Motor

Veículo a Motor é um veículo (como um carro, caminhão ou motocicleta) que é alimentado por um motor.

Em 1876, uma idéia técnica impressionante virou realidade: o engenheiro alemão Nicolaus August Otto construiu o primeiro motor com ciclo de quatro-tempos.

O princípio da indução, compressão, ignição e exaustão, aplicado na sua máquina de força de combustão continua sendo aplicado, sem ter sido modificado na fabricação de motores atuais.

O primeiro motor de combustão funcional já havia sido construído pelo belga Etienne Lenoir em 1859.

O motor a gás que era parecido com um motor a vapor horizontal, trabalhava com uma mistura de gás iluminado e ar. O movimento do pistão sugava a mistura de gás para o cilindro onde ele era aceso com uma faísca elétrica. A explosão movia o pistão para trás. No caminho, os gases de combustão eram expulsos enquanto que do outro lado do pistão, a indução e o processo de trabalho era repetido.

Em 1867, Nicolaus August Otto desenvolveu um motor melhor, o chamado motor atmosférico livre de pistão. O motor foi premiado com a medalha de ouro na Feira Mundial de Paris em 1867 apesar de fazer barulho enquanto operava. O fato de que sua consumação de combustível era cerca de 60% mais favorável do que os motores produzidos por outros fabricantes foi decisivo.

Na primavera de 1876 o motor Otto foi criado. Este era um motor a gás de quatro-tempos com carga compressa que inicialmente era movido com a ajuda de uma chama de gás como uma fonte externa de ignição. Logo após o fim do movimento do pistão durante a fase de compressão, a chama era introduzida no cilindro onde ela acendia a mistura de combustível e ar, sendo possível apenas a utilização de combustíveis gasosos.

O princípio básico era e continua sendo simples: o combustível é sugado, compresso e então entra em combustão. No quarto tempo, os gases de combustão são expelidos.

Em pouco tempo o novo motor de Otto foi desenvolvido por Mayback ficando pronto para produção em série, sendo introduzido no mercado em 1876 sob o nome de Deutzer A-motor com um motor de aproximadamente 3 cavalo-vapor. No início do ano seguinte, a potência do motor pôde ser elevada em 5 cavalo-vapor.

Em 1883, Otto finalmente construiu um motor que também usava petróleo.

Karl Benz aperfeiçoou o motor com ciclo de quatro tempos e apresentou o primeiro automóvel em 1886.

Motor – Automóvel

O motor é a fonte de energia do automóvel. Converte a energia calorífica produzida pela combustão da gasolina em energia mecânica, capaz de imprimir movimento nas rodas. O carburante, normalmente constituído por uma mistura de gasolina e ar (a mistura gasosa), é queimado no interior dos cilindros do motor.

A mistura gasosa é formada no carburador ou calculada pela injeção eletrônica, nos motores mais modernos, e admitida nas câmaras de explosão. Os pistões, que se deslocam dentro dos cilindros, comprimem a mistura que é depois inflamada por uma vela de ignição. À medida que a mistura se inflama, expande-se, empurrando o pistão para baixo.

O movimento dos pistões para cima e para baixo é convertido em movimento rotativo pelo virabrequim ou eixo de manivelas o qual, por seu turno, o transmite às rodas através da embreagem, da caixa de câmbio, do eixo de transmissão e do diferencial.

Os pistões estão ligados ao virabrequim pelas bielas. Uma árvore de cames, também conhecida por árvore de comando de válvulas, movida pelo virabrequim, aciona as válvulas de admissão e escapamento situadas geralmente na parte superior de cada cilindro.

A energia inicial necessária para por o motor em movimento é fornecida pelo motor de arranque. Este engrena numa cremalheira que envolve o volante do motor, constituído por um disco pesado, fixado à extremidade do virabrequim ou árvore de manivelas.

O volante do motor amortece os impulsos bruscos dos pistões e origina uma rotação relativamente suave ao virabrequim. Devido ao calor gerado por um motor de combustão interna, as peças metálicas que estão em contínuo atrito engripariam se não houvesse um sistema de arrefecimento.

Para evitar desgastes e aquecimento excessivos, o motor inclui um sistema de lubrificação. O óleo, armazenado no cárter sob o bloco do motor, é obrigado a circular sob pressão através de todas as peças do motor que necessitam de lubrificação.

Tempo de explosão

A energia calorífica, resultante da combustão da mistura gasosa, converte-se em energia mecânica, por intermédio dos pistões, bielas e virabrequim. O rendimento do motor depende da quantidade de energia calorífica que é transformada em energia mecânica. Quanto maior for o volume da mistura de gasolina e ar admitida no cilindro e a compressão dessa mistura, maior será a potência específica do motor.

A relação entre os volumes da mistura gasosa no cilindro, antes e depois da compressão, é designada por taxa ou relação de compressão. Quando a faísca da vela de ignição inflama a mistura comprimida, a explosão deve propagar-se rapidamente, progressiva e uniformemente na cabeça do pistão que limita a câmara de explosão. Se a taxa de compressão for demasiada elevada para o tipo de gasolina utilizada, a combustão não será progressiva.

A parte da mistura que se encontrar mais afastada da vela de ignição vai se inflamar violentamente ou detonará. Quando sucede tal fato, ou quando o motor tem muito avanço, costumase dizer que o motor grila ou está adiantado.

