Motor Otto Senai-RJ

SENAI-RJ Automotiva

MOTORES

AUTOMOTIVOS

DE CICLO OTTO

MOTORES

AUTOMOTIVOS

DE CICLO OTTO

Federao das Indstrias do Estado do Rio de JaneiroEduardo Eugenio Gouva VieiraPresidente

Diretoria-Geral do Sistema FIRJANAugusto Cesar Franco de AlencarDiretor

Diretor Regional do SENAI-RJRoterdam Pinto SalomoDiretor

Diretoria de EducaoAndra Marinho de Souza FrancoDiretora

SENAI-RJRio de Janeiro

2007

MOTORES

AUTOMOTIVOS

DE CICLO OTTO

Motores Automotivos de Ciclo OTTO

2007

SENAI- Rio de Janeiro

Diretoria de Educao

Gerncia da Educao Profissional Regina Helena Malta do Nascimento

Gerncia Executiva SESI-SENAI Tijuca Carlos Bernardo Ribeiro Schlaepfer

EQUIPE TCNICA

Coordenao Angela Elizabeth Denecke

Vera Regina Costa Abreu

Seleo e adaptao dos contedos Alexandre Caggiano Granado

Reviso pedaggica Regina Averbug

Projeto grfico Artae Design & Criao

Editorao Lienice Silva de Souza

Colaborao Alexandre Tavares Alves dos Santos (estagirio)

Gisele Rodrigues Martins (estagiria)

Material para fins didticosPropriedade do SENAI-RJ.

Reproduo, total e parcial, sob expressa autorizao.

SENAI - Rio de Janeiro

GEP - Gerncia de Educao Profissional

Rua Mariz e Barros, 678 - Tijuca

20270-903 - Rio de Janeiro - RJ

Tel: (021) 2587-1323

Fax: (021) 2254-2884

[email protected]

Prezado aluno,

Quando voc resolveu realizar um curso em nossa instituio, talvez no soubesse

que, desse momento em diante, estaria fazendo parte do maior sistema de educao

profissional do pas: o SENAI. H mais de 60 anos, estamos construindo uma histria de

educao voltada para o desenvolvimento tecnolgico da indstria brasileira e da

formao profissional de jovens e adultos.

Devido s mudanas ocorridas no modelo produtivo, o trabalhador no pode

continuar com uma viso restrita dos postos de trabalho. Hoje, o mercado exigir de

voc, alm do domnio do contedo tcnico de sua profisso, competncias que lhe

permitam decidir com autonomia, proatividade, capacidade de anlise, soluo de

problemas, avaliao de resultados e propostas de mudanas no processo do trabalho.

Voc dever estar preparado para o exerccio de papis flexveis e polivalentes, assim

como para a cooperao e a interao, o trabalho em equipe e o comprometimento com

os resultados.

Soma-se a isso o fato de que a produo constante de novos saberes e tecnologias

exigir de voc a atualizao contnua de seus conhecimentos profissionais,

evidenciando-se a necessidade de uma formao consistente que lhe proporcione maior

adaptabilidade e instrumentos essenciais auto-aprendizagem.

Essa nova dinmica do mercado de trabalho vem requerendo que os sistemas de

educao se organizem de forma flexvel e gil, motivo esse que levou o SENAI a criar

uma nova estrutura educacional com o propsito de atender s atuais necessidades da

indstria, estabelecendo uma formao flexvel e modularizada.

A formao flexvel tornar possvel a voc, aluno do Sistema, voltar e dar

continuidade sua educao, criando seu prprio percurso. Alm de toda a infra-

estrutura necessria a seu desenvolvimento, voc poder contar com o apoio tcnico-

pedaggico da equipe de educao dessa escola do SENAI para orient-lo em seu trajeto.

Mais do que formar um profissional, estamos buscando formar cidados.

Seja bem-vindo!

Andra Marinho de Souza Franco

Diretora de Educao

Sumrio

Bloco 1

APRESENTAO................................... 11

UMA PALAVRA INICIAL ........................ 13

INTRODUO ...................................... 17

CLASSIFICAO E FUNCIONAMENTO DOS

MOTORES ............................................ 19

Motores: do vapor combusto .......................... 21

Motores de combusto externa ........................... 23

Motores de combusto interna ............................ 24

Combusto ...................................................... 31

Motor de ciclo OTTO ......................................... 31

MOTOR: COMPONENTES E

CARACTERSTICAS............................... 35

COMPONENTES DO MOTOR .......................... 37

Bloco de motor ................................................. 38

Conjunto mvel ................................................ 39

Cabeote ........................................................ 47

Bloco 2

CARACTERSTICAS DOS MOTORES ................... 59

Cilindrada ........................................................ 59

Taxa de compresso ou relao volumtrica ........... 60

Torque ........................................................... 61

Potncia ......................................................... 62

SISTEMAS DOS MOTORES.................... 65

SISTEMA DE DISTRIBUIO.......................... 67

Sistema de distribuio com acionamento indireto ... 68

Sistema de distribuio com acionamento direto ..... 69

Diagrama de vlvulas ......................................... 70

Variador de fase ............................................... 71

rvore contra-rotante de equilbrio ou rvore de

balanceamento ................................................ 71

SISTEMA DE LUBRIFICAO ......................... 72

Atrito ............................................................. 73

leo lubrificante ............................................... 74

Tipos de sistemas de lubrificao ......................... 77

SISTEMA DE ARREFECIMENTO ........................ 82

Tipos de sistema de arrefecimento utilizados

nos veculos .................................................... 83

SISTEMA DE ALIMENTAO DO MOTOR ............. 92

Combustveis para motores de ciclo Otto ............... 93

Mistura ar/combustvel ...................................... 95

Sistema de alimentao ..................................... 98

SISTEMA DE IGNIO.............................. 106

SISTEMA DE CONTROLE DE EMISSES ............ 108

Sistema de ventilao do crter ......................... 108

Sistema antievaporativo de combustvel ............... 109

Sistema de controle de emisses na descarga ....... 110

REFERNCIAS.................................... 115

Bloco 3

SENAI-RJ 11

Motores Automotivos de Ciclo OTTO Apresentao

A dinmica social dos tempos de globalizao exige dos profissionais atualizao constante.

Em todas as reas, tcnicas e conhecimentos ficam obsoletos em ciclos cada vez mais curtos,

trazendo desafios renovados e tendo, como conseqncia para a educao, a necessidade de

encontrar novas formas e rpidas respostas.

Neste cenrio, que exige educao contnua, ao longo de toda a vida, preciso que as

instituies educacionais criem condies e estimulem novas formas de ensinar e de aprender.

Professores e alunos, por sua vez, tambm devem estar motivados para trilhar os caminhos da

pesquisa e da criatividade, favorecendo tanto a iniciativa individual quanto o trabalho de equipe.

Com essa perspectiva, apresentado este material didtico Motores automotivos de

ciclo OTTO. Trata-se de um recurso de apoio para o aluno acompanhar e rever os assuntos

desenvolvidos nas salas, oficinas e laboratrios. Sugere-se que, alm da sua leitura, o estudo dos

temas seja ampliado com outras fontes, possibilitando, sempre, a reconstruo de

conhecimentos.

Este material est estruturado em trs blocos, que abordam os motores automotivos de

ciclo OTTO.

No primeiro bloco abordada a classificao dos motores quanto ao tipo de combusto

externa ou interna. dada nfase aos motores de combusto interna, apresentando suas

diferentes classificaes.

O segundo bloco trata dos componenestes e caractersticas do motor. Dos componentes

do motor so destacados: bloco do motor, conjunto mvel e cabeote. Com relao s

caractersticas do motor, so enfocadas: cilindrada, taxa de compresso, torque e potncia.

Finalmente, no terceiro bloco, so vistos os diferentes sistemas dos motores: distribuio,

lubrificao, arrefecimento, alimentao, ignio e controle de emisses.

Esperamos que este material didtico contribua para apoiar os processos da educao

profissional na rea automotiva, sendo um recurso til para estudo e consulta, colaborando,

assim, para a formao de profissionais cada vez mais capacitados a desempenharem suas

funes com desembarao e competncia.

Apresentao

SENAI-RJ 13

Motores Automotivos de Ciclo OTTO Uma palavra inicial

Meio ambiente...

Sade e segurana no trabalho...

O que ns temos a ver com isso?

Antes de iniciarmos o estudo deste material, h dois pontos que merecem destaque: a

relao entre o processo produtivo e o meio ambiente e a questo da sade e segurana no

trabalho.

As indstrias e os negcios so a base da economia moderna. Produzem os bens e servios

necessrios e do acesso a emprego e renda, mas para atender a essas necessidades precisam

usar recursos e matrias-primas. Os impactos no meio ambiente muito freqentemente

decorrem do tipo de indstria existente no local, do que ela produz e, principalmente, de como

produz.

Assim sendo, preciso entender que todas as atividades humanas transformam o ambiente.

Estamos sempre retirando materiais da natureza, transformando-os e depois jogando o que

sobra de volta ao ambiente natural. Ao retirar do meio ambiente os materiais necessrios

produo de bens, altera-se o equilbrio dos ecossistemas e arrisca-se o esgotamento de diversos

recursos naturais que no so renovveis ou, quando o so, tm sua renovao prejudicada pela

velocidade da extrao, superior capacidade da natureza de se recompor. Torna-se necessrio,

portanto, traar planos de curto, mdio e longo prazos, a fim de diminuir os impactos que o

processo produtivo causa na natureza. Alm disso, as indstrias precisam se preocupar com a

recomposio da paisagem e ter em mente a sade, tanto de seus trabalhadores como da

populao que vive ao redor delas.

Podemos concluir, ento, que com o crescimento da industrializao e sua concentrao

em determinadas reas o problema da poluio aumentou demasiadamente. A questo da

poluio do ar e da gua bastante complexa, pois as emisses poluentes se espalham de um

ponto fixo para uma grande regio, dependendo dos ventos, do curso da gua e das demais

condies ambientais, tornando difcil a localizao precisa da origem do problema. No entanto,

importante repetir que, quando as indstrias depositam no solo os resduos, quando lanam

Uma palavra inicial

14 SENAI-RJ


efluentes sem tratamento em rios, lagoas e demais corpos hdricos, causam danos s vezes

irreversveis ao meio ambiente.

