MOTORES DE COMBUSTO INTERNA Nesta lio, ser descrito como funcionam os motores de combusto interna. Os princpios que regem o seu funcionamento so os mesmos, quer seja motores de automveis, avies, lancha ou navios. Para facilitar as explicaes ser visto, inicialmente, um motor com um s cilindro. No o normal. Apenas alguns tipos de motores tm um s cilindro: motoneta, motocicleta, motor de popa. O normal ter vrios cilindros. Entretanto, a explicao torna-se mais clara e, uma vez entendido o motor de um cilindro, ser bem mais fcil compreender a derivao do motor com vrios cilindros, que iremos fazer posteriormente. Teremos, ento, uma repetio, nos vrios cilindros. do que ocorre num deles. O motor constitudo, essencialmente, pelas peas indicadas na foto abaixo:

O corpo do motor um bloco de ferro fundido com um "buraco" de forma cilndrica, no seu interior. Esse "buraco" recebe o nome de Cilindro (foto 2). Dentro do cilindro deslocase o pisto, cujo movimento subir e descer (foto 3). Atravessado no pisto, h um pino que fica numa haste chamada biela. (foto 5).

Quando o pisto sobe e desce, a biela o acompanha. Na outra extremidade, a biela se prende a um eixo que tem a forma de uma manivela. O nome correto dessa pea rvore de manivelas, vulgarmente conhecida por virabrequim (foto 6). Quando o pisto sobe e desce, a biela o acompanha e obriga a rvore de manivelas a virar, da mesma maneira que uma manivela. No seu movimento de subida e descida, o pisto passa por dois pontos extremos durante o seu curso: o ponto mais alto e o ponto mais baixo. Nesses pontos, ele inverte o seu movimento e, por isso, so dois pontos onde a sua velocidade nula. Costuma-se chamar a esses dois pontos de Ponto Morto Superior (PMS) e Ponto Morto Inferior - PMI. Quando o pisto se encontra no PMS, a biela tambm est para cima e a rvore de manivelas, por sua vez, tambm est voltada para cima. Quando o pisto vem para o PMI, a biela desce e a rvore de manivelas vira, de maneira a ficar para baixo. Obs.: O Ponto Morto Superior e o inferior do pisto no tem nada a ver com o Ponto Morto do Cmbio, corforme ser visto mais tarde. A rvore de manivelas vira sobre dois mancais. Num dos seus extremos h uma roda pesada de ferro, que se chama volante. A sua funo manter uniforme o movimento da rvore de manivelas evitando os trancos. Na parte superior do cilindro existem dois orifcios, que so abertos ou fechados por duas vlvulas. Uma a vlvula de admisso; outra, a vlvula de escapamento. Ainda a, na parte superior, perto das duas vlvulas

existe uma pequena pea, a vela, cuja funo fazer saltar, no momento adequado, uma fasca, que vai incendiar o combustvel. O caminho percorrido pelo pisto chama-se curso. , portanto, a distncia entre o PMS e o PMI. O princpio pelo qual o motor se movimenta o seguinte: 1. A vlvula de admisso abre e o cilindro aspira a mistura ar + combustvel atravs do movimento de descida do pisto; 2. Fecha-se a vlvula de admisso e o pisto volta a subir para comprimir a mistura. Neste instante salta uma fasca pela vela; 3. A mistura ao inflamar-se, se transforma em gases de alta presso empurrando o pisto para baixo; 4. O pisto desce junto com a biela que movimenta o virabrequim e este volta a subir, abrindo a vlvula de escape e expelindo os gases recomeando assim o novo ciclo. A queima da mistura ar-combutvel comprimida na cmera de combusto, ocasiona a exploso. Este processo conhecido como tempo til de trabalho. Esta fora empurra o pisto para baixo, fazendo a biela girar o eixo de manivelas. Como o motor tem vrios cilindros que vo explodindo, de acordo com a ordem de exploso, a rvore de manivelas aumenta o giro rapidamente, "embalando" o motor. Tipos de Motores Para os veculos existem vrios tipos de motores. Os motores podem ser classificados pelo seu nmero ou posio dos seus cilindros. Para equipar os veculos existem os motores em linha, em V e horizontal, sendo esta denominao relativa a posio dos seus cilindros. Podemos notar que em cada tipo a posio diferente.

O Motor de quatro tempos Todos os motores funcionam pelo mesmo princpio: queimando combustvel, formamse gases em grande quantidade. Aparece uma presso grande sobre o pisto, que o empurra para baixo e fora o virabrequim a virar. Entretanto, existem vrias maneiras pelas quais se pode obter esse efeito: motor de quatro tempos, motor de dois tempos, motor diesel, etc.

