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Notícias - Conheça o funcionamento dos motores a combustão

Olá pessoal a intenção dessa matéria é passar uma visão de forma objetiva e simplificada sobre a história e funcionamento dos motores a combustão. Lembrando que podemos dividi-los em motores 4 tempos, 2 tempos e motores a diesel, onde cada um tem sua própria característica, porém neste tópico falaremos sobre os motores mais utilizados atualmente nos veículos de todo mundo (ciclo otto). Antes de começarmos a falar em preparação, comandos, turbo, nitro, é importante entender o motor... saber como ele funciona e quais seus componentes principais... peço paciência na leitura pois também tive na escrita e desculpas por algum erro.

O primeiro motor de combustão interna (realmente bem sucedido) foi fabricado em 1876, pelo engenheiro alemão Nikolaus Otto. Empregava combustível sob forma gasosa e operava por meio do movimento de pistões alojados em cilindros, num ciclo de quatro tempos (admissão, compressão, explosão e exaustão). Incrível como desde 1876 até hoje é esse mesmo princípio que permanece nos motores atuais e recebe o nome de "Ciclo Otto", justamente por causa de Nikolaus.

Entendendo os 4 tempos:

No primeiro estágio, a aspiração, o pistão desce, aspirando uma mistura de ar e combustível.

No segundo tempo do ciclo, a compressão, o pistão sobe, comprimindo essa mistura, quando então, uma faísca elétrica é disparada, inflamando-a.

A explosão que se segue produz uma força que empurra o pistão para baixo, completando o terceiro estágio.

No quarto e último estágio, a exaustão, o pistão sobe novamente e expele os gases da câmara de combustão.


A entrada e saída da mistura ar/combustível são controladas por válvulas no topo da câmara de combustão (válvulas de admissão ou exaustão). Os pistões, por sua vez, estão conectados a um eixo (virabrequim ou girabrequim) que transfere a energia cinética, por meio de outras transmissões mecânicas (câmbio), às rodas, gerando assim a propulsão necessária para movimentar o veículo.

Parte da energia produzida pelas explosões é convertida em calor e por isso os motores exigem sistemas de refrigeração eficientes (água ou ar), bem como sistemas de lubrificação que empregam óleos especiais, sem os quais as altas temperaturas poderiam fundir as peças internas no motor, levando ao seu travamento.

Ainda sobre cilindros / válvulas / comando podemos nos atentar as seguintes variações com relação aos motores mais utilizados hoje em veículos (pelo menos nacionais).
4 cilindros, 1 pistão por cilindro (total 4 pistões) e variam de 2 válvulas (1 admissão / 1 exaustão ou escape) a 4 válvulas (2 admissão / 2 exaustão ou escape) por cilindro.

Ou seja:

4 cil 8v
2 válvulas por cilindro (1 admissão / 1 exaustão ou escape) resultando em 8v (2 x 4 = 8)

4 cil 16v
4 válvulas por cilindro (2 admissão / 2 exaustão ou escape) resultando em 16v (4 x 4 =16)

O acionamento de abertura e fechamento dessas válvulas é controlado pelo comando de válvulas.
O comando de válvulas era montado no bloco dos motores mais antigos e ainda é assim em alguns casos (exemplo Endura E de 1 e 1,3 litro dos Ford Ka, Fiesta e Courier, Ford CHT...) e em muitos motores norte-americanos atuais V6 (Chevrolet Blazer/S10, Ford Explorer/Ranger). Porém a alguns anos sua posição foi passada para o cabeçote assim eliminando componentes como hastes e balancins, que fazem a ligação do comando com as válvulas no cabeçote.

Falando em comando no cabeçote existem duas tecnologias principais para seu acionamento, simples e dupla.

OHC e SOHC que são diferentes siglas para o mesmo sistema: (single) overhead camshaft, ou árvore de comando única sobre o cabeçote. Motores OHC ou SOHC são bem comuns nas versões 8 válvulas de todos os carros brasileiros e também alguns 16V (exemplo Honda Accord).

DOHC significa double overhead camshaft, ou dupla árvore de comando sobre o cabeçote (exemplo o Duratec 2.0 16v do video). Essa tecnologia pode ser adotada em motores de 2 válvulas por cilindro (exemplo Tempra 8v), mas o mais usual é que equipe motores de 4 válvulas por cilindro, como a maioria dos 16V nacionais.

Portanto o duplo comando e o cabeçote multiválvula são soluções independentes. Há motores de duplo comando e 2 válvulas por cilindro, bem como motores multiválvula de comando único.

Não podemos esquecer, falando ainda em cabeçote encontramos dois tipos, os de tucho "normal" (conhecido como mecânico) e os de tucho hidráulico.



O tucho mecânico é totalmente sólido, tem seu corpo rígido enquanto que o tucho hidráulico é oco formando internamente um cilindro com um êmbolo. Este êmbolo é mantido para fora pela força de uma mola.

O tucho hidráulico é preenchido com o óleo lubrificante do próprio motor através de orifícios que se encontram no corpo do tucho.

Esses orifícios são controlados por uma válvula que por sua vez, é controlado pelo deslocamento do êmbolo.

Quando o cames não está forçando o balancim da válvula, os orifícios estão abertos. Devido ao deslocamento do óleo provocado pela bomba, ocorrerá uma troca do lubrificante que está no interior do tucho. Isso é importante por duas coisas. Primeira para eliminar qualquer bolha de ar que esteja presente e segundo, para permitir a troca de calor mantendo arrefecido o tucho.

Quando o cames força a abertura da válvula, os orifícios são fechados e o lubrificante fica preso no interior do tucho.



Quando se utiliza tucho mecânico em um motor, é necessário que haja uma folga devido à dilação do mesmo sob efeito do calor desprendido pelo motor. Já com o uso do tucho hidráulico essa folga é desnecessária. Não havendo essa folga, o nível de ruído do motor será bem menor.

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