleo chegue ao anel superior, que arrasta o óleo para baixo para lubrificar os outros anéis. Os anéis também evitam que o óleo passe para dentro da câmara de combustão.
Pistões, Anéis de Pistão e Biela - Anéis do Pistão - Ambiente Operacional
Em um motor diesel moderno, as pressões podem chegar a 138 bar (2.000 psi) em uma temperatura contínua de 300 graus Celsius (572 graus Fahrenheit).
Concluído
Os anéis do pistão devem controlar a espessura da película de óleo no diâmetro interno do cilindro para que ela esteja abaixo de 0,002 mm.
Pistões, Anéis de Pistão e Biela - Anéis do Pistão
Os anéis do pistão geralmente são feitos de ferro dúctil com tratamento térmico.
Concluído
Os pistões geralmente usam uma configuração de três anéis:
Concluído
Os dois anéis superiores são anéis de compressão que vedam os gases de combustão na câmara de combustão.
O anel inferior é o anel de óleo. Ele controla a quantidade e a espessura de óleo na superfície da camisa do cilindro. Para ajudar o anel de óleo a manter uma pressão constante contra a parede do cilindro, é usado um expansor de anel. À medida que o anel de óleo retira o excesso de óleo da parede do cilindro durante o movimento do pistão, o óleo retorna ao reservatório por meio dos encaixes no anel de óleo e dos orifícios de drenagem na ranhura do anel do pistão.
Concluído
Todos os anéis do pistão estão localizados acima do diâmetro interno do pino do pistão.
Pistões, Anéis de Pistão e Biela - Biela - O Que Ela Faz
A biela (1) é presa ao pistão em uma extremidade e ao virabrequim em outra. Ela transforma o movimento de cima para baixo do pistão no movimento rotativo do virabrequim.
Concluído
Uma bucha de encaixe sob pressão é usada na extremidade do diâmetro interno do pino do pistão para que a biela possa girar livremente em torno do pino.
Pistões, Anéis de Pistão e Biela - Peças de uma Biela
Existem várias peças em uma biela:
Concluído
1. Olhal da Haste
Concluído
2. Bucha do Pino do Pistão
Concluído
3. Parte Lisa
Concluído
4. Tampa
Concluído
5. Parafusos e Porcas da Haste
Concluído
6. Bronzinas da Biela
Virabrequim - Virabrequim - O Que Ele Faz
O pistão e a biela impulsionam o virabrequim (1), transformando o movimento de vaivém de cima para baixo da câmara de combustão em um movimento rotativo utilizável. Essa energia é usada para girar diversos componentes do sistema, como um alternador, o compressor do ar condicionado e a bomba de líquido arrefecedor, usando polias, correias ou engrenagens.
Concluído
O virabrequim também gira o volante do motor, que pode impulsionar os acessórios do trem de força (TDF), como bombas hidráulicas ou compressores de ar. A energia rotacional também é transferida para aplicações externas, como a transmissão, o gerador ou a bomba industrial.
Virabrequim - Peças de um Virabrequim
Existem diversas peças em um virabrequim:
Concluído
1. Munhões da Haste
Concluído
2. Contrapesos
Concluído
3. Munhões Principais
Concluído
4. Alma
Virabrequim - Lubrificação do Virabrequim
O virabrequim é apoiado dentro do motor sobre as capas do mancal principal que são presas ao bloco. As passagens do óleo drenado no bloco distribuem a pressão do óleo para cada mancal principal. Os orifícios cruzados perfurados no virabrequim distribuem o óleo dos munhões principais para os munhões e as bronzinas da biela.
Concluído
Um rolamento de encosto evita movimento de ponta a ponta (para frente e para trás) em excesso do virabrequim dentro do bloco.
Volante do Motor - Volante do Motor - O Que Ele Faz
O conjunto do volante do motor consiste em:
Concluído
Volante do Motor (1)
Coroa (2)
Caixa do volante do motor (3)
Concluído
O volante do motor é aparafusado na parte de trás do virabrequim e gira dentro da caixa do volante do motor. O impulso do volante do motor mantém o virabrequim girando suavemente entre os ciclos motores de cada cilindro.
Concluído
O volante do motor realiza três funções:
Concluído
Armazena energia para o impulso entre os ciclos motores.
Diminui a velocidade do virabrequim.
Transmite energia à máquina, ao conversor de torque ou a outra carga.
Eixo-comando - Eixo-comando - O Que Ele Faz
A finalidade do eixo-comando (1) é controlar a operação das válvulas de entrada e de escape.
Concluído
O eixo-comando é movido por uma engrenagem no virabrequim, que o mantém sincronizado com a posição do pistão. À medida que o eixo-comando gira, seus ressaltos também giram. Os componentes do trem da válvula vinculados ao eixo-comando se movem para cima e para baixo, seguindo o contorno de cada ressalto.