Existe tambm um motor chamado Wankel, de sistema rotativo. Os motores que funcionam com o processo chamado "quatro tempos" so os mais comuns, no mundo inteiro. So conhecidos tambm como motores Otto, porque foram imaginados, pela primeira vez, por um engenheiro alemo chamado Ncolas Otto. Primeiro tempo- Admisso : O pisto se encontra no ponto morto superior e comea a descer. Por um mecanismo especial o eixo comando de vlvulas -, abrese a vlvula de admisso. Continuando a descer, o pisto aspira, atravs da vlvula de admisso, a mistura de ar + combustvel. A mistura continua entrando at que o pisto chegue ao ponto morto inferior. Quando o pisto chega ao ponto morto inferior, a vlvula de admisso se fecha. O cilindro est agora totalmente cheio de mistura ar + combustvel. Mas o pisto continua a movimentarse, e agora vai subir. Para que o motor funcione, ele deve executar quatro fases bem caractersticas, enquanto o pisto sobe e desce. Essas quatro fases recebem nomes especiais e so descritas a seguir, na figura abaixo: Segundo tempo - Compresso: O pisto sobe desde o ponto morto inferior at o superior. As duas vlvulas ficam fechadas. Conseqentemente, a mistura de ar e combustvel comprimida, at ser reduzida apenas ao volume compreendido entre o ponto morto superior e a parte superior do cilindro (cabeote). Como resultado da compresso, a mistura se aquece e as molculas de combustvel ficam mais prximas das molculas de ar. Os dois fatos melhoram a combusto. Durante o primeiro tempo, o pisto percorreu uma vez o seu curso e, durante o seu segundo tempo, novamente; o pisto percorreu, portanto, duas vezes o seu curso. Enquanto isso, o virabrequim deu uma volta. Terceiro tempo - Exploso: Quando a mistura ar + combustvel est fortemente comprimida dentro do cilindro, a vela faz saltar uma fasca bem no meio da mistura. Esta se incendeia. Formam-se os gases da exploso, que empurram violentamente o pisto para baixo, uma vez que as duas vlvulas esto fechadas e por a no podem escapar os gases. O pisto inicia ento o seu movimento descendente, at o ponto morto inferior. Quarto tempo - Escape: O pisto sobe novamente desde o ponto morto inferior at o superior. Mas durante este curso abrese a vlvula de escapamento. O pisto, subindo, expulsa todos os gases resultante da exploso que se encontram dentro do cilindro. a fase de escapamento dos gases. Quando o pisto atinge o PMS, fechase a vlvula de escapamento, e assim, o ciclo recomea. Assim temos que o motor funciona graas a queima de combustvel. Inicialmente, o pisto, no seu curso de descida, aspira ar e combustvel. Em seguida, o pisto sobe e comprime a mistura. Quando o pisto atinge o ponto morto superior, salta uma fasca entre os eltrodos da vela, que incendeia a mistura. A presso sobe ento violentamente e empurra o pisto para baixo. Nesta descida, o pisto aciona, atravs

da biela, o virabrequim; o tempo motor. No tempo seguinte, o pisto sobe e expulsa os gases queimados. RESUMINDO: 1 tempo: admisso 2 tempo: compresso 3 tempo: exploso ou tempo morto ou til 4 tempo: escape

RVORE DE MANIVELAS Na linguagem comum entre os mecnicos, fala-se em virabrequim. O nome certo, entretanto, rvore de Manivelas. Tecnicamente, rvore uma barra que vira e exerce esforo. Na linguagem comum tambm se costuma chamar de eixo. Durante este curso, usaremos a linguagem comum. Estudaremos o eixo-piloto e o "eixo traseiro. O virabrequim uma pea muito importante. Fica submetida a esforos muito grandes e deve funcionar bem, tanto em alta como em baixa rotao. Em cada manivela ligada uma biela. Entre as manivelas ficam os munhes. Os munhes so as peas que se apiam nos mancais. Os mancais so lubrificados, de tal maneira que o virabrequim praticamente flutua num banho de leo. Raramente, um virabrequim quebra; os aos usados hoje em dia so resistentes e durveis. muito difcil de ser fabricado, por causa da sua forma irregular. Os virabrequins modernos trabalham em rotao muito elevada, normalmente at 7000 rpm, e, em carros esportes, at 8.500 rpm. Por isso, se no estiverem muito bem equilibrados, o motor comea a trepidar e forar os mancais. Os virabrequins so equilibrados por mquinas especiais.

Na figura ao lado, mostra-se a carcaa inferior do motor onde se apia o virabrequim. Na primeira cavidade se encaixam as engrenagens do comando de vlvulas. Na segunda e terceira cavidades, encaixam-se as manivelas correspondentes s bielas, duas em cada cavidade. A diferena bsica entre os virabrequins o nmero de mancais. O primeiro virabrequim tem sete mancais de apoio, o segundo quatro e o terceiro apenas trs. Quanto maior o nmero de mancais, tanto mais dividido fica o esforo que eles suportam, podendo, por isso, ser menores e ter vida mais longa.

Por outro lado, quanto menor o nmero de mancais, tanto mais barato fica o motor, desde a economia que se faz no nmero de mancais, como no formato do virabrequim, que mais simples, e o do bloco do motor, que tambm mais simples.