O uso indiscriminado dos recursos naturais e a contnua acumulao de lixo mostram uma

falha bsica de nosso sistema produtivo: ele opera em linha reta. Extraem-se as matrias-primas

atravs de processos de produo desperdiadores e que produzem subprodutos txicos.

Fabricam-se produtos de utilidade limitada que, finalmente, viram lixo, o qual se acumula nos

aterros. Produzir, consumir e dispensar bens dessa forma, obviamente, no so atitudes

condizentes com o desenvolvimento sustentvel.

Enquanto os resduos naturais (que no podem, propriamente, ser chamados de lixo)

so absorvidos e reaproveitados pela natureza, a maioria dos resduos deixados pelas indstrias

no tem aproveitamento para qualquer espcie de organismo vivo e, para alguns, pode at ser

fatal. O meio ambiente pode absorver resduos, redistribu-los e transform-los. Mas, da mesma

forma que a Terra possui uma capacidade limitada de produzir recursos renovveis, sua

capacidade de receber resduos tambm restrita, e a de receber resduos txicos praticamente

no existe.

Ganha fora, atualmente, a idia de que as empresas devem ter procedimentos ticos que

considerem a preservao do ambiente como uma parte de sua misso. Isso quer dizer que se

devem adotar prticas que incluam tal preocupao, introduzindo-se processos que reduzam o

uso de matrias-primas e energia, diminuam os resduos e impeam a poluio.

Cada indstria tem suas prprias caractersticas. Mas j sabemos que a conservao de

recursos importante. Deve haver, portanto, crescente preocupao acerca da qualidade,

durabilidade, possibilidade de conserto e vida til dos produtos. As empresas precisam no s

continuar reduzindo a poluio, como tambm buscar novas formas de economizar energia,

melhorar os efluentes, reduzir a poluio, o lixo, o uso de matrias-primas. Reciclar e conservar

energia so atitudes essenciais no mundo contemporneo.

difcil, no entanto, ter uma viso nica que seja til para todas as empresas. Cada uma

enfrenta desafios diferentes e pode se beneficiar de sua prpria viso de futuro. Ao olhar para o

amanh, ns (o pblico, as empresas, as cidades e as naes) podemos decidir quais alternativas

so mais desejveis e, a partir da, passar a trabalhar com elas.

Infelizmente, tanto os indivduos como as instituies s mudaro suas prticas quando

acreditarem que seu novo comportamento lhes trar benefcios sejam estes financeiros, para

sua reputao ou para sua segurana. Apesar disso, a mudana nos hbitos no algo que possa

ser imposto. Deve ser uma escolha de pessoas bem-informadas a favor de bens e servios

sustentveis. A tarefa criar condies que melhorem a capacidade de as pessoas escolherem,

usarem e disporem de bens e servios de forma sustentvel.

Alm dos impactos causados na natureza, diversos so os malefcios sade humana

provocados pela poluio do ar, dos rios e mares, assim como so inerentes aos processos

produtivos alguns riscos sade e segurana do trabalhador. Atualmente, os acidentes de trabalho

SENAI-RJ 15


so uma questo que preocupa os empregadores, empregados e governantes, e as conseqncias

acabam afetando a todos.

Sabendo disso, podemos afirmar que, de um lado, necessrio que os empregados adotem

um comportamento seguro no trabalho, usando os equipamentos de proteo individual e

coletiva, e de outro, que cabe aos empregadores prover a empresa com esses equipamentos,

orientar quanto a seu uso, fiscalizar as condies da cadeia produtiva e a adequao dos

equipamentos de proteo. A reduo do nmero de acidentes s ser possvel medida que

cada um trabalhador, empregador e governo assuma, em todas as situaes, atitudes

preventivas, capazes de resguardar a segurana de todos.

Deve-se considerar, tambm, que cada indstria possui um sistema produtivo prprio, e,

portanto, necessrio analis-lo em todas suas especificidades, para determinar seu impacto

sobre o meio ambiente, sobre a sade e os riscos que o sistema oferece segurana dos

trabalhadores, propondo alternativas que possam levar a melhores condies de vida para

todos.

Da conscientizao, partimos para a ao: cresce, cada vez mais, o nmero de pases,

empresas e indivduos que, j estando esclarecidos acerca dessas questes, vm desenvolvendo

aes que contribuem para proteger o meio ambiente e cuidar da nossa sade. Mas isso ainda

no suficiente... preciso ampliar tais aes, e a educao um valioso recurso que pode e

deve ser usado em tal direo. Assim, iniciamos este material conversando com voc sobre

meio ambiente, sade e segurana no trabalho, lembrando que, em seu exerccio profissional

dirio, voc deve agir de forma harmoniosa com o ambiente, zelando tambm pela segurana e

sade de todos no trabalho.

Tente responder pergunta que inicia este texto: meio ambiente, sade e segurana no

trabalho o que eu tenho a ver com isso? Depois, partir para a ao. Cada um de ns

responsvel. Vamos fazer a nossa parte?

SENAI-RJ 17

Motores Automotivos de Ciclo OTTO Classificao e funcionamento dos motores

Introduo

O termo automvel apareceu no final do sculo XIX e difundiu-se rapidamente para indicar

um novo meio que modificava substancialmente as condies de transporte e oferecia

humanidade um sentido superior de civilizao.

Com a inveno da mquina a vapor, foi possvel substituir a trao animal e, tambm, o

esforo humano em muitos trabalhos.

No final de 1771, Cugnot construiu o primeiro veculo a vapor e percorreu as ruas de Paris

a 3km/h. Entretanto, a utilizao do motor a vapor em veculos tornou-se complicada por

razes tcnicas, tais como tamanho e baixo desempenho.

Em 1862, Nikolaus August Otto (1832-1891) inventou o motor de ciclo que leva o seu nome

e que necessita de centelha eltrica para inflamar a mistura de ar/combustvel. Em 1897, o

tambm alemo Rudolph Diesel inventou o motor de ciclo, que inflama a mistura por meio da

compresso e que conhecido como motor diesel.

O motor o resultado do trabalho de diversos pesquisadores com contribuies de vrias

cincias, destacando-se aquelas que levaram os motores a diminuirem o consumo de

combustvel e a polurem cada vez menos o meio ambiente.

O motor , enfim, um dos maravilhosos inventos que proporcionam conforto e segurana

nossa vida. Sua inveno trouxe benefcios para a sociedade com repercusso em todos os

campos tecnolgicos.

Agora, um convite a voc: faa uma reflexo sobre a importncia dos motores no

desenvolvimento da sociedade e, principalmente, sobre a relao consumo de combustvel/

poluio do meio ambiente. Lembre-se que a mdio - ou talvez mesmo a curto prazo - a situao

pode melhorar ou piorar, dependendo da atuao do ser humano na preservao ambiental.

Pense nisso!

Motores: do vapor combusto

Motores de combusto externa

Motores de combusto interna

Combusto

Motor de ciclo OTTO

Bloco 1Classificao efuncionamento

dos motores

SENAI-RJ 21


Classificao e funcionamentodos motores

Neste bloco, vamos estudar a evoluo dos motores do vapor combusto , a sua

classificao e o seu funcionamento.

Motores: do vapor combusto

H muitos sculos, o homem vem se defrontando com o problema do transporte. Muitos

dos seus esforos foram dirigidos construo de veculos que no dependessem de trao

animal.

Com a inveno da mquina a vapor, o motor passou a ser instalado nos veculos j

existentes: carruagens, triciclos e bicicletas.

O primeiro desses veculos, um triciclo a vapor, foi construdo na Frana, em 1771. Esse

triciclo iniciou um processo que no se interrompeu mais: a produo de automveis (veculos

que tm propulso prpria).

Entretanto, a mquina a vapor apresentava muitos problemas e inconvenientes, entre os

quais destacam-se:

seu baixo rendimento obrigava a utilizar grandes quantidades de combustvel e gua;

a produo de vapor em caldeiras, pelo calor gerado nas fornalhas, levava o motor aocupar muito espao. Por isso, a dificuldade em fazer um carro a vapor compacto.

Com o desenvolvimento de pesquisas, ocorreu um avano tecnolgico que culminou com

a criao de um novo tipo de motor, no qual o aproveitamento da energia feito internamente.

22 SENAI-RJ


Fig. 1 Nikolaus Otto

Fig. 2 Primeiro automvel patenteado (1885)

O motor de combusto interna queima o combustvel dentro dos

cilindros que produzem a fora motriz do veculo. Por isso, funciona

com quantidades controladas de combustvel e possui rendimento

superior ao do motor de combusto externa.

Um motor de quatro tempos foi construdo e utilizado com

sucesso, em 1876, pelo engenheiro alemo Nikolaus Otto, que

baseou seus trabalhos nos princpios fsicos patenteados pelo

francs Beau de Rochas.

O primeiro automvel a gasolina

patenteado foi construdo em 1885, na

Alemanha, por Carl Benz, que montou um

motor de quatro tempos e adaptou-o a um

triciclo.

Classificao dos motores quanto ao tipo decombusto

Os motores podem ser classificados em:

motores de combusto externa; e

motores de combusto interna.

Leia, a seguir, sobre eles.

SENAI-RJ 23


Fig. 3 Locomotiva a vapor

Motores de combusto externa

A locomotiva a vapor um exemplo de

veculo que utiliza motor de combusto

externa. Neste tipo de motor a queima do

combustvel carvo ou lenha ocorre fora do

local onde se produz o movimento (cilindro).

Nos motores com propulso a vapor o

calor produzido utilizado para aquecer a gua

em uma caldeira, transformando-a em vapor

que se expande, criando uma presso que

movimenta os mbolos. Em conseqncia, os

mbolos acionam as rodas motrizes da

locomotiva.

Observe o seu funcionamento ilustrado na prxima figura.

Fig. 4 Motor de combusto externa (vapor)

Seguindo o princpio de funcionamento da locomotiva a vapor, foram desenvolvidos os

primeiros veculos a vapor, como o do francs Cugnot. Este motor tambm chamado de

exotrmico.

Legenda

1. Fornalha2. Caldeira3. Tubulao4. mbolo5. Cilindro6. Roda motriz

Fig. 5 Automvel de Cugnot (1771)

24 SENAI-RJ


Motores de combusto interna

O motor de combusto interna formado por um conjunto de peas mecnicas e eltricas,

cuja finalidade produzir trabalho, pela fora de expanso resultante da queima da mistura de

ar/combustvel no interior de cilindros fechados.