Concluído
Quando o nariz do ressalto está voltado para cima, a válvula está totalmente aberta. O eixo-comando gira na metade da velocidade do virabrequim, para que as válvulas se abram e fechem no momento correto durante o ciclo de quatro tempos.
Eixo-comando - Componentes do Eixo-comando
Todos os eixos-comando têm (1) munhões e (2) ressaltos. Os eixos-comando também têm ressaltos adicionais que fornecem pressão de injeção aos injetores de combustível.
Concluído
Todos os motores em linha e alguns motores em V têm um eixo-comando. Alguns modelos de motores em V têm dois eixos-comando, um para cada banco de cilindros.
Eixo-comando - Eixo-comando - Levantamento do Excêntrico
A distânciado diâmetro do círculo base até a ponta do nariz é chamada de Levantamento (1). O levantamento do excêntrico determina o quanto as válvulas são abertas.
Concluído
Observando o eixo-comando de lado, vemos o perfil do ressalto do excêntrico. A posição e o formato do ressalto afetam a abertura da válvula, a duração e a sincronização do motor.
Rolamentos - Rolamentos - Visão Geral
Os rolamentos são itens de desgaste relativamente baratos desenvolvidos para proteger o virabrequim, a biela e o bloco, mais caros. Os rolamentos fornecem essa proteção de três maneiras:
Concluído
1. Os rolamentos fornecem uma superfície macia e suave com uma alta capacidade de carga (tanto radial como axial). Isso protege o munhão do virabrequim durante as partidas e em cargas pesadas.
Concluído
2. Os rolamentos aprisionam ou incorporam pequenos pedaços de metal e detritos na superfície macia do rolamento, evitando danos às superfícies do munhão.
Concluído
3. Os rolamentos direcionam o fluxo de óleo e asseguram que a pressão de óleo correta seja mantida nas superfícies vitais.
Rolamentos - Virabrequim - Material do Rolamento
Os rolamentos geralmente são compostos por várias camadas de material, que incluem:
Concluído
reforço de aço – que compõe aproximadamente 90% da espessura do rolamento e confere resistência a ele
Concluído
As outras camadas incluem:
Concluído
alumínio ou material de liga de cobre/alumínio
camada de fixação de cobre – usada para fixar as camadas de chumbo-estanho e alumínio
camadas de chumbo-cobre com um folheamento com camada de estanho - que protege a camada de alumínio do rolamento ao incorporar partículas pequenas em uma superfície escorregadia em condições de lubrificação marginal, como no início da partida
Conjunto do Cabeçote de Cilindros
O cabeçote de cilindros e seus componentes são projetados para garantir que as válvulas se abram e fechem e que o combustível seja injetado no momento correto para o melhor desempenho do motor.
Conjunto do Trem da Válvula - Componentes do Conjunto do Trem da Válvula
O conjunto do trem da válvula inclui:
Concluído
1. Cabeçote de Cilindros
Concluído
2. Tampa da Válvula
Concluído
3. Pontes
Concluído
4. Conjuntos de Molas da Válvula
Concluído
5. Guias de Válvula
Concluído
6. Inserção de Sede da Válvula
Concluído
7. Válvulas
Concluído
8. Balancins
Conjunto do Trem da Válvula - Conjunto do Trem da Válvula - Cabeçote de Cilindros
O cabeçote de cilindros é uma fundição separada que veda o topo do bloco do motor e mantém as válvulas, o injetor ou a câmara de pré-combustão no lugar.
Concluído
O cabeçote de cilindros também contém o trem da válvula, alguns componentes do sistema de combustível e as passagens de água para arrefecimento das peças.
Concluído
Um cabeçote de cilindros pode ser usado para apenas um cilindro ou para vários.
Conjunto do Trem da Válvula - Conjunto do Trem da Válvula - Tampas da Válvula
As tampas da válvula se encaixam no topo do cabeçote de cilindros, vedando-o. Muitos motores têm mais de uma tampa da válvula.
Concluído
As tampas da válvula protegem os componentes do trem da válvula sob ela.
Conjunto do Trem da Válvula - Conjunto do Trem da Válvula - Balancins e Hastes de Comando da Válvula
Os balancins ligam as válvulas ao eixo-comando e transformam o movimento rotativo do eixo-comando no movimento alternado nas válvulas.
Concluído
Uma haste de comando da válvula transmite a rotação do ressalto do excêntrico para o balancim. À medida que a haste de comando da válvula do bloco empurra uma das extremidades do balancim para cima, ela gira no eixo do balancim e empurra o mecanismo da válvula para baixo, fazendo com que a válvula se abra.
Concluído
O eixo-comando continua a girar, a haste de comando da válvula abaixa, e a força da mola fecha a válvula. Há um balancim diferente para as válvulas de entrada e de escape em todos os cilindros.