Esta detonação poderá causar um aquecimento excessivo, além de perda de rendimento e, caso persista, danificará o motor. O excessivo aquecimento, e a diminuição de rendimento num motor pode resultar na pré-ignição (auto-ignição), ou seja, inflamação de parte da mistura antes de soltar a faísca, devido à existência de velas defeituosas ou de valor térmico inadequado ou até mesmo à presença – na câmara de explosão de depósitos de carvão que se mantêm continuamente incandescentes.

A pré-ignição, tal como a detonação, pode causar graves danos e reduz a potência do motor. Os motores de automóveis, em sua grande maioria, têm um ciclo de funcionamento de 4 tempos, ou ciclo Otto. Como as válvulas de admissão e escapamento devem abrir-se uma vez em cada ciclo, a árvore de comando que as aciona gira a metade da velocidade de rotação do virabrequim, a qual completa duas rotações em cada ciclo.

Também existem motores de 2 tempos nos quais se dá uma explosão cada vez que o pistão desce, ou seja, uma vez em cada rotação do virabrequim. Este ciclo, basicamente mais simples do que o ciclo de 4 tempos, é muito utilizado em motocicletas.

Força motriz

Ao produzir-se a combustão (explosão) da mistura de gasolina e ar, os pistões impulsionados pela expansão dos gases originam a força motriz do motor. Num automóvel de dimensões médias, quando o motor trabalha à velocidade máxima, cada pistão poderá chegar a efetuar 100 cursos pôr segundo.

Devido a esta rápida sucessão de movimentos ascendentes e descendentes, os pistões deverão ser resistentes, embora fabricados com material leve – uma liga de alumínio – na maioria dos automóveis modernos. Os anéis dos pistões vedam a folga existente entre os pistões e a parede do cilindro. Os anéis de compressão, que normalmente são dois, evitam que os gases passem do cilindro para o Carter, enquanto um terceiro anel raspador de óleo remove o excesso de óleo lubrificante das paredes do cilindro e devolve-o ao Carter.

A força motriz é transmitida dos pistões e virabrequim que, juntamente com as bielas, a converte em movimento rotativo. As bielas são normalmente de aço forjado.

A parte superior da biela, denominada pé da biela, está fixada ao pistão por meio de um pino que permite à biela oscilar lateralmente, enquanto se move para cima e para baixo. O pino do pistão é normalmente oco, a fim de pesar menos e encontrase fixado ao pistão por meio de travas ou prensados. A parte inferior da biela (a cabeça da biela) está parafusada ao virabrequim fazendo uma trajetória circular, enquanto o pé da biela segue o movimento de vai e vem do pistão. Uma cabeça da biela pode terminar numa sessão horizontal ou oblíqua.

O desenvolvimento de pistões bi metálicos de dilatação controlada é uma das mais importantes e menos conhecidas inovações dos motores atuais. Este tipo de pistão, graças a inserções de aço no próprio alumínio do corpo do pistão, assegura uma maior estabilidade dimensional. Em outras palavras, reduzem as deformações do pistão como conseqüência das trocas de temperatura. Esta vantagem permite reduzir as tolerâncias ou folgas entre pistão e cilindro, melhorando assim a vedação do conjunto e a compressão efetiva.

Outro detalhe importante no conjunto alternativo é a redução do peso do pistão e da superfície de contato com o cilindro. Os pistões de saia ultracurta e peso mínimo permitem sensíveis melhoras ao reduzir-se, por um lado, as forças de inércia que equivalem a consumo de energia diminuindo-se, ao mesmo tempo, os atritos ou resistências passivas na fricção do pistão com o cilindro. Estas vantagens foram complementadas, em muitos casos, com anéis de materiais de baixo coeficiente de atrito e camisas de cilindro de materiais ou acabamentos especiais desenvolvidos com a mesma finalidade de reduzir resistências passivas.

Bloco do motor

Os blocos são, na sua maioria, de ferro fundido, material resistente, econômico e fácil de trabalhar na produção em série. A resistência do bloco pode ser aumentada, se for utilizada na sua fabricação uma liga de ferro fundido com outros metais.

Alguns blocos de motor são fabricados com ligas de metais leves, o que diminui o peso e aumenta a dissipação calorífica; são, contudo, de preço mais elevado.

Como são também mais macios, para resistir aos atritos dos pistões, os cilindros desses blocos têm de ser revestidos com camisas de ferro fundido. A camisa (câmara) de água conjunto de condutores que através dos quais circula a água de resfriamento dos cilindros é normalmente fundida com o bloco, do qual faz parte integrante.

Cabeçote

Podem surgir rachaduras no bloco, em conseqüência da pressão causada pelo aumento de volume da água ao congelar, ou eboluir. Por vezes, essa dilatação pode chegar a desalojar os selos que vedam os furos resultantes da fundição. Os cilindros podem ser dispostos numa só fila em sentido longitudinal (motores em linha), em duas filas, formando um ângulo entre si (motores em V), ou horizontalmente e em duas filas, uma de cada lado do virabrequim (motor de cilindros horizontais opostos). Nos motores de 4 e 6 cilindros estes, na sua maioria, estão dispostos em linha.

Quanto maior for o número de cilindros de um motor, mais suave será o seu funcionamento, sobretudo a baixa rotação. Na maioria dos automóveis de grande cilindrada (6 ou 8 cilindros) recorre-se à disposição em V. São poucos, em termos de porcentagem, os motores que utilizam o sistema de cilindros horizontais opostos.

As válvulas de escape são elementos sujeitos, em todos os motores, a solicitações térmicas realmente elevadas. Os fabricantes, ao projetarem os cabeçotes e as câmaras de compressão, levaram em consideração esse problema, contornando-o mediante uma rígida refrigeração da zona do cabeçote onde estão inseridas as guias de válvulas e aumento também a áreas de assento da cabeça da válvula no cabeçote para facilitar, assim, a transmissão térmica.