Por esse processo, o motor de combusto interna tem um rendimento trmico maior que

o possibilitado pela combusto externa. O combustvel queimado em quantidades controladas,

resultando melhor aproveitamento da energia produzida na queima.

Para atender s mais variadas necessidades do atual estado de desenvol-vimento tecnolgico, os fabricantes constroem motores de combusto inter-na que funcionam com diversos tipos de combustvel. Assim, encontram-semotores movidos a gs, a gasolina, a leo diesel, a querosene, a lcool eat com misturas de vrios combustveis.

Classificao dos motores de combusto interna

O quadro a seguir mostra a classificao dos motores de combusto interna.

CLASSIFICAO DOS MOTORES DE COMBUSTO INTERNA

Quanto a Denominao

Nmero de cilindros Monocilndricos

Policilndricos

Disposio dos cilindros Em linha

Em V

Horizontais opostos

Em VR

Ciclo de trabalho Ciclo OTTO

Ciclo diesel

Nmero de tempos 2 tempos

4 tempos

continua ...

SENAI-RJ 25


Quanto a Denominao

Tipo de combustvel A gasolina

A lcool

A GNV

A diesel

Tipo de arrefecimento A ar

A gua

Posio da rvore de comando OHV (vlvula no cabeote)

de vlvulas OHC (comando no cabeote)

DOHC (duplo comando no cabeote)

continuao

Motor monocilndrico possui um nico cilindro.Motor policilndrico possui mais de um cilindro.

Fig. 6 Motor de 6 cilindros em linha

Vamos explorar, ento, a classificao dos motores de combusto interna.

Quanto ao nmero de cilindros

Normalmente, os motores podem ser construdos com um ou vrios cilindros. O motor

monocilndrico usado em implementos agrcolas, motocicletas e pequenas lanchas. Os

motores policilndricos, com quatro, cinco, seis, oito, doze ou mais cilindros, destinam-se a

automveis, locomotivas, navios e avies.

Observe, a seguir, um exemplo de motor policilndrico.

26 SENAI-RJ


Fig. 7 Motor V8

Quanto disposio dos cilindros

Considerando a disposio dos cilindros, os motores de combusto interna podem ser

classificados como:

em linha;

em V;

horizontais opostos; e

em VR.

Motor com cilindros em linha

a disposio mais utilizada para motores de 4 cilindros e so usados na maioria dos

automveis pequenos.

Motor com cilindros em V

O motor em V comporta duas fileiras de cilindros dispostos em ngulo de 60 ou 90. Esta

disposio reduz o volume do conjunto do motor. Confira na prxima ilustrao.

Motor com cilindros horizontais opostos

O bloco com cilindro em oposio (boxer) permite um desenho mais baixo da carroceria,

dimenso reduzida do compartimento onde se localiza e baixo centro de gravidade.Veja na

figura a seguir.

SENAI-RJ 27


Motor com cilindro em VR (V Reihne)

Nesse tipo de motor os cilindros esto agrupados descentralizados, num bloco nico. Os

cilindros esto dispostos em um ngulo de 15 e o cabeote comum aos cilindros.

Fig. 8 Motor 4 cilindros opostos (Boxer)

Fig. 9 Motor VR

3

2

1

Legenda

1. Fileira de cilindros 1 - 3 - 52. Fileira de cilindros 2 - 4 - 63. Lado do volante

Este motor possui a dimenso compacta de um motor de 4 cilindros.

Quanto ao ciclo de trabalho

Em relao ao ciclo de trabalho, os motores de combusto interna dividem-se em:

motores de ciclo OTTO;

motores de ciclo diesel.

28 SENAI-RJ


Fig. 11 Motor com ignio por compresso

Ciclo OTTO a combusto se realiza com o auxlio de uma centelha eltrica.

Fig. 10 Motor com ignio por centelha

Ciclo diesel a combusto se d pela compresso do ar que gera alta temperatura e inicia

o processo de queima do combustvel injetado sob presso.

Quanto ao nmero de tempos

Com relao a esse parmetro, os motores podem funcionar segundo um ciclo de:

2 tempos;

4 tempos.

SENAI-RJ 29


Quanto ao tipo de combustvel

Os motores de combusto interna, com relao ao tipo de combustvel utilizado, podem

ser classificados em:

a gasolina;

a lcool;

a diesel;

a GNV (gs natural veicular).

Quanto ao tipo de arrefecimento

Com relao ao tipo de arrefecimento, os motores de combusto interna dividem-se em:

a ar;

a gua.

Quanto posio da rvore de comando de vlvulas

De acordo com a localizao da rvore de comando de vlvulas, que controla a abertura e

o fechamento das vlvulas do motor, h trs tipos de motor descritos a seguir.

OHV (over head valve ou vlvula no cabeote)

O comando de vlvulas colocado ao lado dos cilindros no bloco do motor, com hastes e

balancins acionando as vlvulas localizadas no cabeote.

Fig. 12 Vlvula no cabeote

1

2

3

4 Legenda1. Tucho2. Haste3. Balancim4. Vlvula5. rvore de comando

5

30 SENAI-RJ


Fig. 13 Comando de vlvulas no cabeote

Legenda

1. Vlvulas2. Tucho3. rvore de comando

3

2

1

OHC (over head camshaft ou comando no cabeote)

Dispensa hastes de vlvulas, pois o comando de vlvulas no fica no bloco, mas no cabeote.

Por isso, tal motor pode suportar um regime de rotao maior que o OHV.

DOHC (double over head camshaft - duplo comando de vlvulas no cabeote) ou TC (twin

camshaft - duplo comando)

Possui dois comandos de vlvulas localizados no cabeote - um aciona as vlvulas de

admisso e o outro, as de escapamento. Cada comando atua diretamente sobre as vlvulas,

aumentando, ainda mais, o regime de rotao que o motor pode suportar.

Fig. 14 Duplo comando de vlvulas no cabeote

SENAI-RJ 31


Funcionamento do motor

Agora que j vimos as categorias dos motores de combusto interna, vamos estudar os

princpios fsicos que proporcionam a transformao da energia em movimento.

Combusto

A combusto ou queima um processo qumico em que, necessariamente, trs elementos

se combinam:

combustvel todo material capaz de ser queimado. comburente elemento que alimenta a combusto; por exemplo, o oxignio; e calor forma de energia que faz com que o combustvel atinja o ponto de ignio.

Motor de ciclo OTTO

Nesse motor a queima do combustvel provocada por meio de centelha eltrica, produzida

na vela de ignio.

Os motores de ciclo OTTO, usados no automvel, so chamados de motor de quatro tempos,

pois para completar um ciclo de funcionamento, necessitam de duas voltas da rvore de

manivelas e quatro movimentos do mbolo, o que explica o termo motor de quatro tempos.

Os tempos do motor de ciclo OTTO so:

1 admisso;

2 compresso;

3 combusto; e

4 escapamento.

O nome motor de combusto, indica que o motor utiliza a energia do com-bustvel para realizar trabalho mecnico.

O motor de ciclo OTTO tambm chamado de: motor de combusto interna com ignio por centelha; motor de quatro tempos.

32 SENAI-RJ


Fig. 15 Admisso

Cada tempo do motor de ciclo Otto representa o deslocamento do pisto,seja para cima em direo ao PMS ou para baixo, em direo ao PMI.PMS ponto morto superior - a posio mais avanada que o pistoatinge em seu movimento para cima.PMI ponto morto inferior - posio mais baixa que o pisto atinge em seumovimento para baixo.

Vamos, ento, analisar os quatro tempos do motor de ciclo OTTO, com o apoio de

ilustraes.

1 tempo - Admisso

A vlvula de admisso est aberta e a vlvula de escapamento est fechada. A mistura ar +

combustvel entra por suco.

O mbolo desloca-se do ponto morto superior (PMS) ao ponto morto inferior (PMI),

aspirando a mistura de ar/combustvel para o interior do cilindro.

2 tempo - Compresso

Ambas as vlvulas ficam fechadas. O mbolo desloca-se para o ponto morto superior e a

mistura ar/combustvel comprimida. A rvore de manivelas efetua outra meia volta,

completando a primeira volta completa.

SENAI-RJ 33


3 tempo - Combusto

No final da compresso, com as vlvulas de admisso e de escapamento fechadas,

produzida uma centelha eltrica na vela, que ir inflamar, rapidamente, o combustvel. Com a

expanso dos gases, o mbolo impulsionado para o ponto morto inferior, produzindo o tempo

motriz.

A rvore de manivelas efetua mais meia volta, completando uma volta e meia.

Fig. 16 Compresso

Fig. 17 Combusto

4 tempo - Escapamento

Com a vlvula de descarga aberta e a vlvula de admisso fechada, o mbolo desloca-se

para o ponto morto superior, expulsando os gases queimados.

34 SENAI-RJ


Fig. 18 Escapamento

A rvore de manivelas efetua mais meia volta, completando duas voltas e o ciclo total.

Pelo que foi visto anteriormente, conclui-se que, dos quatro tempos, apenas o terceiro

tempo (combusto) produz trabalho til. Um volante, instalado no extremo da rvore de

manivelas, regulariza o funcionamento do motor.

Os cilindros trabalham dentro de determinada ordem de combusto e o volante, por ter

inrcia, transforma os impulsos que recebe em movimento contnuo.

Componentes do motor

Bloco de motor

Conjunto mvel

Cabeote

Caractersticas dos motores

Cilindrada

Taxa de compresso ou relao volumtrica

Torque

Potncia

Bloco 2Motor: componentes e

caractersticas

SENAI-RJ 37

Motores Automotivos de Ciclo OTTO Motor: componentes e caractersticas

No Bloco 2, o estudo sobre motores de ciclo OTTO aborda os seus principais componentes

e, tambm, as suas caractersticas.

A leitura, a seguir, possibilitar que voc amplie seus conhecimentos sobre esses temas.

Componentes do motor

O motor de combusto interna produz movimentos de rotao por meio de combusto

dentro de cilindros fechados. Suas partes fundamentais so:

bloco do motor;

conjunto das bielas e rvore de manivelas (conjunto mvel); e

cabeote.