Conforme se descreveu no funcionamento de um motor a quatro tempos, as vlvulas de admisso e escapamento abrem-se e fecham-se no tempo certo. Existe, para isso, um mecanismo que est sincronizado com o movimento do pisto, para se conseguir os tempos adequados. constitudo de um jogo de engrenagens, um eixo especial, vlvulas e, s vezes, umas varetas especiais. O eixo comumente conhecido por eixo comando de vlvulas. Rigorosamente, o nome certo seria "rvore de cames". O eixo-comando vira, porque existe um jogo de duas engrenagens, uma nele e outra no virabrequim, s vezes ligadas entre si por correias ou correntes. Quando o virabrequim est girando, ele obriga o eixo-comando a virar tambm, por causa do jogo de engrenagens; porm, as duas engrenagens no so iguais. A engrenagem do eixo-comando tem o dobro de dentes da que est presa no virabrequim. Por isso, o eixo-comando vira com a metade de rotao do virabrequim.

O eixo comando possui uma poro de ressaltos que tm uma forma excntrica. Esses ressaltos so conhecidos por cames. Em cada came se apoia uma vlvula, ou ento, uma vareta que comanda a vlvula. Assim, cada vez que o eixocomando vira, abre cada vlvula uma vez. Acertando bem a posio do eixo-comando, podemos garantir que as vlvulas abrem no tempo certo, nem antes nem depois. Existem marcas especiais nas engrenagens do eixo-comando, para acertar corretamente a sua posio, antes de o motor funcionar. Dissemos tambm, durante a descrio do funcionamento do

motor a quatro tempos, que as vlvulas de admisso e escapamento abriam ou fechavam nos PMS ou PMI. Na verdade, na prtica, as vlvulas no abrem exatamente nesses instantes, mas um pouco antes ou um pouco depois.

H certos motores que mesmo com um bom funcionamento das vlvulas, tendem a armazenar partculas de carvo, assim como tambm existe a dificuldade de expedir a mistura. Visando este problema e almejando uma melhor no rendimento dos motores, foram criados os cabeotes com mais de duas vlvulas por cilindro. Como funciona? Por exemplo: O motor pode ter duas vlvulas de admisso e uma de escape por cilindro. Isso soluciona o problema de aspirao e o motor "respira" melhor. Soluciona tambm ( mas no totalmente) o problema com os resduos de carvo, pois com uma maior quantidade de mistura, existe uma maior exploso, sendo expelidos com mais fora pela vlvula de escape. Outro exemplo o cilindro com 4 vlvulas (2 de admisso e 2 de escape). Provavelmente solucionaria em absoluto os dois problemas, visto que existem mais itens que auxiliariam na soluo, como carburao, ignio, injeo eletrnica, etc, que sero vistos nas prximas lies.

Efeito do nmero de cilindros sobre o motor At agora temos descrito o funcionamento de um motor com um nico cilindro. Em geral, somente os motores pequenos so de um s cilindro. So assim os motores de barcos, motonetas, motocicletas, de certos tipos de bombas e algumas outras aplicaes especiais. Os motores mais potentes, porm, so de vrios cilindros. Se fosse apenas de um cilindro, este teria que ser muito grande de um cilindro, este teria que ser muito grande e daria um tranco cada vez que houvesse uma exploso. O motor, sendo de vrios cilindros, tem um funcionamento mais regular.

Em automveis, os motores mais empregados so de 4, 6 ou 8 cilindros, havendo ainda motores de 10 ou 12 cilindros. O motor mais divulgado o de quatro cilindros. Metade dos carros que se fabricam no mundo so de seis ou quatro cilindros, normalmente de dois tipos: quatro cilindros em linha ou seis em linha ou em V. No Motor de quatro cilindros em linha, quando dois deles esto ao PMS, os outros dois esto no PMI. A exploso ocorre nos quatro cilindros em tempos diferentes, e na seguinte ordem: 1342, isto , inicialmente no 1 cilindro, em seguida no 3, depois no 4 e, finalmente o 1, e assim por diante. Enquanto um dos cilindros est no tempo motor, isto , tempo da exploso, os outros esto em outros tempos. A sucesso dos tempos e da seqncia de ignio num motor de quatro cilindros. Primeira meia volta do virabrequim - o cilindro nmero 1 est no tempo de exploso. A mistura queimou e empurrou o pisto para baixo. Em conseqncia, o virabrequim gira meia volta, executando dois servios: 1) empurrando o veculo; 2) movimentando os outros pistes. Com o impulso criado, o motor continua virando sozinho e executando o seu servio. Enquanto o cilindro n. 1 est no tempo de exploso, os outros esto em outros tempos - cilindro n. 2: escapamento; cilindro n. 3: compresso; cilindro n. 4: admisso. Na Segunda meia volta, ocorre a exploso da mistura do cilindro n. 3, que se encontrava na meia volta anterior, no tempo de compresso. este cilindro agora que vai criar a fora capaz de fazer girar o virabrequim. Com isso, o virabrequim continua a fornecer energia para o veculo e para o prprio motor, de maneira que os outros cilindros executem a sua tarefa. Os cilindros nmeros 1, 2, 3, e 4 se encontram, respectivamente, nos tempos de escapamento, admisso, exploso e compresso. Observe o aluno que o prprio motor que faz entrar a mistura ar + combustvel no cilindro. Quando o pisto desce e ao mesmo tempo se abre a vlvula de admisso, a mistura penetra, porque aspirada pelo pisto. tambm o prprio motor que provoca o escapamento dos gases queimados. Quando o cilindro se encontra no tempo de escapamento, o pisto expulsa os gases queimados. Na terceira meia volta o cilindro n. 4 que se encontra no tempo de exploso. Os tempos dos quatro cilindros so, respectivamente: admisso,

compresso, escapamento e exploso. Finalmente na quarta meia volta, o cilindro n. 2 que se encontra no tempo de exploso. So os seguintes os seus tempos: compresso, exploso, admisso e escapamento.