Conjunto do Trem da Válvula - Conjunto do Trem da Válvula - Válvulas
As válvulas controlam o fluxo de ar e de gases de escape pela câmara de combustão.
Concluído
Quando a válvula de entrada está aberta, o ar entra na câmara de combustão.
Concluído
Quando a válvula de escape está aberta, o escape sai da câmara de combustão.
Conjunto do Trem da Válvula - Componentes da Válvula
Os componentes da válvula incluem:
Concluído
1. Sulcos do Fixador – permitem que os fixadores cônicos em duas peças se prendam à haste da válvula e mantenham o fixador da mola e a mola da válvula no lugar
Concluído
2. Haste da Válvula – encontra-se no guia da válvula e aumenta o comprimento da válvula para acomodar o conjunto de molas
Concluído
3. Canto da Válvula – une a cabeça da válvula à haste
Concluído
4. Revestimento da Válvula – revestimento angulado na válvula que fica em contato com a sede da válvula no cabeçote de cilindros para vedar a câmara de combustão
Concluído
5. Cabeça da Válvula – parte grande e plana da válvula
Conjunto do Trem da Válvula - Itens de Grande Desgaste
As válvulas, as inserções da sede da válvula e os guias da válvula têm o maior desgaste, devido às altas temperaturas e pressões de combustão. Todos são componentes substituíveis.
Concluído
A maioria dos cabeçotes do cilindro Cat é equipada com rotatores da válvula. Esse dispositivo é instalado na mola da válvula e gira a válvula alguns graus cada vez que ela se abre. Os rotatores da válvula prolongam a vida útil, fornecendo um padrão de desgaste uniforme. Eles reduzem o acúmulo de depósitos no revestimento e na sede da válvula, e entre a haste e o guia da válvula.
Conjunto do Jogo de Engrenagens - Conjunto do Jogo de Engrenagens 
O conjunto do jogo de engrenagens é uma série de engrenagens que transferem energia do virabrequim para outros componentes importantes do motor.
Concluído
Os jogos de engrenagens podem estar localizados na frente e/ou na traseira do motor. O jogo de engrenagens mostrado aqui está localizado na frente do motor, entre a chapa de reforço e o alojamento da engrenagem de distribuição.
Conjunto do Jogo de Engrenagens - Componentes do Jogo de Engrenagens
Os componentes típicos do jogo de engrenagens incluem:
Concluído
1. Engrenagem de Virabrequim
Concluído
2. Engrenagem Intermediária
Concluído
3. Engrenagem do Eixo-comando
Concluído
4. Engrenagem da Bomba de Injeção de Combustível
Concluído
5. Engrenagem da Bomba de Óleo
Concluído
6. Engrenagem da Bomba de Água
Concluído
7. Engrenagem do Compressor de Ar
Sistemas do Motor
Introdução a Sistemas do Motor
Este tópico apresente os cinco sistemas do motor principais.
Sistema de Arrefecimento - Sistema de Arrefecimento - O Que Ele Faz
A principal função do sistema de arrefecimento é manter a temperatura correta do motor, eliminando o calor desnecessário gerado pela combustão e pelo atrito. A temperatura de queima de combustível em um motor pode ser passar dos 3.500 ºF (1.927 ºC).
Concluído
Ainda que os motores diesel forneçam a energia mais econômica e eficiente do ponto de vista térmico, estima-se que apenas 40% da energia térmica desenvolvida durante a combustão seja convertida em potência útil. Dos 60% restantes, 7% são dissipados diretamente pelas superfícies do motor, 23% saem pelo escape e 30% são dissipados pelo sistema de arrefecimento.
Concluído
O líquido arrefecedor circula por meio de passagens no motor chamadas de camisas de água ou de líquido arrefecedor. O líquido arrefecedor absorve o calor das superfícies quentes do motor e o carrega para o radiador, onde ele é dissipado na atmosfera.
Sistema de Arrefecimento - Sistema de Arrefecimento - Trocadores de Calor
Um radiador é uma forma de trocador de calor, usando o ar para dissipar o calor do sistema de arrefecimento. Em aplicações marítimas, outro tipo de trocador de calor usa a água do mar para arrefecer o motor. Em vez de usar um radiador refrigerado a ar para dissipar o calor, a água do mar é bombeada através de um lado do núcleo do trocador de calor. O líquido arrefecedor do motor que circula em um sistema fechado é bombeado através do outro lado do trocador de calor, onde é arrefecido, nos designs maisrecentes, por chapas de titânio que atuam como aletas de radiador.
Sistema de Arrefecimento - Sistema de Arrefecimento - Arrefecedores de Óleo e Pós-arrefecedores
O sistema de arrefecimento também ajuda a manter a temperatura correta do óleo do motor, do óleo de transmissão e do fluido hidráulico por meio dos arrefecedores de óleo. Um arrefecedor de óleo é um tipo de trocador de calor. Com esse dispositivo, o óleo passa por uma série de tubos rodeados por líquido arrefecedor do motor que dissipa uma parte do calor do óleo.