Motor: componentese caractersticas

Fig. 1 Partes externas do motor

Legenda

1. Polia da rvore de manivelas2. Tampa do cabeote3. Cabeote4. Coletor de escape5. Bloco do motor6. Turbo7. Junta do cabeote8. Crter1

2

3

4

5

6

7

8

Nas prximas ilustraes,

com o apoio das legendas,

observe as partes externas e

internas do motor de ciclo

OTTO.

38 SENAI-RJ


Bloco de motor

O bloco do motor contm os cilindros, mecanismo da rvore de manivelas, pistes e o

crter.

O bloco do motor pode ser feito em ferro fundido cinzento ou liga leve.

Os cilindros podem ser usinados diretamente no bloco ou formados por camisas de

cilindros inseridas em alojamentos especficos no bloco.

Este recurso utilizado em blocos de liga-leve ou em blocos cuja camisa trabalhe em contato

direto com lquido do sistema de arrefecimento.

No bloco do motor esto localizados os canais de passagem do leo do sistema de

lubrificao e do lquido de arrefecimento.

Fig. 2 Partes internas do motor

Fig. 3 Bloco do motor

Fig. 2

Legenda

1. Biela2. Pino3. Pisto4. Vlvulas5. Tucho6. rvore do comando de vlvulas7. Coletor de admisso8. Volante9. Anis10. rvore de manivelas

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

SENAI-RJ 39


1

2

3

4

5

6

7

8

9

Conjunto mvel

Dentro do bloco do motor est montado o conjunto mvel, que constirudo de:

mbolo (pisto);

pinos de mbolo;

anis de segmento;

bielas;

bronzinas (casquilhos);

rvore de manivelas (virabrequim); e

volante do motor.

Fig. 4 Conjunto mvel

Legenda

1. Polia da rvore de manivelas2. rvore de manivelas3. Bloco do motor4. Biela5. Pino do pisto6. Pisto7. Anis8. Volante9. Crter

40 SENAI-RJ


mbolo (pisto)

Componente mvel, instalado no interior do cilindro e ligado por um pino biela.

Fig. 5 mbolo

O mbolo transmite a fora de expanso dos gases no cilindro para a rvore de manivelas

por meio da biela.

Age como uma parede mvel da cmara de combusto.

Com o seu movimento, puxa a mistura ar/combustvel do coletor de admisso. Comprime

a mistura sucessivamente, recebendo, assim, a presso dos gases em expanso, e expelindo os

gases queimados no cilindro. Alm disso, guia os ps da biela e absorve o impulso lateral

determinado pela inclinao que ocorre na biela, durante a rotao da rvore de manivelas.

Entre o mbolo e o cilindro existe um pequeno jogo diametral indispensvel para permitir

o livre movimento do mbolo e a formao de uma camada de leo. A ligao entre esses dois

componentes feita por anis.

1

2

3

Legenda

1. Pisto2. Pino3. Biela

A parte superior do mbolo chamada de cabea, enquanto a que fica abaixo do alojamento

dos anis que guiam o mbolo no interior do cilindro, tem o nome de (saia). Muitos mbolos

modernos tm uma capa (saia) menor na zona em que fica o pino, para diminuir o peso e

limitar o atrito com o interior do cilindro.

Os mbolos so fabricados de liga de alumnio. Nos motores de competioe em alguns modelos de srie mais potentes, os pistes so de alumnioforjado.

SENAI-RJ 41


mbolo ou pistoCabea: parte superior do mbolo recebe a fora de expanso dosgases da combusto.Zona dos anis: parte lateral da cabea onde ficam os anis.Capa ou saia: zona do pisto que se apia na parede do cilindro guia opisto no percurso entre o PMI e o PMS. O nvel da saia forma a medida dedimetro do pisto.

Fig. 6 Partes do mbolo

1

2 3

4Legenda

1. Alojamento do pino2. Cabea3. Zona dos anis4. Saia (capa)

Nas partes da saia do mbolo, logo abaixo da canaleta de leo, h dois mancais - um diante

do outro. Nesses mancais, aloja-se um pino, encaixado no p da biela e que fica no interior do

mbolo, podendo estar no centro do mbolo ou ter posio descentralizada.

A descentralizao do pino diminui, e at elimina, as batidas da saia do mbolo nas paredes

do cilindro no incio da combusto.

MancalDispositivo sobre o qual se apia em eixo que gira, desliza ou oscila, e quelhe permite movimento com um mnimo de atrito.

42 SENAI-RJ


Pino de mbolo

Elemento tubular que liga o pisto biela. Feito de ao dotado de elevada resistncia

superficial, acompanha o seu respectivo mbolo para garantir o ajuste adequado. Os pinos de

mbolo so classificados em flutuantes, semi-flutuantes e fixos.

Tipos de pinos do mbolo

Flutuante

o pino de mbolo que desliza livre no mbolo e na biela, limitado por anis de travamento.

Semiflutuante

Desliza livre no mbolo e fixo na biela por parafuso ou interferncia.

Fixo

preso ao mbolo por parafuso, trava ou interferncia e livre na biela.

Anis de segmento

Os anis de segmento so instalados em cavidades especiais (canaletas) na parte mais alta

do mbolo, sobre o pino. Esses anis possuem um entalhe que permite a sua insero na cavidade,

conferindo-lhes, tambm, uma certa elasticidade, indispensvel para que a superfcie de trabalho

se conserve sempre aderida parede do cilindro.

Os anis tm as seguintes funes:

vedao, impedindo a sada da mistura na compresso e dos gases da combusto;

dissipao do calor, fazendo-o passar dos mbolos para os cilindros e, da, para osistema de arrefecimento.

Tipos de anis de segmentos

H dois tipos bsicos de anis de segmento: os de compresso (vedao) e os raspadores

ou recolhedores de leo.

Anis de compresso

Os anis de compresso so encaixados nas duas primeiras canaletas da zona dos anis.

Promovem a vedao entre os mbolos e cilindros, o que garante a compresso da mistura.

SENAI-RJ 43


Evitam, tambm, a passagem dos gases da cmara de combusto para o crter, e do leo do

crter para as cmaras.

Os anis de compresso so revestidos de cromo ou molibdnio, o que lhes confere maior

resistncia ao atrito e abraso. Esta propriedade muito importante, principalmente no

perodo de amaciamento do motor.

Anel raspador ou recolhedor de leo

O anel raspador ou recolhedor de leo tem como principal funo raspar o excesso de leo

da parede do cilindro e dren-lo em direo ao crter do motor. Desta forma, assegura-se uma

pelcula de leo suficiente para lubrificar os anis de compresso.

o terceiro anel instalado no mbolo.

Biela

a pea que se liga ao mbolo por um pino e tem a finalidade de unir o mbolo rvore de

manivelas.

Juntamente com a manivela dessa rvore, permite a transformao do movimento retilneo

alternado do mbolo, em movimento de rotao da rvore de manivelas. Trata-se, pois, de um

dos componentes mveis mais solicitados do motor.

As bielas so fabricadas de ao forjado ou de ferro fundido.

Os anis no requerem manuteno, e sim procedimentos tcnicos de fabri-cao e montagem que lhes garantam vida til semelhante das demaispeas mveis do motor. Devem ser substitudos sempre que o motor recondicionado.Cuidado com a posio de montagem dos anis no mbolo. As aberturasdos anis devem ser desencontradas de 120 e fora da rea do pino dombolo.

44 SENAI-RJ


Fig. 7 Partes da biela

1

2

34

5

67

8

9

11

10

Legenda

1. Arruela2. Porca de fixao3. Capa da biela4. Bronzinas5. Lingeta e ranhura6. Parafuso7. Bucha do pino do pisto8. Orifcios de lubrificao9. P de biela10. Corpo de biela11. Cabea de biela

A cabea da biela, dividida em duas partes - uma no prprio corpo da biela e outra separada

(chamada de capa) - , acopla-se ao moente da manivela da rvore de manivelas. Em ambas as

partes, so montadas bronzinas para o assentamento entre a biela e a rvore de manivelas.

Bronzina ou casquilho

As bronzinas desempenham trs funes:

reduzir os efeitos da frico entre as peas em movimento no motor;

suportar presses e rotaes elevadas;

servir como peas de substituio e proteo da pea principal.

Fig. 8 Lubrificao na bronzina

4

1

2

3

Legenda

1. Entrada de leo2. Reservatrio de leo3. Filme de leo4. Eixo de rotao

SENAI-RJ 45


O corpo da bronzina fabricado em ao, coberto por camadas de materialanti-frico base de estanho ou chumbo.

Nos motores de combusto interna, as bronzinas so empregadas na rvore de manivelas

e em alguns tipos de rvore de comando das vlvulas.

A bronzina constituda basicamente de:

ressalto de localizao;

canal de leo;

orifcio de leo.

Fig. 9 Ressalto de localizao

1 2

3

Legenda

1. Ressalto de localizao2. Rebaixo3. Alojamento do casquilho

Ressalto de localizao

O ressalto de localizao evita que a bronzina se desloque lateralmente, quando o rgo

que ela apia est em rotao. Esse ressalto est situado em uma das extremidades de cada

bronzina e se encaixa em um alojamento, no mancal em que se assenta a bronzina.

Fig. 10 Montagem correta da bronzina

1

2

Legenda

1. Alojamento2. Lingeta de bloqueio

46 SENAI-RJ


Canal de leo

Geralmente, na parte central da bronzina, na superfcie de contato com a rvore, h um

rasgo que constitui o canal de leo da bronzina.

Orifcio de leo

Nesse canal, h um orifcio o orifcio de leo , que coincide com o orifcio da capa do

mancal, por onde penetra o leo que lubrifica a bronzina e a rvore apoiada.

Os casquilhos so vendidos em jogos de acordo com a marca e o tipo do motor.

rvore de manivelas ou virabrequim

A rvore de manivela recebe o impulso do pisto por intermdio da biela e transforma o

movimento alternado dos pistes em movimento de rotao, tal qual um ciclista ao pedalar a

bicicleta.

Alm de fornecer a rotao que colocar o automvel em movimento, o virabrequim

comanda tambm a rvore de comando de vlvulas, a bomba de leo, a bomba dgua, o

distribuidor, o alternador e outros acessrios.