MOTOR DE SEIS CILINDROS No motor de deis cilindros, tambm a ignio ocorre numa seqncia que visa diminuir, ao mximo, os trancos que o motor recebe. Assim, o motor funcionar de maneira suave. A forma do virabrequim est inteiramente ligada seqncia de ligao. H uma simetria de posio dos pistes, medida que se afastem do centro. Os pistes 3 e 4 ocupam a mesma posio. Os pistes 2 e 5 ocupam a mesma posio, estando defasados de um ngulo de 120 graus em relao aos pistes 1 e 6 tambm ocupam a mesma 3 e 4 como dos pistes 2 e 5. MOTORES EM V Os motores com 6, 8 ou mais cilindros, quando postos em linda, tornam-se muito compridos e ocupam um espao grande no veculo, razo pela qual se procura aditar a soluo em V. Atualmente todos os motores de 8 ou mais cilindros so V. Um motor de oito cilindros, por exemplo, possui quatro cilindros em cada perna do V. Todos vo ter a um mesmo virabrequim. Este possui apenas quatro manivelas, porque a cada uma delas esto presas as bielas de dois pistes. O ngulo formado pelos dois ramos do V , em geral, de 90 graus. Por esse motivo, tambm o virabrequim tem suas manivelas fazendo um ngulo de 90 graus. MOTORES DE OITO CILINDROS Os motores de oito cilindros tm o funcionamento mais suave, porque, em cada duas voltas do virabrequim, tm-se oito exploso, em vez de seis ou quatro. Alm de o bloco conter os "buracos", ou melhor, os cilindros, por onde se deslocam os pistes, serve tambm como elemento estrutural, isto , sobre ele se montam vrias peas para o funcionamento do motor.

O.H.C. so as iniciais de "Over Head Cam", significando comando no cabeote. Os motores com dois comandos so chamados "D.O.H.C (Double Over Head Cam)". Esses tipos de motores tm maior desempenho, como foi dito, por haver dois eixos-comando de vlvulas: um para as vlvulas de admisso e outro para duas de escape. No caso de motores de seis ou oito cilindros, pode haver casos at quatro comandos, dois para cada grupo de cilindros. Sua transmisso feita atravs de um jogo de engrenagens com duas correntes, com um tensor em cada uma. Este sistema equipa veculos pelo mundo inteiro, e todos os tipos de motores, inclusive, os de baixa cilindrada (para aumentar o desempenho).

Em algumas marcas temos o motor colocado na posio transversal. Com essa inovao. Obtm-se melhor desempenho e rendimento. CILINDRO - DEFINIES No interior do cilindro que ocorre a exploso. Rodeado o cilindro em todo o trecho que o pisto percorre, at onde se encontra a vela e as vlvulas, h uma "camisa " de gua, cuja finalidade impedir que o bloco dos cilindros se aquea demais. Nos motores resfriados a ar, o cilindro no possui, "camisa". fundido com vrias salincias, que se chamam aletas. As aletas ajudam a resfriar o cilindro, porque aumentam a superfcie pela qual se perde o calor.

Nos cilindros resfriados a gua, esta circula ao longo da "camisa", resfriando-os. Com isso, a gua se aquece. A gua quente encaminhada, atravs de uma mangueira, para o radiador, onde resfriada e novamente mandada aos cilindros.

Nos motores grandes e tambm nos pequenos em geral, s vezes se costuma utilizar "camisas" de ao, que podem ser substitudas, quando gastas. No preciso trocar o bloco inteiro, bastante substituir as "camisas". CRTER O crter serve de apoio ao bloco dos cilindros e como recipiente para o leo de lubrificao. tambm coberta contra p e poeira, que, de outra maneira, atingiram os rgos e o leo do motor. O crter tambm utilizado como suporte ou apoio de vrias peas do motor. COLETORES Chamam-se coletores dois tubos, os quais se localizam, um na entrada, outro no escapamento do motor. O coletor de admisso, liga o carburador ao cabeote. o tubo por onde entra o ar e o combustvel, que vo ter aos cilindros do motor. Em geral, de ferro fundido ou de "Zamak" (liga metlica) composta por: Zinco Alumnio Magnsio K: smbolo qumico do potssio importante o formato do coletor de admisso, para que a mistura encontre a mesma facilidade para ir para um cilindro ou para outro. Assim, quem seleciona realmente a mistura para os cilindros a respectiva vlvula de admisso. O coletor de escapamento sofre mais porque recebe os gases quentes que vm do cilindro. Est, por isso, mais sujeira corroso. O coletor de escapamento rene as sadas de todas as vlvulas de escapamento. Os dois coletores so constitudos, em geral, de maneira que o de escapamento passa por baixo de admisso. Assim, o seu calor transmitido, em parte, para o de admisso, o que facilita a partida dos motores, conforme explicaremos mais tarde. CABEOTE a parte superior do motor que se justape ao bloco. A parte inferior do cabeote completa o cilindro. Nele se desenha a parte superior da cmara de exploso. A sua construo deve ser simples, para facilitar a limpeza de carvo que a se deposite.