Concluído
Em sistemas de Pós-arrefecimento da Camisa de Água do Motor (JWAC), o líquido arrefecedor é direcionado por meio do pós-arrefecedor para resfriar o ar comprimido entre o turbocompressor e o coletor de entrada.
Concluído
O líquido arrefecedor do motor também é usado para resfriar os turbocompressores.
Sistema de Arrefecimento - Sistema de Arrefecimento - Funções e Componentes
A bomba de água fornece circulação contínua de líquido arrefecedor sempre que o motor está em funcionamento. As bombas de água na maioria dos motores médios e grandes são acionadas por engrenagens; os motores menores usam bombas de água acionadas por correias.
Concluído
Um termostato determina o fluxo do líquido arrefecedor para o radiador com base na temperatura do líquido arrefecedor. Em um motor frio após a partida, o termostato permanece fechado, forçando o líquido arrefecedor a ignorar o radiador ou o trocador de calor e circular apenas dentro do bloco do motor, do cabeçote de cilindros e dos arrefecedores de óleo. Isso permite que o motor aqueça mais rápido. Quando o motor atinge a temperatura de operação, o termostato abre e o líquido arrefecedor é direcionado pelo radiador para ser resfriado.
Concluído
O sistema de arrefecimento é um sistema fechado que desenvolve pressão à medida que o líquido arrefecedor se aquece e expande. O excesso de pressão é liberado por meio da tampa do radiador.
Sistema de Lubrificação - Sistema de Lubrificação - O Que Ele Faz
O sistema de lubrificação do motor tem três funções principais:
Concluído
Limpeza
Arrefecimento
Vedação e Lubrificação
Concluído
O óleo limpa as peças, retirando as partículas de metal nocivas que se formam durante o funcionamento normal do motor. O óleo também limpa as paredes do cilindro e retira os depósitos de carbono e laca produzidos durante a combustão. Em seguida, essas partículas são removidas do sistema de lubrificação pelo filtro do óleo do motor.
Concluído
A segunda função do óleo é arrefecer as peças absorvendo o calor e dissipando-o. O calor é dissipado no reservatório do óleo ou, de maneira mais eficiente, por um arrefecedor de óleo.
Concluído
Na terceira função, o óleo forma uma película ou camada fina entre as superfícies das partes móveis para dar apoio a elas e separá-las. Isso evita o contato metal contra metal, que causa desgaste em excesso. O óleo não só lubrifica, como também forma uma vedação dinâmica que evita que partículas aéreas penetrem.
Sistema de Lubrificação - Componentes do Sistema de Lubrificação 
A bomba de óleo (1) opera sempre que o motor está em funcionamento para fornecer circulação contínua de óleo através do motor.
Concluído
O líquido arrefecedor circula por meio do arrefecedor de óleo (2), que transfere o calor do óleo para o líquido arrefecedor. Isso diminui a temperatura do óleo e protege suas propriedades de lubrificação.
Concluído
O filtro de óleo substituível (3) limpa o óleo coletando partículas de metal e outros detritos que danificam as peças de motores.
Sistema de Lubrificação - Componentes do Sistema de Lubrificação (cont.)
O reservatório do óleo (reservatório) (1) fica preso à parte inferior do motor e é o reservatório do óleo do motor. O tubo de enchimento de óleo é onde o óleo é despejado dentro do motor.
Concluído
Uma válvula de derivação (2) redireciona o fluxo de óleo em torno de determinados componentes para evitar restrições, como um filtro de óleo obstruído ou um arrefecedor de óleo frio.
Concluído
Se o fluxo de óleo estiver obstruído no sistema, a válvula de alívio abrirá em uma determinada pressão para eliminar a alta pressão do óleo e evitar danos ainda maiores.
Concluído
A vareta de nível fornece um método para verificar a quantidade de óleo no motor.
Concluído
O manômetro de óleo indica a pressão no sistema de lubrificação do motor durante o funcionamento do motor.
Sistema de Lubrificação - Sistema de Lubrificação - Fluxo de Óleo
O óleo sobe do reservatório do óleo (1), na parte inferior do motor, até o arrefecedor de óleo através bomba de óleo. No arrefecedor, o óleo é resfriado pelo líquido arrefecedor do motor. Em seguida, o óleo se move por meio dos filtros de óleo, onde detritos e contaminantes são removidos. O óleo limpo passa para as galerias de óleo internas do motos, onde ele lubrifica componentes como o virabrequim, as bielas, o eixo-comando e o trem da válvula. Uma quantidade menor flui diretamente para o turbocompressor.