E, mesmo assim, em motores de alta performance, o problema continua sendo difícil e nem sempre de solução possível, ainda que se empreguem os melhores materiais e tratamentos na fabricação de válvulas. As válvulas refrigeradas a sódio constituem a resposta da técnica a este problema. A diferença das válvulas normais, que são maciças, as refrigeradas a sódio são ocas, abrigando em seu interior uma determinada quantidade de sódio.

Quando a cabeça da válvula esquenta, o sódio existente no interior da haste se funde e circula ao longo de toda a cavidade da válvula transportando eficazmente o calor desde a cabeça da válvula até o pé da mesma. As válvulas refrigeradas a sódio permitem reduzir a temperatura na cabeça de cerca de 800°C, valor normal em válvulas convencionais, a até menos de 600°C.

Comando de válvulas

A distribuição, ou seja, o sistema de comando das válvulas é concebido para que cada uma delas abra e feche no momento apropriado do ciclo de 4 tempos, se mantenha aberta o período de tempo necessário para possibilitar uma boa admissão da mistura gasosa, a completa expulsão dos produtos da combustão e funcione suave e eficientemente nos mais variados regimes de rotação do motor.

Há vários processos para atingir estes objetivos. No sistema de balancins acionados por hastes impulsoras os tuchos recebem movimento de uma árvore de comando de válvulas situada no interior do bloco. O virabrequim aciona a árvore de comando de válvulas por intermédio de uma corrente, ou por um conjunto de engrenagens ou ainda por correia dentada, numa relação 2:1, ou seja, enquanto o virabrequim dá duas voltas, a árvore de comando das válvulas completa uma. Para um bom funcionamento, as válvulas devem, ao fechar, ajustar-se perfeitamente às suas sedes.

Para tal, deve existir uma folga entre a válvula fechada e o seu balancin. Esta folga, que normalmente é maior na válvula de escapamento do que na de admissão, tem em conta a dilatação da válvula quando aquecida. O sistema de ignição deve soltar uma faísca em cada vela no momento preciso, de acordo com a distribuição que faz abrir e fechar as válvulas no momento exato. O distribuidor, que funciona sincronizado com as válvulas, tem por função distribuir a corrente de alta tensão até às velas e é normalmente acionado por engrenagens a partir da árvore de comando ou do vilabrequim.

Os motores mais modernos não possuem distribuidores e esse sistema se faz eletronicamente. A árvore de comando das válvulas está assentada no bloco sobre três ou cinco apoios. Os excêntricos da árvore de comando das válvulas estão dispostos de modo a assegurar a ordem de ignição.

Os projetistas de motores buscam a redução do peso dos componentes da distribuição, a fim de obter um aumento de duração e rendimento em motores funcionando a elevados regimes de rotação. Com este objetivo, utilizam uma ou duas árvores de comando de válvulas no cabeçote. Nas versões mais modernas com 16 e24 válvulas pode-se utilizar até mais comandos.

A ação destas árvores de comando das válvulas sobre as válvulas é logicamente mais direta, dado que nela intervêm menos peças do que no sistema de árvore de comando das válvulas no bloco. Um processo simples de transmitir o movimento do virabrequim à árvore de comando das válvulas no cabeçote consiste na utilização de uma corrente, contudo, uma corrente comprida terá tendência a vibrar, a não ser que apresente um dispositivo para mante-la tensa. Na maior parte das transmissões por corrente utiliza-se, como tensor (esticador), uma tira de aço comprida ligeiramente curva, por vezes revestida de borracha.

Uma mola helicoidal mantém o tensor de encontro à corrente. Um outro tipo de tensor consiste num calço de borracha sintética ligado a um pequeno pistão sujeito a uma ação de uma mola acionada por pressão de óleo. Também se utiliza um braço em cuja extremidade se encontra uma engrenagem dentada livre (ou “louca”) que engrena na corrente, mantendo-a esticada por uma mola. Alguns automóveis de competição apresentam transmissões por engrenagens entre a árvore de comando de válvulas e o virabrequim. Estes tipos de transmissão são, contudo, muito ruidosos.

Uma das transmissões mais recentes para árvores de comando de válvulas no cabeçote utiliza uma correia exterior dentada de borracha. Este tipo de correia, normalmente isento de lubrificação, é fabricado com borracha resistente ao óleo. Embora tenha sido usual o emprego de balancins junto à árvore de comando para acionar as válvulas, é tendência atual eliminar os balancins e colocar as válvulas diretamente sob a ação dos eixos excêntricos.

Algumas árvores de comando de válvulas no cabeçote utilizam tuchos hidráulicos, que são auto reguláveis e funcionam sem folga, sendo assim eliminado o ruído característico de batimento de válvulas. Um tucho hidráulico compõe-se de duas partes, umas das quais desliza no interior da outra; o óleo, sob pressão, faz com que a haste aumente o comprimento e anule a folga quando o motor se encontra em funcionamento.

MAIS DE DUAS VÁLVULAS POR CILINDRO

O que há de mais moderno em sistemas de distribuição do comando de válvulas, consiste na utilização de 3, 4 e até 5 válvulas por cilindro.

Quase sempre acionadas diretamente pelos próprios excêntricos da árvore do comando de válvulas, sem intervenção dos balancins. Esta técnica permite um abastecimento perfeito dos cilindros, especialmente em altas rotações, o que se traduz em rendimento e baixo consumo.