Fig. 11 Contrapesos de um virabrequim

1

Legenda

1. Contrapesos

A rvore de manivelas produzida em ao forjado ou ferro fundido e seapia, por meio das bronzinas, no respectivo suporte no bloco do motor.

Para girar sem provocar vibraes, a rvore de manivelas deve ser balanceada, utilizando-

se alguns contra-pesos colocados junto aos braos das manivelas.

SENAI-RJ 47


Em geral, a rvore de manivelas atravessada por uma srie de canais internos que tm a

funo de levar o leo, sob presso, das bronzinas dos mancais fixos s bronzinas das bielas. As

bordas dos furos desses canais devem ser perfeitamente lisas.

Em uma das extremidades da rvore de manivelas fica fixado o volante do motor.

Partes da rvore de manivela

As principais partes da rvore de manivelas so os munhes, ligados uns aos outros

formando as manivelas.

O comprimento entre os centros de um munho e um moente determina o brao da

manivela e o curso do pisto.

Os munhes giram alojados nos mancais, cujas capas so fixadas no bloco do motor. Entre

munhes e mancais so aplicadas bronzinas, da mesma forma que entre os moentes e as capas

das bielas.

Volante do motor

Tem como funo acumular a energia mecnica desenvolvida no tempo de combusto e

fornec-la ao motor nos tempos mortos que so admisso, compresso e descarga, permitindo

que o motor se mantenha em rotao. como a bicicleta que continua um pouco seu movimento

mesmo depois de pararmos de pedalar.

O volante do motor tambm aloja a cremalheira de arranque, que recebe o movimento do

pinho do motor de partida para iniciar o funcionamento do motor e serve de suporte de apoio

ao disco da embreagem, que transfere o movimento ao sistema de transmisso.

Cabeote

O cabeote realiza o fechamento superior dos cilindros. Nele esto instaladas uma ou duas

rvores de comando de vlvulas, as vlvulas de admisso e escape, as velas de ignio e as

vlvulas injetoras.

O cabeote e os pistes formam a cmara de combusto.

A maioria dos motores modernos utiliza cabeote de liga de alumnio, com tima dissipao

trmica.

48 SENAI-RJ


O cabeote desempenha uma srie de funes importantes. Ele serve de passagem para

diversas substncias necessrias ao funcionamento do motor e, por isso, dispe de dutos

apropriados, que permitem a:

entrada da mistura para as cmaras de combusto;

sada dos gases produzidos na queima da mistura;

circulao do lquido arrefecimento, para resfriar o cabeote;

passagem de leo para a lubrificao do conjunto de rvore de comando, balancins eguias das vlvulas.

Fig. 12 Cabeote com duplo comando de vlvulas

Tipos de cabeote

H dois tipos de cabeote:

inteirio um s cabeote cobre todos os cilindros; individual cada cilindro ou grupo de cilindros possui seu cabeote.

Componentes do cabeote

Esto localizados no cabeote os componentes apontados na figura 13.

Alm desses, tambm fazem parte do cabeote:

sede de vlvulas;

guia de vlvulas;

cmara de combusto;

galerias ou dutos.

SENAI-RJ 49


Sede de vlvulas

So buchas curtas com uma das extremidades de formato cnico. Encaixam-se nos

alojamentos do mesmo formato, situados nos rebaixos do cabeote que formam as cmaras de

combusto. As sedes das vlvulas so colocadas em seus alojamentos com interferncia. Na sua

superfcie, as vlvulas apiam-se para transferir calor e vedar o cilindro.

O ngulo de inclinao da superfcie das sedes semelhante ao ngulo da face de

assentamento das vlvulas, para que se acasalem e faam a vedao da cmara de combusto

durante a compresso da mistura.

Fig. 13 Cabeote

7

1

5

4

3

2

6

Legenda

1. Tampa do cabeote2. Cabeote3. Vlvulas4. Tucho5. Coletor de escape6. Junta do cabeote7. rvore de comando devlvulas

Como esto submetidas a temperaturas elevadas, as sedes de vlvulas sofabricadas com aos especiais, para resistirem a desgastes e deformaes.

Guia de vlvulas

Mantm as vlvulas em sua posio de trabalho e permitem o seu deslocamento. Essas

guias podem ser fixas ou substituveis.

50 SENAI-RJ


As guias das vlvulas tm forma cilndrica e so colocadas, com interferncia, em perfuraes

existentes no cabeote. Em geral, a extremidade superior da guia tem forma cnica, para evitar

o acmulo de leo lubrificante que poderia vazar para dentro das cmaras de combusto.

Fig. 14 Montagem da junta do cabeote

As guias das vlvulas so fabricadas em lato, ferro fundido ou ao.

Cmara de combusto

Cavidade onde acontece a compresso da mistura ar/combustvel para realizar a combusto.

Essas cmaras precisam ser hermeticamente fechadas, para no haver perda de compresso.

por isso que h uma junta de vedao, instalada entre o cabeote e o bloco.

A junta faz a vedao entre o cabeote e o bloco do motor. Isola, tambm, uns dos outros,

os condutos, orifcios e cmaras, para que cada um cumpra suas funes, sem interferir nas dos

outros. Isso possvel porque as perfuraes da junta, do cabeote e do bloco so

correspondentes.

A junta do cabeote fabricada com materiais sintticos e recebe reforosmetlicos, para resistir s altas temperaturas e presses causadas pela com-busto da mistura.

SENAI-RJ 51


Como a junta sofre esmagamentos durante a instalao do cabeote, deveser substituda toda vez que ele for retirado para reparos no motor.

Galerias ou dutos

Passagens internas por onde circulam o leo lubrificante, lquido do sistema de

arrefecimento, mistura ar/combustvel, ar e gases no bloco, no cabeote ou nos coletores.

Vlvulas

So dispositivos que permitem a entrada de mistura ar/combustvel (vlvula de admisso)

e a sada dos gases queimados (vlvula de descarga) e vedam a cmara de combusto do cilindro

quando se encontram fechadas.

Constituio das vlvulas

Tanto a vlvula de admisso quanto a de escapamento possuem essencialmente uma

cabea circular, com assento em forma cnica, e uma haste.

Veja, com o apoio da legenda, os componentes de uma vlvula, na prxima ilustrao.

1

2

3

4

5

Legenda

1. Margem da vlvula2. Assento3. Tulipa4. Haste5. Canaleta da chaveta

Fig. 15 Partes da vlvula

52 SENAI-RJ


Cabea

Parte superior da vlvula que funciona dentro da cmara de combusto.

Margem

Situa-se entre a face de assentamento e a cabea da vlvula. A margem assegura a eficincia

da vedao da face do assento, evitando que ela se deforme pela ao do calor da combusto.

Face de assentamento

Quando em contato com a sede no cabeote, esta face faz a vedao da cmara de

combusto e transfere calor. O ngulo da face de assentamento deve ser diferente do ngulo da

sede, para evitar que a vlvula se agarre sua prpria sede.

A vlvula de admisso geralmente maior que a de descarga, para facilitar a entrada da

mistura ar/combustvel no interior do cilindro, permitindo, assim, melhor eficincia volumtrica.

Para dissipar o calor, as vlvulas de descarga possuem a face de assentamento mais larga

que a de admisso, o que aumenta a rea de contato da vlvula com a sede no cabeote. Veja na

figura a seguir.

Fig. 16 Face de assentamento da vlvula

A vlvula de escapamento fabricada de material mais resistente s temperaturas elevadas

do que de admisso. Isso acontece porque os gases resultantes da queima da mistura tm

temperaturas mais elevadas do que a mistura que entra pela vlvula de admisso.

Algumas vlvulas de descarga possuem sdio metlico no interior da sua haste, para

melhorar essa dissipao do calor.

Alguns motores modernos utilizam mais de duas vlvulas por cilindro, para melhorar,

ainda mais, a sua alimentao, o que resulta em aumento de rendimento volumtrico (motores

multi-vlvulas). Como exemplo, veja a prxima ilustrao.

SENAI-RJ 53


Fig. 17 Cabeote com 16 vlvulas

Mola

Fabricada de ao especial, tem como funo fazer o fechamento da vlvula.

Prato

A finalidade do prato centralizar a haste da vlvula em relao mola, alojar as chavetas

para o travamento na haste e comprimir a mola no seu alojamento do cabeote.

Chavetas

As chavetas so pequenas peas de ao em forma semicircular e cnica. So encaixadas no

orifcio central do prato, travando-o na canaleta da extremidade da haste da vlvula, para que a

vlvula fique submetida ao de retorno da mola.

Vedador

As vlvulas possuem vedadores que impedem a passagem excessiva do leo lubrificante

para a cmara de combusto, entre a haste e a guia da vlvula.

Sempre que as vlvulas forem desmontadas, necessrio substituir osvedadores.

54 SENAI-RJ


rvore de comando de vlvulas

A rvore de comando de vlvulas tem como funo comandar, em momento propcio, a

abertura das vlvulas e controlar o seu fechamento.

De acordo com a concepo do motor, a rvore de comando das vlvulas pode estar alojada

no bloco de cilindros, disposta sobre o virabrequim ou presa sobre o cabeote.

Tanto a posio da montagem quanto o nmero de rvores de comando de vlvulas exercem

uma grande influncia na constituio do mecanismo de comando da distribuio.

Em todos os motores de quatro tempos, a rvore de comando gira metadeda rotao do motor.

A rvore de comando de vlvulas pode ser acionada diretamente pela rvore de manivelas,

por engrenagens, corrente ou por correia dentada.

Se o motor tem duas vlvulas por cilindro, isto quer dizer que h uma vlvula de admisso

e uma de escape.

Os motores modernos muitas vezes apresentam mais de duas vlvulas por cilindro, que

proporcionam maior eficincia de enchimento dos cilindros, resultando em melhor rendimento

do motor para uma mesma cilindrada.

Motores de trs vlvulas por cilindros tm duas vlvulas de admisso e uma de escape.

Alguns motores possuem comando de vlvulas varivel. Este comando permite modificar

o diagrama de distribuio, ou seja, a antecipao da abertura e o atraso do fechamento das

vlvulas durante o funcionamento do motor, graas a dispositivos chamados variadores de

fase.

A otimizao no fluxo de mistura ar/combustvel e o maior nmero de vl-vulas proporcionam maior eficincia volumtrica e de combusto, resul-tando em nveis reduzidos de emisses na descarga.