Entre o cabeote e o cilindro existe uma junta feita de material resistente ao calor, em geral, amianto, revestido de cobre. Se aparecer leo no junta entre o cabeote e o bloco, verifique se os parafusos ou porcas do cabeote esto soltos. Se ouvir um rudo de gases escapando, dever ser feita uma verificao nos parafusos ou porcas, ou ento, nos coletores; pode acontecer de estarem soltos. Em geral, tambm a guarnio correspondente est queimada. Algumas vezes, o prprio cabeote empena por causa do calor. Ento, simplesmente reapertando os parafusos ou porcas, ou mesmo substituindo alguma guarnio, no se vai impedir o vazamento. Deve-se desmontar o cabeote e facear a sua base numa plaina. Neste tipo de servio, entretanto, o mais indicado levar o cabeote a uma retfica. Se surgir leo no radiador, sinal de que h algum vazamento na junta. s vezes, apenas um reaperto resolve o problema. Outras, possvel que se trate de uma trinca no cabeote. Os mesmos defeitos podem ocorrer em sentido contrrio, isto , aparecer gua no cilindro. Existem vrios tipos de cabeotes, para vrios tipos de motores. O ideal utilizar o cabeote especificado pelo fabricante. Os cabeotes mais usados so os de simples comando de vlvulas e os de duplo comando, com duas ou mais vlvulas por cilindro. PISTES, PINOS E ANIS Pistes Os pistes, ou mbolos, como mais correto chamar, so as peas mveis que se destacam dentro dos cilindros. J conhecemos o seu funcionamento. Quando o pisto se encontra no seu ponto morto superior, a mistura de ar e combustvel queima, empurrando-o para baixo. Passa pelo ponto morto inferior e sobe novamente para expulsar os gases queimados. Atravs da biela, o virabrequim faz o pisto movimentar-se. Nos motores modernos, os pistes utilizados so de alumnio. A vantagem de se fabricar os pistes em alumnio que ficam mais leves. Isso muito importante, quando se considera a velocidade altssima com que se desloca o pisto dentro do cilindro. A presso dos gases, na cabea do pisto, algumas vezes maior do que 30 atmosferas (500 libras por polegada quadrada). Por a se v como importante que se tenha uma boa vedao, para impedir que os gases escapem. por isso que se faz o cilindro com dimetro o mais prximo possvel do dimetro do pisto. Se os dois

dimetros fossem exatamente iguais, a vedao para os gases seria perfeita. Mas isso impossvel, devido a dilatao diferente que sofre o cilindro e o pisto, quando se aquecem at a temperatura de funcionamento. O pisto "engriparia", isto , ficaria preso ao cilindro. A cabea do pisto se aquece mais do que as paredes do cilindro, porque estas so resfriadas pela gua ou ar que circula por fora do cilindro. No prprio pisto, a dilatao diferente entre a cabea, que recebe diretamente o calor resultante da exploso, e a parte inferior, chamada saia, que est distante da cmara de exploso e, por isso, recebe calor apenas por transmisso. Por essa razo os pistes so fabricados com o dimetro da cabea ligeiramente menor que o da saia. Quando se dilatar, por ao do calor, ficaro com o mesmo dimetro. Como o pisto precisa ter um dimetro menor que o cilindro para poder correr livremente, ele, por si s, no consegue impedir que os gases, em alta presso, escapem pela folga entre pisto e cilindro. Essa funo cumprida por anis que so colocados em ranhuras que existem no corpo do pisto. Como os anis so bastante flexveis e so colocados sob presso, eles encostam quase perfeitamente parede do pisto, servindo para impedir a fuga dos gases. Pode acontecer que, com o tempo, de tanto os anis se esfregam contra a superfcie do cilindro, acabem por desgast-la. Nesses casos aparece uma folga grande entre os anis e o cilindro, por onde podem escapar os gases. Se, entretanto, escaparem gases, a presso na cabea do pisto ficar menor. Diminui, por conseguinte, a fora sobre o pisto e, portanto, a potncia do motor. Diz-se ento que o motor perdeu compresso. Isso ocorre em motores velhos e, nessas condies, o motor precise ser retificado. A retfica consiste em aumentar ligeiramente o dimetro para o qual se deve alargar o cilindro, e as casas de autopeas j dispem, em estoque, de pistes e anis compatveis com a nova medida. O jogo de pistes e anis, quando se compra, j vem numa embalagem nica, qual chamamos de "Kit". So trs ou quatro os anis utilizados. Dois ou trs fazem a funo de vedao. Eles se ajustam bem s paredes do cilindro, para impedir a passagem dos gases, e o outro tem um formato especial, que serve para lubrificar o cilindro e o pino do pisto, conforme ser visto mais adiante. O pisto de uma ranhura ou canaleta para cada anel. Nessa canaleta que ele se aloja. Na ranhura corresponde ao anel de lubrificao existem tambm orifcios que