Disposições

Um motor com um só cilindro é a solução mais simples de um motor a 4 tempos. Essa solução não é, contudo, adequada para um automóvel, devido à irregularidade do torque resultante de um só tempo de explosão em cada duas rotações do virabrequim, o que provocaria vibrações. A irregularidade do torque pode ser compensada pela energia armazenada num volume pesado; tal solução, porém, é insuficiente para permitir que um motor a 4 tempos trabalhe suavemente a baixa rotação.

Não existe nenhum processo simples de contrabalançar o movimento alternativo de um motor de cilindro único (monocilíndrico). Para funcionar com maior suavidade, o motor deve possuir, no mínimo, 2 cilindros, ocorrendo assim uma explosão em cada rotação do virabrequim. Quase todos os automóveis têm, pelo menos, 4 cilindros para que nos seus motores ocorra um tempo de explosão em cada meia rotação do virabrequim. Torque (binário-motor) e equilíbrio – num motor de 4 cilindros em linha os tempos de explosão são igualmente espaçados entre si, o que origina um binário razoavelmente suave.

A vibração produzida é, em grande parte, eliminada pelos apoios do motor, que são elásticos. O torque de um motor de 4 cilindros em V pode ser tão regular como o de um motor de 4 cilindros em linha. Aquela disposição, porém, não permite um equilíbrio tão eficaz, seja qual for o ângulo formado pelos grupos de cilindros. Assim o motor de 4 cilindros em V produz vibrações que tem de ser reduzidas mediante a incorporação de um eixo suplementar provido de contra peso, destinado a eliminar vibrações do conjunto.

O motor de 4 cilindros horizontais opostos é mais compacto e mais equilibrado que o motor em linha. Em certos modelos de automóveis, contudo, as vantagens desta disposição são anuladas pelos problemas que ela levanta quanto à dificuldade de acesso, em caso de reparações. Os motores de 6 cilindros em linha proporcionam melhor equilíbrio.

O motor de 6 cilindros em V é teoricamente menos suave do que o de 6 cilindros em linha, ambos, porém, são equivalentes no que se refere à regularidade do binário. O mesmo acontece com o motor de 6 cilindros horizontais opostos, que trabalha suavemente, mas é dispendioso. O motor de 8 cilindros em V (V8) é a mais utilizada das variantes de motores de 8 cilindros. Trata-se de um motor compacto e bem equilibrado, com um torque regular.

Motor de 6 cilindros em linha

O motor de 6 cilindros em linha, apesar de mais comprido e ligeiramente mais pesados que o motor de 4 cilindros em linha, apresenta duas vantagens principais: um binário-motor que é consideravelmente mais uniforme, devido à sobreposição dos sucessivos tempos de explosão, e um melhor equilíbrio mecânico, que reduz ao mínimo as vibrações. Este tipo de motor tem o virabrequim apoiado em 4 ou 7 mancais , o que proporciona grande resistência e evita a flexão.

Disposição de cilindros horizontais opostos

Neste tipo de motor, os cilindros estão dispostos em duas filas, uma de cada lado do virabrequim Esta disposição permite montar um virabrequim mais curto que a de um motor de 4 cilindros em linha, bastando 3 pontos de apoio para a mesma. Um motor de 4 cilindros horizontais opostos é mais aconselhável, devido às suas formas e dimensões, para a traseira do automóvel.

Em qualquer motor de 4 cilindros com esta disposição, a uniformidade do torque é aceitável, quer nos motores de 4 cilindros, quer nos de 6. Esta disposição permite um equilíbrio mecânico excelente; o movimento de um componente num sentido é equilibrado pelo movimento do componente homólogo em sentido contrário.

Três tipos de motor em V

Os motores em V apresentam, como principal vantagem o fato de o conjunto poder ser mais curto que o dos motores em linha, podendo, portanto, o seu virabrequim ser mais curto e, conseqüentemente, mais rígido, o que permite ao motor trabalhar mais suavemente a elevado regime de rotação. O motor V8 necessita apenas de quatro mancais de biela desde que estes se encontrem dispostos de modo a formar entre si um ângulo de 90º e sejam suficientemente compridos para que em cada um possam trabalhar, lado a lado, duas bielas.

A árvore de manivelas necessita de um mancal de apoio entre cada par de mancais de bielas. Os motores V6 não são de funcionamento tão suave como os V8, que são extremamente bem equilibrados e proporcionam quatro explosões espaçadas igualmente entre si em cada rotação do virabrequim.

O motor V6 tem um mancal de biela para cada biela. Com um tempo de explosão em cada terço de rotação e com os mancais de biela dispostos a intervalos de 60 graus, o motor é de funcionamento suave e de equilíbrio razoável.

No motor V4 é necessário um eixo equilibrador adicional, que roda a metade do número de rotações do virabrequim. Em outros modelos, o ângulo do V pode ser reduzido até cerca de 10 %.

Mancais

Os mancais são utilizados para reduzir o atrito e servir de apoio a todas as peças giratórias de um automóvel, sejam estas eixos ou rodas sobre eixos.

Os mancais dividem-se em dois tipos principais: os lisos que englobam os formados por duas meias buchas, capas, ou bronzinas, e as buchas e os rolamentos, que podem ser de esferas, de roletes ou de agulhas.

Mancais de duas meias-buchas Um apoio para peças giratórias, quando constituído por duas partes iguais, para facilidade de montagem, é designado por mancal de duas meias buchas. Estes são de metal antifricção e também designados por capas ou bronzinas.