SENAI-RJ 55


Desse modo, possvel obter, alm de uma potncia especfica elevada, um campo de

utilizao muito amplo no que diz respeito aos mdios e baixos regimes de rotao. Com o

sistema de distribuio varivel, tambm se pode conseguir melhorias sensveis na emisso de

poluentes.

O variador de fase intervm no posicionamento angular da rvore de comando de vlvulas.

Componentes do mecanismo de abertura de vlvulas

As vlvulas do motor so comandadas pelos ressaltos dos comandos de vlvulas. Mas para

essa operao, ainda fazem parte desse sistema os mecanismos que estudaremos a seguir:

o tucho;

a vareta;

o balancim;

as engrenagens da distribuio.

Tucho

o elemento que recebe e transmite o movimento do came (ressalto) da rvore de

comando, para realizar a abertura da vlvula. Observe, a seguir, sua localizao no motor.

Fig. 18 Tucho

1

Legenda

1. Tucho

Tipos de tucho

Os tuchos podem ser mecnicos ou hidrulicos.

56 SENAI-RJ


Tucho hidrulico

O tucho hidrulico tem como objetivo principal manter as vlvulas do motor

constantemente reguladas.

No interior do tucho h um mbolo que trabalha com presso de leo, fornecido pelo

prprio sistema de lubrificao do veculo.

Os tuchos hidrulicos anulam automaticamente a folga das vlvulas du-rante o funcionamento do motor, o que permite obter um maior silncio defuncionamento (especialmente nos motores multivlvulas), alm de trazervantagens para as operaes de manuteno.

Fig. 19 Tucho hidrulico

A eliminao da folga das vlvulas garante o incio de abertura de cada vlvula exatamente

no instante programado de cada ciclo.

O leo utilizado para o funcionamento dos tuchos provm da galeria principal do cabeote,

por intermdio de canais de alimentao individualizados.

Vareta

Os motores que dispem de uma rvore de comando de vlvulas no bloco de cilindros

utilizam hastes de vlvulas chamadas tambm de hastes de balancins, pois transmitem o

movimento do tucho ao balancim. Observe na ilustrao a seguir a vareta.

1

2

Legenda

1. mbolo2. Furo de entrada de leo

SENAI-RJ 57


Balancim

Componente que funciona como alavanca articulada num eixo, recebendo a ao da vareta

ou do comando e transmitindo-a para a vlvula. Na prxima ilustrao voc pode verificar a

imagem do balancim.

Fig. 20 Vareta

Fig. 21 Balancim roletado

1

2

3

Legenda

1. Balancim2. rvore de comando3. Vlvula

Pode-se utilizar os balancins para acionar as vlvulas em um motor multivlvulas com

apenas uma rvore de comando de vlvulas no cabeote.

Engrenagens da distribuio

So polias dentadas que esto presas s rvores de comando de vlvulas do motor e a elas

transmitem o movimento recebido pela correia dentada ou pela corrente, ligadas ao virabrequim.

Observe na ilustrao a seguir.

58 SENAI-RJ


Fig. 24 Engrenamento indireto porcorreia dentada

O acionamento da rvore de comando de vlvulas pode ser feito por sistema direto ou

indireto. Confira esses tipos de acionamentos nas prximas figuras.

Acionamento direto por engrenagens

Fig. 22 Engrenagem de distribuio

Fig. 23 Acionamento direto da rvore decomando de vlvulas

2

1

Legenda

1. Engrenagem do virabrequim2. Engrenagem do comando

2

1

Legenda

1. Engrenagem do virabrequim2. Engrenagem do comando

Acionamento indireto por correia dentada

2

3

1

Legenda

1. Engrenagem do virabrequim2. Engrenagem do comando devlvulas3. Tensionador de correia

SENAI-RJ 59


Caractersticas do motor

Vamos, agora, conhecer as caractersticas que permitem avaliar o desempenho do motor:

o volume de mistura adicionado em cada cilindro (cilindrada);

o nmero de vezes que esse volume diminudo na compresso (taxa de compresso);

o torque do motor, o produto da fora pelo brao da alavanca;

a quantidade de trabalho que o motor realiza por unidade de tempo (potncia).

O motor pode ser descrito pelas suas diversas caractersticas de construo e desempenho.

Entre as caractersticas de desempenho, temos a cilindrada, a potncia, o torque e a taxa de

compresso.

Cilindrada

A cilindrada o volume do cilindro compreendido entre o PMS e o PMI. Nos motores a

gasolina e a lcool o volume mximo de mistura que entra no cilindro.

A cilindrada calculada a partir das medidas de dimetro e curso do mbolo.

Observe na prxima ilustrao: o dimetro (d) representa a medida do cilindro do motor eo curso (l) indica a distncia percorrida pelo pisto ou mbolo, no interior do cilindro.

Fig. 25 Caracterstica do cilindro

60 SENAI-RJ


Fig. 26 Taxa de compresso

P.M.S.

P.M.I.

v

V

v

Lembre-se que um litro = 1000 cm3,ento um motor com capacidade volumtrica de 1,8

litros, corresponde a 1800 cm3 de volume nos cilindros, ou a 450 cm3 por cilindro em um motor

de 4 cilindros.

Taxa de compresso ou relao volumtrica

A taxa de compresso a relao existente entre o volume da mistura ar/combustvel

contida no cilindro, quando o pisto encontra-se no PMI (ponto morto inferior), e o volume da

mistura comprimida, quando o pisto se encontra no PMS (ponto morto superior).

Para o clculo da taxa de compresso necessrio saber o volume da cmara de combusto,

que normalmente o volume da cmara existente no cabeote. Analise a ilustrao a seguir.

Clculo da cilindrada d2 x l x N

4Onde:V = cilindrada (em cm3) = 3,1416d = dimetro do cilindrol = curso do mbolo em cmN = nmero de cilindros do motor

V =

SENAI-RJ 61


A relao de compresso indica quantas vezes a mistura (ou o ar nos motores a diesel)

comprimida, quando o mbolo passa do PMI ao PMS. Quanto maior a RC, maior a potncia do

motor.

Hoje, com os motores flex-fuel, a relao de compresso est em 12:1 para atender s

solicitaes dos combustveis utilizados.

Torque

A palavra torque quer dizer esforo de toro. O torque depende no s da fora (F) aplicada

como tambm da distncia (d) que funciona como brao de alavanca dessa fora.

Os motores a diesel tm uma relao de compresso maior que a dos moto-res a gasolina ou a lcool. Da mesma forma, os motores a lcool tm umarelao de compresso maior que a dos motores a gasolina.

Fig. 27 Torque

d

F

Clculo da taxa de compresso V + v

vOnde:Rc = relao de compressoV = volume do cilindrov = volume da cmara de combusto

R c = = volume total

62 SENAI-RJ


Potncia

A potncia tem sido especificada em cavalos-vapor (cv) ou hp (horse-power) em funo do

mtodo comparativo pelo qual se obtinha seus valores.

Hoje a potncia deve ser especificada em quilowatts (kW).

Para calcular a potncia do motor necessrio conhecer o valor do torque desse motor e o

valor da velocidade de rotao.

Clculo do torque:Torque = fora (F) x distncia (d)ento:T = F x d

A unidade de torque o Nm (Newton.metro).

O torque de um motor de combusto interna corresponde ao produto da fora que o mbolo

aplica, atravs da biela, sobre o brao da manivela da rvore de manivelas.

Fig. 28 Torque na geometria do motor

d

F

SENAI-RJ 63


Para auxili-lo, consulte, a seguir, a relao com as converses:

1 kW = 1000W

1 kW = 1,36hp

1hp = 0,735 kW

1kgf = 9,8N (Newton)

Frmula da potnciaP = T.Onde:P = potncia em watts (W)T = torque, em Newton x metro (N.m) = velocidade de rotao do eixo, em rad/s.

Clculo da velocidade de rotao erm rpmrpm = rotao por minutoA velocidade de rotao pode ser expressa por 2 . 60Onde:n = velocidade de rotao em rpm = 3,1416

A unidade de potncia ( watt), pequena para expressar a potncia dos modernos motores;

por isso utiliza-se o quilowatt (kW).

n =

Clculo da potncia T (N.m) . n (rpm) 955P (kW) =

64 SENAI-RJ


No grfico a seguir, podemos observar que a potncia e o torque dependem da rotao do

motor.

Grfico 1 Torque e potncia

Pot

nci

a d

ese

nvo

lvid

a (

kW)

Torq

ue

(Nm

)

Rotao do motor (rpm x 100)

Sistema de distribuio

Sistema de lubrificao

Sistema de arrefecimento

Sistema de alimentao

Sistema de ignio

Sistema de controle de emisses

Bloco 3Sistemas dos motores

SENAI-RJ 67

Motores Automotivos de Ciclo OTTO Sistemas de motores

Sistemas dos motoresAlm dos assuntos j estudados at aqui, o motor constitudo tambm dos seguintes

sistemas:

de distribuio;

de lubrificao;

de arrefecimento;

de alimentao;

de ignio; e

de controle de emisses.

Vamos, ento, conhec-los.

Sistema de distribuio

As vlvulas de admisso e de escapamento de cada cilindro devem abrir-se e fechar-se de

forma sincronizada com os tempos do motor: admisso, compresso, combusto e

escapamento.

Tais movimentos das vlvulas so feitos por meio da rvore de comando de vlvulas,

acionada por intermdio da rvore de manivelas. Essas rvores tm, cada qual, uma engrenagem.

A posio da engrenagem da rvore de comando de vlvulas, em relao engrenagem da

rvore de manivelas, recebe o nome de ponto de referncia da distribuio mecnica.

Existem diversos modos de ligao entre a rvore de comando de vlvulas e a de manivelas,

conforme o tipo de veculo. Por meio dessas ligaes as duas rvores movem-se

sincronizadamente, com:

68 SENAI-RJ


engrenamento direto;

corrente;

engrenagens intermedirias;

correia dentada (caso mais comum).

As rvores (de manivelas e de comando de vlvulas) fazem parte da distri-buio mecnica, responsvel pelo controle da entrada da mistura no mo-tor e da sada dos gases produzidos na combusto.Desse modo: a mistura de ar e combustvel entra em cada cilindro no tempo certo; ocorre a compresso da mistura tambm no tempo certo; os gases resultantes da queima em cada cilindro saem por ocasio dotempo de escapamento.