Concluído
Em seguida, o óleo retorna para o reservatório do óleo do motor e o ciclo reinicia. Uma válvula de derivação na base do filtro permite que óleo não filtrado ignore um filtro tampado para que o motor sempre tenha óleo. Quando o óleo está frio, uma válvula de derivação do arrefecedor de óleo redireciona o óleo para o arrefecedor de óleo na partida.
Sistema de Combustível - Sistema de Combustível - Diesel
Em um motor diesel, as bombas de injeção de combustível e os injetores ou bicos fornecem combustível para cada cilindro na quantidade e no momento corretos para uma combustão eficiente.
Concluído
Em primeiro lugar, o sistema de combustível mede a quantidade de combustível que é injetada na câmara de combustão para atingir a potência de saída desejada para o motor.
Concluído
Em segundo lugar, o sistema de combustível regula a velocidade e a sequência de sincronização do motor.
Concluído
Por fim, como pressões de injeção maiores fazem com que o combustível queime de maneira mais completa, o sistema de combustível ajuda a diminuir as emissões com fornecimento de combustível em alta pressão.
Sistema de Combustível - Introdução a Sistemas de Injeção
Há vários tipos de sistemas de injeção de combustível. Em sentido amplo, eles podem ser classificados como:
Concluído
injeção direta
injeção indireta
Sistema de Combustível - Injeção Direta
Nos motores de injeção direta (DI), o combustível é injetado sob pressão na câmara de combustão.
Sistema de Combustível - Injeção Direta - Bomba e Linha
Com sistemas de combustível de bomba e linha, uma bomba de transferência (1) puxa combustível do tanque de combustível (2) e o passa pelo filtro primário e o separador de água (3). Em seguida, ela o bombeia através do filtro secundário (4) para o alojamento da bomba de injeção (5). Uma bomba de combustível de injeção direta usa um alojamento que contém uma série de bombas de êmbolo individuais para cada cilindro. O combustível é pressurizado à medida que os ressaltos no eixo-comando acionado por engrenagens pressionam cada êmbolo.
Concluído
Cada bomba está conectada a uma cremalheira comum controlada por um governador mecânico. A cremalheira se move para frente e para trás para medir a saída de combustível das bombas de injeção e controlar a velocidade do motor. O combustível é pressurizado em cada bomba de injeção e liberado no momento e com o volume adequados. Os tubos de alta pressão (6) conectam as bombas aos bicos (7) instalados no cabeçote de cilindros, que injetam combustível diretamente dentro de cada cilindro. O combustível em excesso retorna ao tanque de combustível através da tubulação de retorno do combustível.
Sistema de Combustível - Injeção Direta - MUI
As MUI ou Unidades Injetoras Acionadas Mecanicamente são controladas por um governador mecânico conectado aos injetores.
Concluído
Cada unidade injetora tem uma bomba de injeção de alta pressão e um bico do injetor dentro do conjunto de cada unidade. As unidades injetoras são instaladas no cabeçote de cilindros.
Concluído
O combustível de baixa pressão é abastecido a partir dabomba de transferência de combustível a cada unidade injetora e, em seguida, por meio do conjunto injetor diretamente para o cilindro. O combustível entra em cada injetor por meio de uma passagem perfurada no cabeçote de cilindros em vez de por uma linha de combustível externa. Um conjunto de balancins, semelhante ao que é usado para operar as válvulas do motor, opera cada bomba de injeção de combustível.
Concluído
Os injetores MUI podem fornecer combustível em pressões de até 20.000 psi (1.360 bar).
Sistema de Combustível - Injeção Direta - Motores Eletrônicos
Os motores eletrônicos diferem dos motores mecânicos convencionais na maneira como os sistemas de combustível são controlados. Em vez de terem um governador mecânico, os motores eletrônicos têm um computador de bordo chamado Unidade de Controle Eletrônico, ou ECU.
Concluído
OBSERVAÇÃO: o termo ECM (Módulo de Controle do Motor) é específico para os controles do motor. Se outros sistemas (por exemplo, sistema de freios, sistema hidráulico etc.) forem controlados, como geralmente é o caso em muitas instalações de motores, o termo ECU (Unidade de Controle Eletrônico) é usado.
Concluído
A ECU é um computador de bordo sofisticado que monitora as informações fornecidas por sensores de motor e gerencia de maneira precisa o fornecimento de combustível aos cilindros.
Concluído
A ECU atua como um governador para controlar a RPM do motor enviando sinais para as unidades injetoras e a válvula de pressão de comando de óleo da HEUI™.
A ECU fornece energia para os componentes eletrônicos do motor.
A ECU registra as falhas de desempenho do motor. Os técnicos de serviço podem baixar essas falhas usando o equipamento de diagnóstico para avaliar qual serviço será necessário.
Concluído
Os motores eletrônicos da Caterpillar usam diversos sistemas diferentes de fornecimento de combustível que são controlados pela ECU. As unidades injetoras eletrônicas criam alta pressão de combustível usando uma bomba de êmbolo interna. Essa bomba é operada mecanicamente (MEUI™) ou hidraulicamente (HEUI™).