Mancais de duas meias-buchas desmontáveis As bronzinas do virabrequim são formados por duas partes iguais de aço revestido com metal antifricção. As bronzinas apresentam um sulco que permite a passagem de óleo para as bronzinas das cabeças das bielas através do virabrequim. Cada bronzina tem forma semicircular e consiste numa carcaça de aço, revestida interiormente por uma liga de metal macio, com propriedades para reduzir o atrito. Os mancais de apoio do virabrequim estão alojados no bloco, situando-se os da biela nas cabeças das mesmas.

As bronzinas devem ter um sólido e perfeito contato no seu alojamento nos mancais, não só para garantir o seu apoio, como também para que o calor gerado pela fricção se dessipe da bronzina, por condução evitando assim o sobreaquecimento. O revestimento interior da capa pode ser composto por várias ligas metálicas, como por exemplo, o metal branco, a liga de cobre-chumbo ou estanhoalumínio.

Uma das extremidades do virabrequim está submetida ao impulso proveniente da pressão da embreagem e, em alguns casos, da reação resultante das engrenagens que movem os órgãos auxiliares. Se este impulso não fosse controlado causaria deslocamentos axiais no virabrequim o que, além de originar ruídos, provocaria desgastes.

Para eliminar tal inconveniente, um dos apoios do virabrequim é rodeado por arruelas axiais de encosto, normalmente conhecidas por meias-luas do virabrequim, constituídas por finos segmentos de aço revestidos de metal antifricção, que mantém o virabrequim na sua posição, anulando por encosto qualquer reação evidente à deslocação axial. Uma bomba faz com que o óleo circule, sob pressão, por uma série de canais existentes no bloco e penetre nos mancais do virabrequim através de um orifício aberto em cada bronzina.

Este orifício comunica com um sulco existente em torno da face interior da bronzina, através do qual o óleo é distribuído. Parte do óleo sob pressão penetra pelos furos abertos no virabrequim e lubrifica os mancais das bielas. A folga entre o eixo e os apoios, que nunca deve exceder 0,1 mm, variando para menos conforme o fabricante, regula a circulação de óleo e, em grande parte, a quantidade de óleo impulsionada para os pistões e cilindros.

O orifício por onde penetra o óleo que lubrifica um mancal situa-se próximo do ponto onde a pressão exercida sobre esta é mínima, isto é, no local onde é maior a folga entre o mancal e o eixo. Ao rodar, o eixo arrasta o óleo em volta do mancal formando um calço de óleo. A pressão autogerada no calço de óleo é bastante superior à pressão resultante da ação da bomba de óleo nas tubulações de alimentação, evitando assim o contato das superfícies metálicas entre si, mesmo quando o mancal é sujeito a elevadas cargas.

Mancais de bucha cilíndrica Os mancais lisos, quando constituídos por um cilindro formado por uma só peça, são designados simplesmente por buchas. São utilizados, por exemplo, nos balancins e nos pés das bielas As buchas mais simples são totalmente fabricadas do mesmo metal ou liga, normalmente o bronze. A bucha é montada com interferência, ou seja, introduzida sob pressão no seu alojamento. Se a alimentação de óleo não for suficiente, a bucha cilíndrica pode ser revestida com uma matéria plástica como, por exemplo o teflon.

Em certos casos, são utilizadas buchas de metal poroso e outros materiais anti fricção. Rolamentos Os rolamentos de esferas, de roletes ou de agulhas são, entre todos os apoios, o de menor coeficiente de atrito sendo, no entanto, também os de preço mais elevado. São utilizados em órgãos auxiliares dos motores de automóveis como a bomba de água e o alternador e, em alguns motores de competição como também em sistemas de transmissão para árvores de comando no cabeçote.

Enquanto no motor a gasolina – mistura gasosa ar-gasolina – é inflamada por meio de uma faísca elétrica produzida pela vela de ignição, no motor a Diesel não existem velas de ignição e a gasolina é substituída por óleo Diesel.

A ignição, num motor a Diesel, é provocada pela compressão, que faz elevar a temperatura do ar na câmara de combustão de tal modo que esta atinja o ponto de auto-inflamação do combustível. O óleo Diesel, que se vaporiza menos que a gasolina, não é introduzido na câmara de combustão sob a forma de mistura com ar, mas sim injetado sob alta pressão por meio de um injetor. Na câmara de combustão, o óleo diesel inflama-se em contato com o ar aquecido por efeito da forte compressão. Uma bomba acionada pelo próprio motor fornece o óleo diesel a cada injetor em determinadas quantidades e sob elevada pressão.

O acelerador regula a quantidade de combustível fornecido pela bomba e, conseqüentemente, a potência gerada no motor. As vantagens dos motores a Diesel residem no seu maior rendimento (que resulta numa redução nos custos do combustível), na sua maior duração e na diminuição dos custos de manutenção.

Entre as desvantagens deste tipo de motor, estão incluídos um elevado preço, maior peso, a vibração que produz à baixa rotação, o cheiro do combustível queimado, o ruído – superior ao provocado por um motor a gasolina e uma menor capacidade de aceleração. Num motor de automóvel a gasolina médio, a mistura gasosa sofre uma compressão que reduz o seu volume a cerca de um nono do seu valor inicial, o que corresponde a uma relação ou taxa de compressão 9:1. num motor a Diesel esta relação pode atingir o valor de 22:1, de modo a aumentar a temperatura do ar.

Nas câmaras de combustão do motor a Diesel, muito menores que as de um motor a gasolina, a taxa de compressão, sendo mais elevada, resulta num aumento de rendimento pois é maior a conversão da energia calorífica em energia mecânica; além disso, verificam-se menos perdas de calor nessas câmaras.