Essa coordenao conseguida atravs de ngulos predeterminados, de acordo com os

ngulos existentes entre os cames (ressaltos) da rvore de comando de vlvulas.

O sistema de distribuio constitudo basicamente pelos seguintes elementos:

rvore de comando de vlvulas;

tuchos;

haste de comando dos balancins;

balancins;

vlvulas;

molas das vlvulas.

O sistema de distribuio caracterizado de acordo com a posio do comando no motor.

Para melhorar o rendimento do motor, tambm pode ser utilizada mais de uma rvore de

comando de vlvulas.

Sistema de distribuio com acionamento indireto

A rvore de comando de vlvulas acionada pela rvore de manivelas por meio de corrente

ou engrenagem. Ao girar, os ressaltos do comando atuam contra os tuchos, movimentando-os.

Esse movimento passado s hastes e da aos balancins que iro acionar as vlvulas, fazendo

SENAI-RJ 69


com que elas sejam afastadas das suas sedes. Ao passar a ao do ressalto, as molas das vlvulas

fazem com que elas se fechem.

Esse sistema utilizado nos motores V8 americanos.

Fig. 1 rvore de comando no bloco com acionamento da vlvula por vareta e balancim

Sistema de distribuio com acionamento direto

O ressalto do comando atua no tucho ou no balancim, que passa o movimento para a

vlvula.

Observe, nas ilustraes a seguir, diferentes tipos de distribuio com acionamento direto.

Fig. 2 rvore de comando no cabeote com acionamento de vlvula com balancim

70 SENAI-RJ


Diagrama de vlvulas

a representao grfica dos ngulos de abertura e fechamento das vlvulas num ciclo

completo do funcionamento do motor. Voc pode conferir na ilustrao a seguir.

Fig. 3 rvore de comando no cabeote com acionamento da vlvula com tucho hidrulico

Fig. 4 rvore de comando no cabeote com acionamento da vlvula por balancim

Fig. 5 Diagrama de vlvulas

PMI

PMS

1

2

Legenda

1. Vlvula de admisaso2. Vlvula de escape

47 48

67

SENAI-RJ 71


Nesse diagrama, indica-se, separadamente, o que ocorre com a vlvula de admisso (trao

fino 1) e com a de escapamento (trao cheio 2).

O sistema cruzado o mais utilizado, trazendo como vantagem uma exce-lente lavagem dos cilindros e um aumento da eficincia volumtrica, o queproporciona melhora considervel no rendimento dos motores.

O tempo em que a vlvula de admisso fica aberta, denomina-se ngulo de permanncia

das vlvulas e por meio deste ngulo que se escolhe o comando a ser utilizado.

Ao somatrio dos ngulos de avano de abertura da admisso e do atraso no fechamento

de escape denomina-se cruzamento das vlvulas. Quanto maior este ngulo, mais acelerada

ser a marcha-lenta do motor.

Variador de fase

O veculo, quando est em uma subida, necessita um torque maior para que no perca

potncia. Para isso, pode-se atuar nas vlvulas de admisso, antecipando o movimento de sua

abertura.

Alguns veculos possuem um dispostivo de avano do comando, funcionando por presso

de leo ou solenide, chamado de variador de fase.

O variador de fase tem o objetivo de, em funo da carga e da rotao solicitadas pelo

motor, girar a rvore de comando de vlvulas em relao sua engrenagem, modificando o

diagrama e, conseqentemente, o comportamento do motor.

O variador de fase controlado pela central eletrnica, que comanda o seu acionamento a

partir do sinal recebido dos sensores. Em alguns motores, est localizado na extremidade da

rvore de comando de vlvulas de admisso, ligado sua engrenagem.

rvore contra-rotante de equilbrio ou rvore de balanceamento

A rvore contra-rotante de equilbrio um dispositivo amortecedor de vibraes, com

rvores de balanceamento dinmico (contra-rotantes).

72 SENAI-RJ


Nos motores de combusto interna, alm das foras que agem na cabea dos pistes,

provocadas pelos gases em expanso, tambm agem:

foras centrfugas de inrcia, originadas das massas rotantes;

foras de inrcia alternadas de 1 e 2 ordem, originadas das massas dotadas de movi-mento alternado.

O balanceamento do motor tem como objetivo eliminar as vibraes geradas pelas foras

centrfugas de inrcia e pelas foras de inrcia alternadas, durante seu funcionamento.

Os desequilbrios produzidos pelas foras centrfugas e pelas alternadas de inrcia de 1

ordem so eliminados contrabalanceando oportunamente o motor. O desequilbrio provocado

pelas foras alternadas de inrcia de 2 ordem, nos motores a 4 cilindros em linha, geralmente

no eliminado, cabendo aos suportes do motor a funo de absorv-las parcialmente.

Em alguns motores, no entanto, utilizada a rvore contra-rotante, que anula as vibraes

causadas pelas foras j citadas, tendo um funcionamento suave e silencioso do motor,

principalmente em marcha-lenta. Esse dispositivo utilizado nos motores V6.

Veja na prxima figura.

Fig. 6 rvore contra-rotante de equilbrio

Sistema de lubrificao

Lubrificar consiste essencialmente em separar as superfcies de dois componentes em

movimento relativo por meio de uma pelcula de leo sob presso, para minimizar o atrito e,

portanto, o desgaste.

SENAI-RJ 73


O sistema de lubrificao tem a funo de garantir a circulao do leo lubrificante, sob

presso, do reservatrio de leo (crter) s partes mveis do motor.

Possui um filtro, para reter as impurezas suspensas no leo e uma bomba de leo, para

transferi-lo, sob presso, s partes do motor que necessitam de lubrificao.

Em vista disso, a lubrificao tem as seguintes funes:

proteger os componentes internos do motor contra corroses;

melhorar a vedao entre os pistes e os cilindros;

refrigerar as superfcies em contato;

absorver choques;

lubrificar;

limpar, e

reduzir atrito.

Atrito

Quando enfocamos o que ocorre no freio ou no disco de frico da embreagem, verificamos

que o atrito, nesses casos, tem funo importante. Na realidade, ele que garante o

funcionamento tanto dos freios como da embreagem.

Entretanto, no interior do motor de combusto interna, o atrito tem uma ao indesejvel:

desgasta os componentes, gera calor e tende a impedir o movimento. por essas razes que se

usa o leo lubrificante, que atua entre as partes em contato.

O atrito uma fora que se ope, isto , oferece resistncia, ao movimento dos objetos que

esto em contato.

Mesmo as superfcies mais polidas tm irregularidades. Essas irregularidades, que podem

ser vistas ao microscpio, engancham-se umas nas outras, interferindo no movimento de uma

superfcie em relao outra.

Quanto maior a fora com que as superfcies se comprimem uma contra a outra, mais

firmemente suas irregularidades ficam unidas, aumentando o atrito.

Alm do acabamento das superfcies e da fora de uma superfcie contra a outra, o atrito

depende, tambm, do material de que so feitas. Assim, utilizam-se ligas antifrico (geralmente

74 SENAI-RJ


base de bronze = bronzinas), para confeccionar os mancais que vo servir de apoio aos eixos

de ao, o que proporciona menor atrito entre eles.

Portanto, a fora de atrito ope-se movimentao dos objetos cujas superfcies esto em

contato e depende dos seguintes fatores:

da fora com que so comprimidas entre si;

do estado do acabamento superficial;

dos materiais que esto em contato.

As asperezas (rugosidades) das superfcies em contato engancham-se na sua movimentao

e se rompem tanto no atrito de deslizamento como no atrito de rolamento. Esses atritos geram

calor, e o calor em excesso prejudica a resistncia ao desgaste que as superfcies em contato

possuem.

A lubrificao consiste em eliminar o contato direto entre as superfcies,colocando entre elas uma substncia, que pode ser gasosa, lquida, slidaou pastosa.Tal substncia, conhecida como lubrificante, penetra nas irregularidadesdas superfcies, de maneira a diminuir seu grau de contato, o desgaste e oaquecimento.

leo lubrificante

A descoberta do petrleo na Pensilvnia, em 1859, introduziu, na lubrificao de mquinas,

o uso de leos minerais, os quais, gradualmente, substituram os leos animais e vegetais.

Os leos derivados do petrleo, por destilao ou refinamento, tm base mineral, e os

steres so de base sinttica. As caractersticas do leo mineral so modificadas e melhoradas

por meio do acrscimo de aditivos.

Viscosidade do leo lubrificante

A viscosidade de um lquido a resistncia que esse lquido oferece ao escoamento. Quanto

mais viscoso, maior a resistncia que ter ao movimento.

SENAI-RJ 75


A viscosidade permite a formao de uma pelcula que recobre os mecanismos e peas.

As temperaturas altas alteram a viscosidade de em leo tornando-o mais fino.

Os motores modernos utilizam os leos multiviscosos, que mantm suas caractersticas

em uma ampla faixa de temperatura.

Classificao de leos para motores

A classificao dos lubrificantes automotivos baseia-se em dois critrios:

viscosidade classificao de servios SAE (Sociedade dos Engenheiros Automotivos);

desempenho classificao de servio API (Instituto Americano de Petrleo).

Quanto viscosidade, alguns leos so identificados por uma letra W de winter que, em

ingls, significa inverno, e so ideais para trabalhar em baixas temperaturas.

Quando o leo apresenta somente nmeros, a sua viscosidade ideal para trabalhar em

temperaturas mais elevadas.

O lubrificante que apresenta a letra W entre dois nmeros (ex.: 20W-40) um leo

multiviscoso apresenta viscosidade adequada s variaes de temperatura, ou seja, ele fino

no momento da partida do motor, e se comporta como um leo de alta viscosidade (mais

grosso) em temperaturas de operao (altas temperaturas).

Consulte a tabela a seguir para conhecer mais sobre a viscosidade de diferentes tipos de

lubrificante e a sua adequao.

Recomendao tcnica

Empregado nas regies extremanente frias, em

que a temperatura normalmente no ultrapas-

sa -17C, no recomendvel para conduo em

grande velocidade.

Empregada em veculos no perodo do inverno,

nas regies cuja temperatura raramente ultra-

passa -17C. No pode ser utilizado a mais de

15C.