Concluído
Outro sistema eletrônico de combustível usa uma galeria de distribuição comum que fornece combustível de alta pressão a cada injetor. Como as unidades injetoras, a distribuição da injeção e o volume do combustível são controlados pela ECU.
Concluído
Os Benefícios da Injeção Eletrônica incluem:
Concluído
partida aprimorada do motor
controle preciso da velocidade do motor
redução da fumaça preta de escape
partida a frio mais rápida
maior economia de combustível
Sistema de Combustível - Sensores
Os sensores do sistema de injeção monitoram as condições operacionais do motor e repassam essa informação de volta para a ECU usando sinais eletrônicos. Há quatro tipos de sensores em um motor eletrônico.
Concluído
1. Sensores de Pressão
Concluído
2. Sensores de Temperatura
Concluído
3. Sensores de Posição
Concluído
4. Sensores de Distribuição e de Velocidade
Concluído
Os sensores de pressão medem as alterações nos níveis de pressão. Eles incluem o Sensor de Pressão de Comando da Injeção, o Sensor de Pressão no Coletor de Admissão e o Sensor de Pressão Atmosférica.
Concluído
Os Sensores de Temperatura medem as alterações nos níveis de temperatura, como o Sensor de Temperatura do Líquido Arrefecedor e o Sensor de Temperatura do Ar de Entrada.
Sistema de Combustível - Sensores (cont.)
3) Os Sensores de Posição são sensores muito simples que indicam o posicionamento de algo. Um exemplo seria o sensor de pedal do acelerador.
Concluído
4) Os Sensores de Velocidade e de Distribuição utilizam um design simples de bobina e imã fixo. Com esse sensor, a ECU pode ler a velocidade do motor e a posição exata da rotação do eixo-comando para sincronização precisa do motor.
Sistema de Combustível - Injeção Direta - Motores Eletrônicos - MEUI�
A Unidade Injetora Eletrônica Acionada Mecanicamente ou MEUI™ usa injetores que são acionados mecanicamente, mas controlados eletronicamente. O injetor da MEUI é a versão eletrônica atualizada da unidade injetora mecânica discutida anteriormente. A alta pressão de combustível é criada em cada injetor usando uma bomba de êmbolo integral controlada por um balancim. A injeção ocorre com base em um sinal da ECU.
Concluído
O sistema da MEUI oferece uma distribuição variável de combustível e virtualmente não precisa de ajustes. Esses injetores são capazes de lidar com pressões de 30.000 psi (2.040 bar).
Sistema de Combustível - Injeção Direta - Motores Eletrônicos - HEUI(TM)
Enquanto a MEUI™ transfere energia mecânica do eixo-comando do motor para um balancim e uma bomba de combustível do tipo êmbolo, um injetor HEUI™ usa energia hidráulica do óleo lubrificante do motor pressurizado para acionada cada bomba do injetor. A pressão do óleo de entrada controla a taxa de injeção enquanto a quantidade de combustível injetado é determinada por um sinal da ECU. O óleo de motor pressurizado em 3.500 psi (238 bar) produz pressões de injeção de combustível de até 23.500 psi (1.600 bar).
Concluído
Quatro componentes básicos trabalham juntos para dar precisão, confiabilidade e manutenção simplificada ao sistema de combustível HEUI.
Concluído
1. Injetores
Concluído
2. Unidade de Controle Eletrônico e Sensores
Concluído
3. Bomba de Óleo de Alta Pressão
Concluído
4. Válvula de Controle de Pressão de Comando da Injeção
Sistema de Combustível - Injeção Direta - Motores Eletrônicos - HEUI(TM) Bomba e Válvula de Ativação
Uma bomba hidráulica de alta pressão fornece óleo para alimentar os injetores HEUI™. Essa bomba tem um reservatório interno para fornecer óleo imediatamente em partidas a frio.
Concluído
A Válvula de Controle da Pressão de Comando do Injetor controlada eletronicamente da bomba hidráulica controla a potência e a pressão de injeção da bomba de óleo.
Sistema de Combustível - Injeção Direta - Motores Eletrônicos - Galeria de Distribuição Comum
Um sistema de combustível com galeria de distribuição comum fornece alta pressão de combustível constante aos injetores controlados eletronicamente a partir de um reservatório de combustível compartilhado. Os principais componentes do sistema de distribuição incluem:
Concluído
Uma bomba de alta pressão e um regulador
Uma galeria de distribuição que mantém o combustível pressurizado em reserva
Injetores eletrônicos de combustível que medem quantidades precisas de combustível em eventos antes e após a injeção
Uma ECU que aciona a liberação de combustível no momento certo
Concluído
O sistema de combustível com galeria de distribuição comum é usado nas motores eletrônicos mais recentes da Caterpillar.