Cada cilindro num motor a Diesel apresenta um injetor que assegura o fornecimento de combustível na quantidade correta e no devido momento. Uma bomba, que gira a metade do número de rotações do virabrequim, impulsiona o combustível para os injetores e destes para as câmaras de combustão, segundo a ordem de ignição.

Tipos de Motores Automotivos

Os motores de automóveis podem ser de vários tipos de arquitetura. O tipo de motor ideal varia com a necessidade com que a indústria automotiva projeta cada modelo de automóvel e vamos conhecer sobre os tipos e o funcionamento de cada um dos motores. Quantos aos tipos eles podem ser em linha, contrapostos do tipo boxer e os de cilindros em V ou W.

Quanto à performance, se montados num mesmo sistema de escape, com a mesma cilindrada e a mesma quantidade de cilindros, os motores terão desempenho bem semelhante, senão igual, nos impedindo então de poder dizer que o tipo x é melhor que o tipo y e assim por diante.

Motores em Linha

Os motores em linha são os mais adotados por consumirem menos espaço que os outros três tipos mencionados, devido à massificação dos automóveis populares, um motor deste tipo montado transversalmente acomoda um capô menor e podemos verificar este tipo de combinação em todos os modelos pequenos aqui do Brasil.

Neste tipo de motor o funcionamento consistem num bloco único, onde os quatro, seis ou oito cilindros trabalham uniformemente em uma reta e são movidos pela transmissão gerada pelo virabrequim.

Motores em V

Os motores em V são utilizados geralmente em modelos maiores, onde o volume total do veículos demanda uma frente maior, com um centro de gravidade mais distribuído, e logicamente um capô frontal nem tão grande nem tão diminuto.

Neste motor, os cilindros trabalham em duas bancadas opostas de 2, 3, 4 ou 6 cilindros, onde os mesmos são movimentados pelo funcionamento do virabrequim, que é do mesmo princípio do motor em linha, só divergendo o encaixe das bancadas para o movimento do cilindro em contra posição.

Motores Boxers

Motores mais largos e mais baixos, geralmente os boxers são fabricados e preferidos para modelos esportivos, que necessitam de um centro de gravidade mais baixo e distribuídos. Uma das fábricas que mais utilizam o motor boxer é a Porsche, jogando este tipo de motor na traseira dos seus esportivos, trazendo estabilidade para o modelo.

Neste tipo de motor imagine que o virabrequim é o centro do motor, e que duas bancadas completamente opostas recebem o vai e vem dos cilindros, por isso ele é conhecido como motor oposto horizontal e é bem mais largo porém bem mais baixo que os outros tipos.

Motores em W

São motores extremamente potentes e de custo alto de montagem, por basicamente ser a montagem de dois modelos V, lado a lado. A invenção dos motores W é recente e só conseguiu ser realizada, devido a experimentação da compactação cada vez maior do cilindros em V.

Devido à complexidade exigida, além de só poder ser montada num mínimo de 8 cilindros (o mais comum são 12), os motores em W são utilizado apenas em modelos especiais, os tops de linha ou super esportivos.

Motor – O que são V6, V8, Válvulas, Hp, Cilindradas e etc?

Todo motor de carro atual funciona com o mesmo princípio: Uma explosão acontece dentro de um cilindro, e esse cilindro em uma das partes que se move.

Essa parte móvel, que é o pistão, é empurrado pela explosão, e empurra uma espécie de vareta, chamada biela. A biela move, por sua vez, uma manivela, chamada virabrequim, ou em alguns lugares essa peça é chamada de árvore de manivelas, já que pode haver mais de um pistão empurrando o mesmo virabrequim, mas cada pistão precisa de sua própria biela e de sua própria manivela.

Pense numa bicicleta: Os músculos geram a força, assim como a explosão dentro do cilindro, os ossos a transmitem assim como as bielas, e os pedais transformam o movimento de sobe-e-desce em movimento circular, do mesmo jeito que o virabrequim. Cada perna precisa de um pedal, que nada mais é que uma manivela acionada pelo pé.

Compreendido esse conceito básico, dá para se imaginar que quanto mais pistões, mais força no motor.

Não só isso: Quanto mais pistões, mais uniforme o funcionamento do motor: As explosões podem acontecer dentro de cada pistão em um tempo diferente, de modo que as pessoas não percebam cada uma delas, apenas os efeitos da força delas sendo aplicada no movimento circular das rodas.

A maioria dos carros brasileiros usa uma condiguração de motor com quatro desses cilindros.

Eles são montados de modo que fiquem alinhados, ou seja:

Olhando de cima, você veria os quatro círculos que são a parte de cima dos pistões em uma única linha, mais ou menos assim: 0000

Essa é a configuração chamada quatro-em-linha.

Os motores também podem ser montados de tal modo que metade de seus cilindros fique de um lado, e outra metade do outro. Como todos os pistões tem que ficar ligados ao mesmo virabrequim (senão teríamos dois motores distintos), quando você olha esses pistões de frente, os cilindros deles parecem um pouco com uma letra V. Dessa disposição de peças vêm os famosos motores V-8, tão apreciados pelos americanos, os V-10 como os fórmula-1 até o ano passado, os V-12 da Ferrari, e os V-6, que a Blaser usava, e são uma boa forma de se obter potência maior que a de um quatro-em-linha num espaço menor, ainda que obrigatóriamente essa configuração seja mais complexa, e portanto mais cara.