Utilizado em regies cuja temperatura raramen-

te ultrapassa -12C.

Tipo de lubrificante

SAE 5W

SAE 10W

SAE 15W

continua ...

76 SENAI-RJ


Tabela 2 Selo e tabela de utilizao de leo de motor

Tipo de lubrificante

SAE 40

SAE 50

SAE 5W30, SAE 10W30 ou SAE 10W40,

SAE 20W40 0 ou SAE 20W50

Recomendao tcnica

Convm melhor s temperaturas de vero e para

veculos que apresentam condies especficas,

rigorosas, como, por exemplo, com cargas pe-

sadas.

Usado em veculos que desenvolvem altas velo-

cidades e em longos trabalhos. Convm bem aos

veculos antigos, j que ele diminui o consumo

de leo.

leos multiviscosos ou toda estao. Estes ti-

pos toleram uma grande variedade de tempera-

turas de funcionamento, permitindo assim pas-

sar de um clima extremo a um outro. eles possi-

bilitam um desempenho sem imprevistos ao

previnirem contra as mudanas repentinas de

temperatura. O manual do usurio indica o tipo

de leo multiviscoso que deve ser empregado

de acordo com as mudanas de temperatura.

A sigla API (American Petroleum Institute) refere-se instituio que define um conjunto

de testes em motores padres, determinando a qualidade mnima que um leo deve ter para

atender a uma classificao de servio.

As classificaes so simbolizadas pela srie S, para motores a gasolina, lcool e GNV, e

srie C, para motores diesel. As classificaes S ou C so acrescidas de uma segunda letra, em

ordem crescente do alfabeto, indicando o grau de evoluo do leo.

Tabela 1 Tabela da classificao SAE

contiuao

SENAI-RJ 77


O leo lubrificante do motor sofre uma perda gradativa de suas propriedades em razo da

oxidao e contaminao. Por isso, precisa ser trocado a intervalos regulares de quilometragem.

Para os veculos que rodam pouco necessrio substitu-lo a intervalos regulares de servio,

mesmo que a quilometragem de uso no tenha sido atingida.

Fig. 7 Salpique

2

1

3

4

Legenda

1. Bomba de leo2. Gotejamento do leo3. Rebaixo captador de leo4. Pescador de leo

Sempre que substituir o leo, preciso substituir tambm o filtro de leo.

Tipos de sistemas de lubrificao

Os sistemas de lubrificao podem ser realizados por:

salpique;

lubrificante misturado com o combustvel;

circulao forada por bomba a crter seco; e

sistema sob presso convencional.

Lubrificao por salpique

A lubrificao por salpique geralmente utilizada como parte da lubrificao principal no

motor. conseguida em funo do movimento da rvore de manivelas e da biela, que lanam o

leo lubrificante nas paredes dos cilindros. Utilizada em motores pequenos monocilndricos.

78 SENAI-RJ


Fig. 8 Sistema de lubrificao do motor

1

2

3

4

5

6

Legenda

1. Bomba de leo2. Lubrificao dos cames e mancais da rovre de comando de vlvulas e dos tuchos3. Retorno do leo para o crter4. Filtro do leo5. Lubrificao da rvore de manivelas e dos injetores de leo6. Crter

Lubrificao por mistura de leo e combustvel

Este processo utilizado em motores de dois tempos, onde o leo lubrificante misturado

ao combustvel em quantidade pr-estabelecida.

Lubrificao por bomba e crter seco

Nos automveis de competio e automveis de alto desempenho, so utilizados sistemas

de lubrificao a crter seco, nos quais o leo, ao invs de ser recolhido numa bandeja fixada sob

o bloco do motor, enviado por uma ou mais bombas a um reservatrio, passando antes por

radiadores de leo que o resfriam. Do reservatrio, o leo levado sob presso a vrios

componentes mveis.

A adoo de um sistema a crter seco evita o risco de, numa curva, aps uma forte acelerao

transversal, a bomba de suco no conseguir captar o leo, o que resultaria na interrupo da

lubrificao do motor e conseqente dando ao conjunto mvel.

Lubrificao por sistema sob presso convencional

Os componentes do sistema de lubrificao convencional podem ser observados na figura

a seguir, com apoio da legenda.

SENAI-RJ 79


Crter

O crter o depsito onde fica armazenado o leo lubrificante do motor. Pode ser feito de

chapa de ao estampada, ou de liga leve, com aletas, para facilitar a dissipao do calor.

Fig. 9 Crter

2

3

Legenda

1. Placa atenuadora2. Sede da junta3. Corpo (depsito)4. Bujo de drenagem

4

1

Bomba de leo

A bomba de leo mantm o leo lubrificante em circulao forada atravs das partes

mveis do motor. A presso com que o leo circula pode ser muito grande (sobrepresso),

principalmente quando o motor est frio, e o leo, por esse motivo, fica mais denso. Para controlar

tal presso, o sistema de lubrificao possui uma vlvula reguladora de presso.

A bomba transporta o leo do crter e o injeta, sob presso, no filtro de leo. O leo deixa

suas impurezas no filtro e flui pelos canais de lubrificao at as partes mveis do motor.

Os canais de lubrificao so dutos existentes nas paredes do bloco e do cabeote do

motor.

O leo atinge, tambm, as galerias superiores do motor, de onde retorna ao crter por

gravidade. No crter, o leo arrefecido e novamente colocado em circulao.

80 SENAI-RJ


Tipos de bomba de leo

Existem dois tipos de bomba de leo:

bomba de engrenagem; e

bomba de rotor.

Bomba de engrenagem

A rvore da bomba forma um corpo nico com a engrenagem condutora que aciona a

engrenagem conduzida. Esta ltima desliza em seu eixo, em movimento de rotao.

As engrenagens em movimento de rotao causam uma depresso que aspira o leo do

crter, fazendo-o fluir, sob presso, para as diversas partes mveis no motor.

Bomba de rotor

A bomba de rotor tem um anel flutuante com cinco cavidades, e um rotor com quatro

dentes que gira no interior do anel, com o qual se engrena, arrastando-o com o seu movimento.

A diferena entre o nmero de dentes no anel e no rotor possibilita tanto a aspirao do

leo, como sua expulso da bomba. A aspirao ocorre quando o espao vazio entre o anel e o

Fig. 11 Bomba de leo de engrenagens

Pinhes

Fig. 10 Percurso do leo lubrificante no motor

SENAI-RJ 81


rotor coincide com o orifcio de entrada do leo. O leo expulso da bomba sob presso, quando

o espao reduzido pela rotao do conjunto.

No sistema de lubrificao temos, ainda, os seguintes componentes:

vlvula reguladora de presso;

filtro de leo;

radiador de leo.

Vlvula reguladora de presso

Dependendo do motor, a vlvula reguladora de presso pode estar instalada na prpria

bomba de leo ou no bloco do motor. Possui uma regulagem para limitar a presso mxima do

leo no sistema de lubrificao, a fim de que no ocorra sobrepresso.

Filtro de leo

O lubrificante que circula no interior do motor deve chegar aos vrios componentes

absolutamente livre de partculas estranhas que, mesmo de dimenses reduzidas, podem causar

danos s superfcies de trabalho dos componentes e provocar um rpido desgaste. Para reter

impurezas, o circuito de lubrificao dotado de um filtro de papel microporoso.

O leo flui da periferia para o centro do filtro sob a ao da bomba de leo. A presso

fornecida pela bomba fora o leo a penetrar pelos furos da grade metlica, atingindo o elemento

filtrante, ao qual atravessa. Ao atravessar o elemento filtrante, o leo tem suas impurezas retidas

e sai pela parte central do filtro, para fazer a lubrificao do motor.

Fig. 12 Bomba de leo a rotor

Rotores

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Fig. 13 Filtro de leo

Legenda

1. Carcaa2. Vlvula de reteno3. Grade metlica4. Elemento filtrante5. Vlvula de segurana

1

2

3

4

5

Observe os componentes de um filtro de leo na prxima figura.

No interior do filtro existem duas vlvulas: uma de reteno e outra, desegurana.A vlvula de reteno tem como funo manter o filtro de leo sempre cheio,mesmo que o motor esteja desligado.A vlvula de segurana permite a passagem do leo lubrificante, garantin-do a lubrificao do motor caso o filtro fique entupido.

O filtro de leo pode ser de dois tipos:

blindado que substitudo por completo; desmontvel que permite substituir apenas o elemento filtrante.

Radiador de leo

O radiador de leo serve para resfriar o leo lubrificante, por intermdio do fluxo de ar ou gua

que passa atravs da sua colmia.

Sistema de arrefecimento

O motor de combusto interna uma mquina trmica. Isso quer dizer que ele utiliza o calor da

queima de combustvel para produzir movimento.

A temperatura alcanada no momento da combusto chega prxima aos 2000C, superior,

portanto, ao ponto de fuso dos materiais de que so feitos os cilindros.

SENAI-RJ 83


Esta temperatura, porm, instantnea, e rapidamente diminuda com a sada dos gases

queimados e pela entrada da mistura fresca no tempo de admisso. Alm da combusto, o atrito

das peas em movimento tambm gera calor, que, se no for mantido dentro de limites pr-

estabelecidos, provocar o travamento do motor em funo da dilatao excessiva dos

componentes mveis.

Como toda mquina trmica, o motor de combusto interna trabalha dentro de uma faixa

de temperatura. Seu funcionamento no ser normal, se estiver muito frio ou muito quente.

Por esse motivo, os veculos possuem um conjunto de peas que formam o sistema de

arrefecimento, cuja finalidade manter a temperatura do motor dentro de determinados limites.

Arrefecer significa esfriar. o que se consegue nos veculos automotores,utilizando ar ou um lquido apropriado (composto de gua e aditivos).Atualmente, poucos veculos so arrefecidos exclusivamente a ar.O lquido de arrefecimento garante uma temperatura mais controlada nomotor, independentemente de o dia estar mais quente ou mais frio.

Tipos de sistemas de arrefecimento utilizados nos veculos

Conforme o elemento adotado para dissipar o calor, o sistema de arrefecimento pode ser

dividido em:

a ar refrigerao direta; por lquido refrigerao indireta.

Sistema de refrigerao direta - a ar

Neste sistema, o excesso de calor absorvido diretamente pelo ar que envolve o motor.

De modo a aumentar a capacidade de trocar

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