Sistema de Combustível - Injeção Indireta
Os motores que usam injeção indireta (IDI) são baseados em um design pré-combustão. Com um cabeçote de cilindros especialmente desenvolvido, o combustível é injetado em uma pequena área antes da câmara, acima de cada câmara de combustão. A combustão inicia de fato na antecâmara quente e acompanha a mistura de combustível-ar para dentro da câmara de combustão principal.
Concluído
Esse design requer menor pressão de combustível, produz menos ruído e reduz o desgaste dos componentes internos. A injeção indireta é encontra nos menores motores da Caterpillar, usados em diversas aplicações leves industriais e comerciais.
Sistema de Combustível - Sistema de Combustível - Gás
Os motores a gás natural não usam a injeção de combustível. Em vez disso, a mistura de combustível-ar apropriada acontece acima das câmaras de combustão usando um carburador especial. Assim, o combustível requer um sistema de ignição do tipo a vela para criar a combustão em cada cilindro.
Sistema de Ar - Sistema de Ar - Introdução
Como descrito anteriormente, o processo de combustão depende inteiramente de uma mistura de combustível e ar, que é levada para a câmara de combustão. O ar pode ser levado para a câmara de combustão por:
Concluído
Aspiração Natural (NA) – na qual o ar ambiente é levado para cada cilindro apenas pela descida do pistão durante o tempo de entrada.
Turbocompressor (T) – quando um compressorde ar acionado pelo fluxo do gás de escape do motor é usado para forçar o ar para dentro da câmara de combustão.
Sistema de Ar - Fluxo de Ar
1. O ar se move primeiro através dos filtros de ar. Em motores com turbocompressor, o giro do rotor do turbocompressor puxa o ar para dentro do turbocompressor.
Concluído
2. O rotor do compressor comprime o ar, o que também o aquece. Um pós-arrefecedor, se houver, reduz a temperatura do ar e o torna mais denso. Dessa maneira, mais ar pode ser compactado nos cilindros para melhorar a potência do motor.
Sistema de Ar - Fluxo de Ar (cont.)
3. O ar comprimido denso passa do pós-arrefecedor através do coletor de entrada de ar e para dentro do cabeçote de cilindros.
Concluído
4. O ar passa pelas válvulas de entrada e para dentro da câmara de combustão. Quando as válvulas de entrada se fecham, o pistão sobe dentro do cilindro, comprimindo e aquecendo o ar. À medida que o pistão se aproxima do topo do seu curso, o combustível é injetado na câmara de combustão. O combustível se mistura com o ar comprimido e quente e inflama. A força da combustão empurra o pistão para baixo, criando o curso motor.
Concluído
5. Quando o pistão sobe novamente, ele está no tempo de escape. As válvulas de escape se abrem permitindo que os gases de escape saiam pelo coletor de escape.
Sistema de Ar - Turbocompressor
Quando um motor tem um turbocompressor, os gases de escape passam pelo coletor de escape para dentro do lado da turbina do turbocompressor para acionar o rotor da turbina.
Concluído
O rotor da turbina é conectado por um eixo ao rotor do compressor no lado do turbocompressor. As pás do rotor do compressor puxam o ar para dentro do sistema. Depois de acionar o rotor da turbina, os gases de escape passam através do silenciador e do tubo de escape.
Sistema de Ar - Pós-arrefecedores
Os pós-arrefecedores são trocadores de calor, semelhantes aos radiadores. Sua função é resfriar o ar aquecido depois que ele é comprimido pelo turbocompressor. Os motores da Caterpillar usam vários tipos de modelos de pós-arrefecedor. Cada um usa um método diferente de resfriamento de um núcleo de metal que dissipa o calor do ar que passa por ele.
Concluído
JWAC – pós-arrefecimento da camisa de água do motor, utiliza o sistema de arrefecimento do motor.
Concluído
SCAC – pós-arrefecimento de circuito separado, utiliza um sistema de líquido arrefecedor separado do líquido arrefecedor do motor.
Concluído
ATAAC – pós-resfriamento ar-ar, utiliza o ar ambiente para resfriar um núcleo posicionado próximo ao radiador.
Sistema Elétrico - Sistema de Elétrico - O Que Ele Faz
A principal função do sistema elétrico de um motor diesel é dar a partida no motor.
Concluído
A função secundária é alimentar as luzes do painel de controle, os medidores e os componentes elétricos auxiliares.
Concluído
Os componentes do sistema elétrico incluem a bateria, o alternador, o motor de partida e a ECU.
Sistema Elétrico - Bateria
A bateria armazena e fornece a energia necessária para que o motor de partida elétrico acione o motor. À medida que a energia elétrica da bateria é utilizada, ela precisa ser recarregada.