Como você já deve ter imaginado, V-12 significa que existem duas linhas de seis cilindros, enquanto V-6 são duas linhas com três cilindros alinhados de cada lado.

Se você olhasse os pistôes de um V-6 por cima veria os seis círculos, três alinhados de um lado, e três do outro. Eles estão em linhas paralelas, e só se encontram na parte de baixo do motor (o virabrequim).

Explicando de outro modo: os motores a explosão são especificados, dentre outros itens, por disposição e número de seus cilindros.

Portanto, existem motores de disposição em linha, em V, em W e radiais. O número de cilindros pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 ou 18. Note que o número de cilindros não precisa ser par. Existiram motores V4, de tamanho bastante compactos utilizados em certos modelos da Fiat europeus da década de 40. O número de válvulas é outra especificação que nada tem a ver com o número de cilindros.

Portanto um motor em V é aquele disposto em duas fileiras de cilindros que formam entre si um ângulo agudo, que normalmente é de 60°, mas isto não é uma regra. Se o ângulo fosse reto, ou seja de 90°, seria um motor em L, mas este não existe. Para ilustrar, um motor V6 possui duas fileiras de 3 cilindros cada uma articuladas por um certo ângulo.

A vantagem primeira deste tipo de construção está no reduzido comprimento do motor: reduz-se o espaço utilizado, podendo-se utilizar num veículo de capô curto ou baixo; e a suavidade de funcionamento, já que com o virabrequim mais curto, há menos vibrações e menos peças em movimento. Porém os custos de produção e usinagem são mais altos do que num motor em linha.

Como você se lembra, o motor funciona impulsionado por explosões que ocorrem nos cilindros. Logo, alguma coisa tem que entrar no pistão para ser explodido e o resultado da explosão tem que sair por algum lugar. No motor, o que entra para explodir é uma mistura de ar e combustível, e o que sai é uma mistura de gases. Para que essas misturas possam entrar e sair, são necessárias válvulas.

Imagine a válvula da descarga de um banheiro: Quando se aperta ela abre, e passa o fluxo (a água para a privada, o ar com combustível que entra no cilindro, ou os gases que saem) ; quando ela é solta, uma mola devolve à posição original, e a válvula fecha, interrompendo o fluxo.

Então, todo cilindro, necessáriamente tem duas válvulas: Uma para entrada da mistura e outra para saída dos gases. Como um motor comum tem quatro cilindros, ele tem pelo menos oito válvulas, ou 8v. Acontece que, se cada cilindro tiver mais válvulas para entrada e saída, ele recebe e expulsa melhor o fluxo, o que aumenta a força de suas explosões. Se cada um dos quatro cilindros tiver quatro válvulas, temos um motor 16v.

O motor V8 mais comum também é um 16v, já que cada cilindro tem duas válvulas. Não é possível ter um V6 16v, já que 16 não é divisível por 6. Mas são possíveis motores V6 com 12v, 18v (duas de entrada e uma de saída em cada cilindro, ou vice-versa) e 24v.

Até agora falamos que um motor gera força. Isso é certo, claro. Mas o mais interessante para quem compra um motor é saber quanto trabalho o motor pode realizar e o quão rápido esse trabalho é realizado.

Simples assim: Um cavalo (horse) levava um minuto para levantar 453,6kg a 10,06m. Uma máquina com mesma potência (power) deveria fazer o mesmo trabalho no mesmo tempo. Se fizesse o dobro do trabalho no mesmo temo, seria potência equivalente a dois cavalos ou dois horse-power. Do mesmo modo, se fizesse o trabalho em metade do tempo, teria os mesmos 2hp. 200hp, então seria equivalente a dizer que o motor faz o mesmo serviço que se 200 cavalos puxassem o carro ao mesmo tempo, embora os cavalos reais tenham sérias limitações quanto à velocidade.

Se há um termo que pouca gente entende mesmo, esse termo é cilindrada . Na verdade, uma cilindrada é a volta necessária para encher-se todos os cilindros do motor. A cilindrada é dada, portanto, em graus, assim como um círculo. A cilindrada dos motores quatro-em-linha é de 720º, enquanto a dos motores em V depende da angulação entre as bancadas (grupos alinhados) de cilindros, ou seja, o ângulo do V.

O que interessa na cilindrada não é o ângulo dela, mas o volume da mistura ar-combustível que é necessária para encher todos os cilindros em uma cilindrada. Esse volume pode ser em centímetros cúbicos ou em litros. O motor do Mille, por exemplo tem uma cilindrada de um litro, ou 1000 centímetros cúbicos (em medidas redondas, para facilitar).

Aí é que está: Como costumou-se abreviar centímetros cúbicos por cc , o Mille passou a ter 1000cc. Muitos jornais por aí lêem isso e escrevem mil cilindradas, o que não faz sentido nenhum.

Por fim o torque é uma medida de força num movimento circular. Ele pode ser medido em quilogramas-força vezes metros, como se você fixasse uma barra de um metro na árvore de manivelas (lembra dela, certo?) e medisse a força na ponta dessa barra. Por uma característica típica do movimento circular, se a barra fosse de meio metro, a força medida seria o dobro. É por isso que um jipe com marchas reduzidas anda mais lento, mas consegue exercer uma força maior que um carro com o mesmo motor, embora ambos tenham a mesma potência (ou seja, realizam trabalho equivalente no mesmo tempo).

Sistema de Lubrificação do Motor

O sistema de lubrificação, como o nome diz, existe principalmente para lubrificar as peças móveis do motor e diminuir o atrito entre elas e seu conseqüente desgaste, bem como para “refrigerar” o motor, absorvendo parte do calor.