comunicam a parte de fora do pisto com a parte de dentro. Quando o anel de lubrificao raspa nas paredes do cilindro, retira da o leo depositado, o qual se acumulas no anel de lubrificao, e pelos orifcios assinalados caminha para dentro do pisto lubrifica o pino e volta ao crter do motor. O EIXO-COMANDO DE VLVULAS A pea que vamos estudar nesta lio a rvore de cames, cujo nome mais conhecido eixo-comando de vlvulas. O Nome rvore de cames d a entender, portanto, que se trata de uma barra de ferro ou ao, em torno da qual existem cames. O came tambm chamado excntrico, por causa do seu formato. A funo da rvore de cames, ou, como mais conhecido, eixo comando de vlvulas, fazer as vlvulas abrirem nos tempos certos. Os cames ou ressaltos, responsveis pela abertura das vlvulas do motor. As vlvulas tm um tempo certo de abrir e fechar; elas no podem abrir nem antes nem depois. Devem abrir no instante exato. Se no for assim, o motor no funcionar de maneira adequada, ou mesmo no funcionar. O eixo-comando uma pea fundida, isto , fabricada numa fundio. Os fundidores fazem um molde adequado, dentro do qual derramem o ao derretido. Quando o ao se solidifica, adquirindo a forma desejada. Os cames j so fundidos junto com o eixo, de maneira que, quando a pea fica pronta, eixo e cames formam uma nica pea. Da se conclui que, pelo fato de um cilindro possuir duas vlvulas, uma de admisso e outra de escapamento, para cada cilindro, o eixo-comando deve ter dois cames. Portanto, num motor de 4 cilindros, o eixo-comando tem 8 cames, num motor de 6 cilindros, o eixo-comando tem 12 cames, num motor de 8 cilindros, o eixo-comando tem 16 cames (sempre o dobro). Numa das extremidades, o eixo-comando possui uma engrenagem grande. Na outra extremidade, ou s vezes no meio, h outra engrenagem, pequena. A engrenagem grande, que se encontra numa das extremidades, utilizada para movimentar o prprio eixo-comando. Ela engrena com outra que existe no virabrequim. Quando o virabrequim vira, tambm vira o eixo-comando. O eixo-comando de vlvulas e sua engrenagem so peas individuais, que so substitudas medida que apresentam desgaste. Com esse sistema se garante um fato muito importante: o eixo-comando vira sempre sincronizado com o virabrequim. Isso necessrio, para que o motor funcione sempre de acordo. A engrenagem pequena serve para acionar o distribuidor, o que mais tarde

ser descrito com detalhes. Costuma-se dizer que uma "visita explodida" porque apresenta todos os seus componentes como se a pea tivesse "explodido". Trata-se do eixo-comando de um motor de 4cilindros e, por isso, o seu eixo-comando tem 8 cames. Observe tambm os mancais, onde se apoia o eixo-comando. ROTAO DO EIXO-COMANDO O eixo-comando gira a uma rotao que metade do virabrequim. A engrenagem menor presa ao virabrequim e a engrenagem maior a do eixo-comando. Por conseguinte, o eixo-comando gira mais devagar, e com sua engrenagem tem exatamente o dobro do nmero de dentes da outra, resulta que ele gira exatamente com a metade da rotao do virabrequim. Qual a razo disso? O aluno deve estar lembrado de que, no motor a quatro tempos, para cada duas voltas do virabrequim tnhamos um ciclo. O ciclo era constitudo pelos tempos: admisso, compresso, exploso e escapamento. Na admisso, abria-se a vlvula de admisso, permitindo a entrada de ar e combustvel; por conseguinte, em cada ciclo, a vlvula de admisso abria-se uma vez.

Ento, conclumos: a um ciclo correspondem duas voltas do virabrequim e uma abertura da vlvula de admisso. O aluno pode ver tambm, pelo formato do eixocomando e do came, que para abrir a vlvula de admisso o eixo-comando precisa dar uma volta. Por essas relaes, vemos que, para duas voltas do virabrequim, o eixo-comando d uma volta. Com a vlvula de escapamento acontece algo semelhante. Para cada ciclo completo, a vlvula de escapamento deve abrir uma vez. Ou seja, o virabrequim vira duas vezes e obriga o eixo-comando a virar uma vez, fazendo, portanto, a vlvula de escapamento abrir uma vez tambm, em cada ciclo.