Sistema Elétrico - Alternador
O alternador gera energia elétrica durante o funcionamento do motor para recarregar a bateria.
Concluído
Ele também funciona como a fonte de energia elétrica para luzes, medidores e componentes elétricos. Ele é acionado por correia a partir do virabrequim. Dentro do alternador há um regulador de tensão que limita a saída de tensão para a bateria e evita sobrecargas.
Sistema Elétrico - Motor de Partida
O motor de partida é alimentado pela eletricidade da bateria. Sua função é dar a partida no motor.
Concluído
Os motores diesel precisam de velocidade de acionamento suficiente para desenvolver a alta pressão de compressão necessária para inflamar o combustível.
Concluído
Como alternativa, existem motores de partida hidráulicos e a ar disponíveis.
Sistema Elétrico - ECU - Recursos e benefícios
Além de atuar como o governador do motor, a ECU têm funções adicionais, que incluem:
Concluído
Gerenciamento de Informação - o sistema eletrônico de um motor também calcula, acompanha e armazena com precisão suas operações instantâneas, o total de tarefas atuais, histogramas (RPM, percentual de carga) e informações de manutenção.
Monitoramento do Motor - a partir das informações de diversos sensores, a ECU monitora continuamente diversas temperaturas e pressões de fluidos e do motor. Essas informações podem ser direcionadas ao sistema de monitoramento, que exibe vários parâmetros do motor, como ma pressão de óleo do motor, a temperatura do líquido arrefecedor do motor, a pressão de combustível e a tensão da bateria.
Motores a Gás
Além dos requisitos mencionados para um motor diesel, os motores a gás natural precisam de um sistema de ignição para criar combustão. Os sistemas de ignição dos motores a gás usam um módulo eletrônico de ignição que gera corrente elétrica e a distribui para cada cilindro. O módulo eletrônico de ignição fornece baixa tensão a um transformador de ignição em cada cilindro, que aumenta a tensão até o ponto necessário para acender cada bujão a vela.
Concluído
Uma ignição de bateria normal nem sempre é útil, pois muitos motores a gás são usam partida elétrica e não têm sistema de bateria com o motor.
Terminologia do Motor
Termos sobre Potência
A potência do motor é descrita de acordo com a qualidade e a quantidade de determinadas características. Os seguintes termos definem essas características:
Concluído
Torque
Elevação de Torque
Potência
Diâmetro Interno
Curso
Cilindrada
Torque
Torque é uma força de torção ou giro. Um virabrequim exerce torque para forçar os volantes do motor, os conversores de torque ou outros mecanismos mecânicos a girarem.
Concluído
O torque também é uma medida de capacidade de carga do motor.
Concluído
As fórmulas de torque são:
Concluído
Torque (pé.lb) = 5.252 x hp / rpm
Concluído
Torque (Nm) = 9.549 x kW / rpm
Elevação de Torque
Elevação de Torque é um aumento no torque que ocorre quando um motor operara abaixo da RPM nominal. Esse aumento do torque ocorre até que uma determinada RPM seja atingida, a partir da qual o torque diminui rapidamente.
Concluído
O nível máximo de torque atingido é chamado de torque máximo. Quando um motor começa a arrastar e a RPM diminui, o torque ou a potência aumentam para que o motor possa manter a velocidade.
Potência
Potência é uma classificação dada ao motor que descreve o rendimento ao longo de um período ou a taxa de trabalho realizado. A potência geralmente é medida em cavalos de potência (hp) ou kilowatts (kW).
Concluído
A potência ao freio (ou kW ao freio) é a potência útil disponível para o volante do motor.
Concluído
As fórmulas de potência são:
Concluído
Cavalo de potência = rpm x torque (pé.lb) / 5.252
Concluído
kW = rpm x torque (Nm) / 9.549
Diâmetro Interno
O modelo do motor afeta o desempenho e a eficiência do motor de diversas maneiras.
Concluído
Diâmetro interno é o diâmetro interno do cilindro medido em polegadas ou milímetros. O diâmetro interno do cilindro determina o volume de ar disponível para a combustão. Se todos os demais fatores forem uniformes, quanto maior o diâmetro interno, maior é a potência do motor.
Curso
Curso é a distância que o pistão percorre no cilindro do seu ponto mais alto, o ponto morto superior, ou TDC, até o ponto mais baixo, o ponto morto inferior, ou BDC.
Concluído
O comprimento do curso é determinado pelo braço da manivela do virabrequim. Um curso mais longo puxa mais ar para dentro do cilindro, o que gera mais potência durante a combustão.
Cilindrada
A cilindrada é o volume total de ar que o pistão desloca quando se move do ponto morto inferior até o ponto morto superior. Isso determina a quantidade de ar e de combustível que o motor pode queimar. Em geral, quanto maior as cilindradas, maior é a potência do motor.
Concluído
Cilindrada = Área do Diâmetro Interno x Curso