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Colorized car engine

Motor de automóvel, de oito pistões

O motor de combustão interna é uma máquina térmica, que transforma a energia proveniente de uma reação química em energia mecânica . O processo de conversão se dá através de ciclos termodinâmicos que envolvem expansão, compressão e mudança de temperatura de gases.

São considerados ciclos motores de combustão interna aqueles que utilizam os próprios gases de combustão como fluido de trabalho. Ou seja, são estes gases que realizam os processos de compressão, transferência de calor, expansão e exaustão.

Assim, este tipo de motor distingui-se dos ciclos de combustão externa, nos quais os processos de combustão ocorrem externamente ao motor. Neste caso, os gases de combustão transferem calor a um segundo fluido que opera como fluido de trabalho, como ocorre nos ciclos Rankine.

Motores de combustão interna também são popularmente chamados de motores a explosão. Esta denominação, apesar de freqüente, não é tecnicamente correta. De fato, o que ocorre no interior das câmaras de combustão não é uma explosão de gases. O que impulsiona os pistões é o aumento da pressão interna da câmara, decorrente da combustão. O que pode-se chamar de explosão é uma detonação dos gases, que deve ser evitada nos motores de combustão interna, a fim de proporcionar maior durabilidade dos mesmos e menores taxas de emissões de poluentes atmosféricos provenientes da dissociação de gás nitrogênio.

Ciclos termodinâmicosEditar

Ciclo motor de OttoEditar

O motor baseado no ciclo ideal Otto caracteriza-se por ter sua ignição por faísca. Este tipo é o mais comumente utilizados em automóveis de passeio, motocicletas.

Ciclo motor de DieselEditar

Os motores Diesel caracterizam-se pela ignição por compressão. As máquinas que impulsionam veículos pesados como caminhões, trens e navios, usualmente são baseadas no ciclo ideal de Diesel, o que não se refere ao combustível utilizado e sim ao ciclo termodinâmico em que operam.

Ciclo BraytonEditar

O ciclo Brayton é utilizado como modelo ideal para turbinas a gás. Este caso se diferencia dos anteriores pelo fato de operar em regime permanente. Isto é conseqüencia do fato de os processos de compressão, transferência de calor, expansão e exaustão ocorrem ao mesmo tempo, mas, em locais diferentes. Assim, este tipo de motor distingui-se dos motores alternativos, onde os processos ocorrem em uma única câmara, mas, em tempos diferentes.

ConstruçãoEditar

Independentemente do ciclo temodinâmico em que opera, um motor de combustão interna pode ter mecanismos e formas construtivas extremamente diversas. Por exemplo, máquinas alternativas, a pistão, podem ser de dois tempos ou quatro tempos.

Em um motor alternativo, tempo é o percurso de um pistão, do ponto morto inferior ao ponto morto superior, o que equivale à meia volta da árvore de manivelas.

Motor dois temposEditar

Num motor dois tempos, um ciclo temodinâmico se completa a cada volta do eixo, compreendendo as etapas de admissão, compressão, transferência de calor e exaustão. Esta característica permite que o próprio pistão atue também como válvula, abrindo e fechando as janelas (aberturas) na parede da câmara de combustão. Esta opção simplifica a máquina, também dispensando comando de válvula e é muito utilizada em motores de pequeno porte.

Mas, para motores de grande porte, isto não é uma alternativa adequada por reduzir o curso para compressão e permitir a comunicação direta entre a admissão de combustível e os dutos de exaustão. Os maiores motores de propulsão naval, a Diesel, operam em dois tempos, mas, com o emprego de apenas uma janela e uma válvula no cabeçote.

Motor quatro temposEditar

Já nos motores de quatro tempos, os gases completam um ciclo termodinâmico a cada duas voltas do eixo. Neste caso, para um pistão, ocorre admissão e compressão numa volta e transferência de calor na consecutiva.

Esta alternância requer necessariamente o emprego de um (ou mais) comando de válvulas, engrenado à árvore de manivelas de tal forma que tenha metade da velocidade de rotação da mesma, permitindo que o ciclo de abertura de válvulas dure os quatro tempos.