O eixo -comando tem, por isso, um came para a vlvula de admisso e outro para a vlvula de escapamento. Entretanto, cada came tem uma posio, para abrir a vlvula no tempo certo. As duas vlvulas no abrem ao mesmo tempo, mas sim defasadas. A vlvula de admisso abre primeiro, para permitir e entrada de ar e combustvel; em seguida, deve fechar, porque no tempo seguinte, que a compresso, as duas vlvulas devem estar fechadas. E devem continuar fechadas ainda durante o tempo seguinte, que a exploso. Se o aluno lembrar que cada tempo corresponde a meia volta do virabrequim, duas para um ciclo de quatro tempos ou seja, 1/2, (1 para 2) constar que este dar uma volta inteira durante os tempos de compresso e exploso. S ento que ter incio a exploso dos gases e, portanto, dever ser aberta a vlvula de escapamento. por esta razo que os cames ficam apontando cada um para um lado. Essa defasagem exatamente aquela que o motor precisa para abrir a vlvula de escapamento, aps a vlvula de admisso. No eixo-comando aparece sempre o came da vlvula de escapamento 90 graus antes do came da vlvula da admisso. Vamos explicar melhor: os tempos do motor so admisso, compresso, exploso e escapamento; a seguir, tem-se novamente admisso, compresso, exploso e escapamento. E assim por diante. Na seqncia, a vlvula de escapamento abre, em seguida abre a de admisso, e depois, durante dois tempos consecutivos, ficam fechadas as duas. Quando se observa um motor funcionando, tem-se essa impresso. As duas vlvulas abrem, uma em seguida outra, e depois ficam as duas fechadas durante algum tempo. Mas, conforme dissemos, apenas impresso. A seqncia correta dos tempos aquela j conhecida. Podemos, pois resumir tudo isso: 1) O eixo-comando gira com a metade da rotao do virabrequim. 2) Para cada cilindro existem duas vlvulas, e por conseguinte, dois cames. 3) O came da vlvula de escapamento fica 90 graus frente do came da vlvula de admisso. Esta angulao, pode ser modificada, de acordo com o motor. CAMES Os cames so tambm chamados excntricos, por causa do seu formato oval (fora do centro). Existe um came para cada vlvula sobre o came se apoia o tucho que comanda a vlvula. Quando o came vira, esse tucho faz, portanto, um movimento de sobe e desce, obrigando, por sua vez, a vlvula a abrir e fechar. O funcionamento do tucho ser descrito mais adiante. O tucho se apoia sempre sobre o came. Enquanto a parte baixa do came que est encostada no tucho, a vlvula fica fechada. Quando o ressalto que passa pelo tucho, este

obrigado a descer e abrir a vlvula. Depois que o ressalto passou, o tucho sobe e fecha a vlvula. Por conseguinte, o tucho apoia sobre o came durante o tempo todo, donde se conclui que os cames devem ser feitos de um ao muito bom, capaz de resistir ao atrito do tucho. Por isso que os fabricantes de eixo-comando, alm de usarem um ao especial, do aos cames um tratamento diferenciado para deix-lo bem duro e, assim, durar mais tempo. Este tratamento chamado de sinterizao. Por sua vez, o formato de came muito importante, porque dele que depende o tempo em que fica aberta a vlvula, quanto tempo fica aberta, e se a vlvula deve abrir e fechar depressa ou devagar. Se o fabricante do motor quiser que a vlvula fique aberta mais tempo, ele dever fazer o ressalto mais largo, mais bojudo. Se quiser que a vlvula abra pouco tempo, ele far o ressalto estreito. Se ele desejar que a vlvula abra depressa, s fazer bem de p; se o contrrio, que a vlvula abra, o ngulo de subida do ressalto deve ser suave. FOLGA ENTRE CAME E TUCHO Quase todos os motores, vm de fbrica com uma pequena folga entre uma extremidade do came do eixo-comando de vlvulas e o tucho de acionamento das vlvulas. Esta folga chamada folga do tucho. Ela vital para o bom funcionamento do motor. Se por acaso a folga for muito grande, a vlvula ter uma abertura irregular; entretanto se for muito pequena medida que o eixo-comando for se aquecendo com o funcionamento do motor, ele ir se dilatar de forma irregular ocasionando uma quebra ou engripamento da vlvula. Acrescentado a tudo isso, afetar profundamente o funcionamento do motor.

TUCHO Tucho, conforme vimos anteriormente, a pea que se apoia sobre o came. medida que o came vira, o tucho sobe e desce. O tucho, por meio de uma vareta e um balancim, o qual tambm indicado, aciona a vlvula. Este motor do tipo chamado de vlvula na cabea, e neste tipo a vlvula tem a posio indicada. H algumas vantagens nisso, as quais veremos mais tarde. Mas o fato que, por causa dessa