Um elemento importante desse sistema é o óleo lubrificante. Ele fica armazenado no carter, cuja capacidade varia de um motor para outro. 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 (como nos motores MWM) para ser resfriado.

7 dicas para seu motor ter vida longa

1. Mesmo no inverno, não deixe o motor funcionando muito tempo para aquecer. A temperatura ideal é atingida mais facilmente com o carro em movimento. Basta dirigir com suavidade.
2. Nas trocas de óleo, jamais coloque o líquido além do nível indicado. O excesso acaba sujando as velas, prejudicando a queima de combustível. O carro vai acabar perdendo potência e consumindo mais combustível.
3. Para garantir medição precisa, sempre faça a verificação dos níveis de óleo e água com o motor frio.
4. Faça sempre as revisões e trocas de componentes no prazo recomendado pelo fabricante.
5. Nunca abra a tampa do reservatório de água com o motor quente. Isso acaba despressurizando todo o sistema, gerando bolhas de ar que podem prejudicar a circulação da água e, em uma situação extrema, levar ao superaquecimento do motor.
6. A manutenção do filtro de óleo deve ser feita conforme a recomendação do fabricante do veículo, porém é desejável que a cada troca de óleo se faça também a troca do filtro.
7. Recomenda-se trocar o filtro de ar a cada 15 a 20 mil quilômetros, ou conforme orientação do fabricante. Já em locais de grande concentração de poeira, esta troca deve ser mais freqüente, uma vez que evita consumo excessivo de combustível e baixo rendimento do motor.

10 dicas de como economizar combustível

1. É preciso mais combustível para dar partida em um veículo do que deixá-lo em ponto morto (em um congestionamento, por exemplo)

Um motor totalmente aquecido com injeção de combustível gasta menos combustível. No entanto, mesmo em marcha lenta, ele pode consumir até dois litros de gasolina por hora (dependendo do carro, claro). Assim, os especialistas recomendam desligar o motor quando o veículo estiver parado, com a ressalva de que dar a partida com muita freqüência pode danificar o motor de arranque.

2. Substituir o filtro de ar aumenta a eficiência de seu carro

Embora isso fosse verdade para os motores carburados, motores modernos com injeção de combustível são controlados por um software que ajusta a relação ar/combustível. Então, menos ar não vai fazer com que o motor gaste mais combustível. Mas isso pode causar uma perda de desempenho.

3. Aditivos e dispositivos podem melhorar drasticamente a economia de combustível.

“Excluindo as conversões completa que atendem a todas as normas de certificação”, diz o site do governo dos EUA,” os testes demonstraram que tais dispositivos e aditivos não melhoram a economia de combustível e podem danificar o motor e/ou aumentar as emissões de gases.”

4. Carros pequenos consomem menos

Recentes avanços no motor e câmbio têm melhorado a eficiência dos veículos de tamanho padrão. Para 2010, 5 dos 10 veículos mais eficientes eram de médio porte. Naturalmente, o peso do veículo ainda impacta na economia de combustível.

5. O motor precisa ser aquecido antes de você dirigir

Veículos modernos pode ser dirigidos segundos após você dar a partida, embora o motor não deva ser acelerado demais até que atinja a temperatura correta. Além disso, a melhor maneira de aquecer o motor do carro é rodando com ele.

6. Transmissão manual é sempre melhor que a automática

Avanços nas transmissões automáticas melhoraram sua eficiência ao ponto de que a versão automática de um veículo geralmente tem o mesmo consumo da com câmbio manual, aquele que nós brasileiros adoramos, mesmo ficando parados no trânsito das cidades.

7. Conforme o carro fica velho, a economia cai significativamente

Um veículo cuja manutenção é correta pode manter sua eficiência por anos. A EPA (Agência de Proteção Ambiental dos EUA) teste veículos com cerca de 8000km no odômetro para medir o comportamento dos carros, e não detectou alterações significativas. Os estudos também indicam que veículos com 10 ou até 15 anos, desde que com as revisões em dia, também não sofrem grandes alterações no consumo.

8. Usar combustível aditivado melhora o consumo

Ao menos que seu carro seja especificamente projetado para combustível aditivado ou premium ou apresente falhas com combustível comum, você não terá vantagens abastecendo com o mais caro.De toda forma, consulte seu manual para ver se o motor exige gasolina premium e em que condições (vai que você tem um Porsche, não é?).

9. O índice de consumo da EPA (o equivalente ao Proconve, Programa de Controle da Poluição do Ar por veículos Automotores no BRasil) são uma garantia de quanto cada carro irá gastar em média

O objetivo primário desses números fornecidos pelo governo e/ou pelas fabricantes é oferecer aos consumidores uma base de comparação da eficiência do carro. Mesmo que os testes simulem condições do mundo real, nenhum teste pode reproduzir os hábitos e condições de trânsito de cada motorista no dia a dia.

Além disso, não adianta muito dirigir um carro 1.0 se você corre como um piloto de F1.

10. Dirigir conforme diz o manual do carro gasta mais combustível

Por mais que pareça difícil de seguir, as trocas de marchas e demais dicas de direção nos manuais são pensadas para oferecer o máximo possível de eficiência do motor e segurança para o motorista. No entanto, no dia a dia, é difícil seguir exatamente o manual. Por isso seu carro raramente faz a quantia de km/l apregoada na ficha técnica dele.

Funcionamento de um Motor Automotivo – Vídeo

Combustão Interna do Motor Automotivo – Vídeo

Fonte: www.regsul.com.br/www.discoverybrasil.com/www.futurauto.com.br