Motor WankelEditar

O motor Wankel é uma variação de motor de combustão interna que utiliza rotores em lugar de pistões. Motores do tipo Wankel oferecem, em relação aos motores a pistão, as vantagens de produzir menos vibrações, mais potência do que um motor a pistão na mesma cilindrada e demandam menos peças em sua construção. Como desvantagem, eles aquecem mais e são de manufatura mais complexa do que um motor a pistão.

ElementosEditar

O motor pode ser dividido em partes fixas e móveis. Partes fixas são as partes que não entram em movimento, quando o motor entra em funcionamento, em relação aos outros componetes do motor, por exemplo: bloco, cárter e cabeçote. Partes móveis são caracterizadas pelas partes que se movimentam quando o motor entra em funcionamento, tais como, árvore de manivelas, pistão, biela e comando de válvulas.

Comparação entre modelosEditar

Predefinição:Revisão Predefinição:Má tradução

  • Os motores dois tempos se destacam pela sua simplicidade construtiva e elevada potência. O ciclo de dois tempos realiza todo o processo com uma volta do virabrequim. Essa é a razão pela qual se consegue potências mais altas, embora o consumo seja maior e o índice de poluentes liberados também.
  • Os motores quatro tempos necessitam de duas voltas para completar o ciclo. Grande número de peças móveis e alta vibração.
  • Os motores Wankel se destacam pela suavidade, uma vez que o pistão é um rotor que faz o movimento de rotação e também ocupa menos espaço, mas a sua fabricação resulta ser mais caro e não cumpre tão facilmente com as normas, cada vez mais exigentes, sobre o consumo e a poluição.
  • Os motores diesel se destacam por absorver apenas o ar atmosférico dentro da câmara de combustão e elevar sua temperatura a mais de 600°C, injetando diretamente o combustível na câmara dando inicio a explosão, ele não possui um sistema de faísca.

CombustíveisEditar

Predefinição:Revisão Principais características:

  • Número de Cetanas(N.C.)

Este número revela a facilidade de auto-ignição de um combustível. Quanto mais fácil sua ignição, maior é o número de cetanas.

Varia inversamente ao número de Cetanas. Quanto maior o N.C., menor será o N.O. . Este número diz a respeito da qualidade do combustível em relação a sua resistência sobre a auto-ignição. Os motores do ciclo Otto, por exemplo, necessitam ter uma elevada temperatura de auto-ignição para não haver um aumento muito brusco de pressão, ocorrendo as famosas "batidas de pino". O N.O. pode ser aumentado pela adição de aditivos anti-detonantes ou pela mistura de combustíveis N.O. maiores.

Este número fornece a quantidade de energia que uma certa quantidade de combustível pode produzir. Quanto maior este número, melhor o combustível.

  • Facilidadade de Auto-Ignição

Quanto maior a cadeia carbônica, menor é a temperatura de auto-ignição

Tem grande importancia no jato de combustível injetado na câmara. Caso o combustível seja muito viscoso, a atomização do combustível será prejudicada, assim, num motor frio a partida será afetada. Caso contrário, uma baixa viscosidade dificulta a lubrificação do sistema injetor, aumentando o desgaste do mesmo.

  • Resíduo de Carbono
  • Teor de Cinzas
  • Água e Sedimentos
  • Octanagem

Devido à constante evolução dos motores e da eletrônica embarcada no automóvel os engenheiros estão conseguindo criar motores muito mais potentes e econômicos com mesma cilindrada. Um meio de conseguir esta melhora é aumentar a taxa de compressão do motor, mas com isso surge um inconveniente, a pré detonação. Ela ocorre quando o combustível queima antes da faísca da vela, devido a alta temperatura e pressão. Para melhorar o rendimento do veículo pode-se utilizar gasolina de alta octanagem, que ajuda a evitar esse fenômeno.

Verifique a taxa de compressão do motor do seu automóvel, se ela for maior do que 10,5:1, haverá grande diferença em utilizar gasolina de alta octanagem. Fique atendo, pois poucos motores possuem a taxa de compressão acima da citada (exemplo: os motores bicombustiveis e o Celta VHC ), normalmente a taxa de compressão para um motor a gasolina é de 9:1.

Ver tambémEditar

Componentes do automóvel : Motor

Cabeça: junta da cabeçacilindroinjectorválvulabalanceirovelacolector
Bloco e cárter: cambotapistãodistribuidorárvore de camesvolante


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