posio, o motor precisa ter uma pea que inverta o movimento do tucho e essa pea o balancim. O tucho fabricado de um ao especial para resistir ao desgaste que ele sofre por esfregar-se com o came. Alm do ao especial, ele sofre tambm um tratamento diferente para ficar resistente e com isso desgastar menos. Alm de serem duros, tanto o tucho quanto o came, o local de contato dos dois constantemente lubrificado, o que evidentemente diminui os desgastes. Os desgastes surgem na forma de riscos. A superfcie, tanto do tucho quanto do came, aparece com riscos. Para diminu-los em alguns motores, os fabricantes no colocam o tucho exatamente no centro do came, mas um pouco fora de posio. Dessa maneira, o tucho vai girando cada vez que levantado. O came abaixa o tucho e, como est um pouco fora do centro, fora o tucho a girar. Decorre como vantagem que a lubrificao se torna mais eficiente, alm de que os desgastes se distribuem melhor por todo o tucho. Muitos veculos usam este sistema. DISTRIBUIO MECNICA-COLOCAO DO EIXO-COMANDO DE VLVULAS ACIONAMENTO POR ENGRENAGEM OU POR CORRENTE O eixo-comando acionado pelo virabrequim, por meio de engrenagens ou correntes. O acionamento mais antigo, sendo ainda hoje utilizado feito por meio de engrenagem. Antigamente, eram utilizadas engrenagens metlicas. Resultava da sempre um sistema que no era silencioso, porque qualquer folga ou desgastes que surgissem introduziriam rudos no funcionamento. Os desgastes geram rudos porque as peas ficam esfregando umas nas outras. Quando existem folgas, tambm as peas batem umas nas outras, resultando sempre em rudos. Mesmo que as engrenagens no possuam folga, o funcionamento pode ser ruidoso, porque o esforo para movimentar as vlvulas muito irregular. Algumas engrenagens so feitas de um material plstico misturado com fibra de papel. Outras, utilizam no eixo-comando engrenagem de alumnio. A grande vantagem de ser de plstico que trabalha mais silenciosamente, mesmo quando surgem folgas. Alguns motores que utilizam engrenagens para acionar o eixo-comando de vlvulas, so vistos a seguir. Todos so tipos de motores em que as engrenagens so acionadas diretamente. Os elos das correntes se encaixam nos dentes das engrenagens. Quando a engrenagem que est presa no virabrequim vira, ela puxa a corrente e esta, por sua vez, engrena com a engrenagem do eixo-comando, fazendo-a virar. A principal vantagem da corrente que o seu funcionamento bastante silencioso, mesmo quando existem folgas. Existe at um dispositivo que permite regular a corrente, para que ela no fique folgada. Algumas marcas tm uma pea chamada

tensor de corrente. O tensor exerce presso sobre a corrente, a fim de mant-la sempre esticada. Se com o tempo houver desgastes nos elos da corrente ou nas engrenagens, e novamente todas as figuras onde se mostram as engrenagens de acionamento e verifique que sempre que este feito diretamente por engrenagens, elas possuem os dentes inclinados. Chamam-se dentes helicoidais. A razo disso sempre favorecer um funcionamento silencioso. Os dentes helicoidais so mais silenciosos que os dentes retos. E bom frisar: a engrenagem pequena est ligada ao virabrequim e a engrenagem maior a do eixo-comando de vlvulas. Lembre-se de que o eixo-comando gira com a metade da rotao com que gira o virabrequim. A soluo mais moderna a transmisso, atravs de polia dentada e correia, evitando o desgaste das peas metlicas e erros na transmisso de movimentos. MANCAIS DO EIXO-COMANDO Os mancais do eixo-comando de vlvulas so bastantes grandes. A razo disso que, quando de desmonta o eixo-comando, ele retirado pela frente do motor. Para isso, os orifcios dos mancais escavados no bloco devem ser maiores que os cames, para estes possam passar livremente. Muitas vezes, costume fazer os primeiros mancais maiores que os ltimos. Dessa maneira, fica fcil a desmontagem e a montagem. Resulta da que os mancais so sempre grandes, e por isso quase no sofrem desgastes. POSIO CORRETA DO EIXO-COMANDO O eixo comando tem uma posio correta de montagem. Se ele no for montado exatamente em sua posio correta, as vlvulas no abriro no instante exato, fazendo, portanto, cair o rendimento do motor. Para que o eixo-comando seja montado na posio certa, os fabricantes costumam fazer marcas especiais nas engrenagens ou nas correntes. Em alguns casos pode-se encontrar algumas marcas que os fabricantes costumam fazer no prprio bloco do motor, para que o mecnico possa, na montagem, montar o eixo-comando no posio original.

ANEXO DEFINIO DE CILINDRADA A taxa de cilindrada no a potncia do motor, que medido em CV ou KW. A taxa de cilindrada representa o volume total dos cilindros de um motor e pode ser medido em litros ou em cm3. Voc j deve ter visto impresso na traseira de alguns automveis o seguinte: Santana 2000, S10 2.2, mega 4.1, Gol 1000, etc. Os nmeros apresentados a taxa de cilindrada do motor, ou seja, a soma do volume de todos os cilindros do motor. Nos exemplos dados, temos o Santana com 2000 cm3 ou 2.0 litros, a S10 2200 cm3 ou 2.2 litros, o mega 4100 cm3 ou 4.1 litros e o Gol 1000 cm3 ou 1.0 litros. Veja a relao abaixo: 1 cm3 = 1 ml 1000 ml = 1 litro 1000 cm3 = 1 litro Para se calcular a taxa de cilindrada utiliza-se a seguinte frmula:

Obs: Utilizar todos os dados em centmetros Onde: d = dimetro do cilindro Pi = Constante 3,1416 s = curso do pisto i = nmero de cilindros Vejamos um exemplo. - Calcular a taxa de cilindrada do motor utilizado no Santana Dimetro = 82,50 mm Curso = 92,80 mm Nmero de cilindros = 4 Montado os dados na frmula temos: Tc = 8,252 x 3,1416 x 9,28 x 4 / 4 Como o nmero de cilindros 4 e a diviso tambm por 4, podemos simplificar, ficando: Tc = 8,252 x 3,1416 x 9,28

Como resultado final temos: Tc = 1984,3 cm3 Arredondando temos: 2000 cm3 ou 2.0 litros