Fundamentos de Motores

FUNDAMENTOS DO FUNCIONAMENTO DE
MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA
INTRODUÇÃO
O motor é a fonte de potência de veículos. A potência do veículo lhe dá movimentação, e
lhe permite o transporte de cargas (pessoas ou materiais). Portanto, o motor é a fonte de força
e movimento de veículos. Quanto maior for a potência do motor, maior será a sua capacidade
de carga, e maiores velocidades poderá proporcionar ao veículo. Assim, se é dito que um
motor é mais potente que um outro, quer dizer que o primeiro proporciona ao veículo uma
capacidade de transportar uma quantidade maior de carga, ou de atingir velocidades mais
elevadas. Por exemplo, motores de caminhões e ônibus são feitos mais potentes que os de
automóveis de modelo popular, pois necessitam de uma maior capacidade de carga. Por outro
lado, motores de automóveis esportivos também são mais potentes que os de modelos
populares. Motores de automóveis esportivos têm por objetivo atingir maiores velocidades. O
emprego da potência de motores para uma maior capacidade de carga ou para a obtenção de
velocidades mais elevadas é obtido através do projeto adequado de um sistema de
transmissão. Sistema de transmissão é um grupo de peças e equipamentos que transfere a
potência do motor para as rodas.
Para seu funcionamento, o motor necessita de uma fonte de energia: o combustível.
Combustíveis podem ser líquidos ou gasosos. Os combustíveis mais popularmente utilizados
são a gasolina, o álcool e o óleo diesel, todos líquidos. O gás natural vem sendo ultimamente
empregado como uma fonte de energia alternativa. Fatores econômicos, requerimentos de
potência ou de atendimento a legislações ambientais determinam o tipo de combustível a ser
utilizado. O combustível pode ser definido como sendo o alimento de motores.
Figura 1.1 – O eixo de manivelas converte o movimento do pistão em movimento rotatório, que
é transmitido para as rodas.
EIXO DE MANIVELAS
BIELA
VELA DE IGNIÇÃO INICIA A COMBUSTÃO
COMBUSTÍVEL QUEIMA E SE EXPANDE
MOVIMENTO VERTICAL DO PISTÃO
MOVIMENTO ROTATÓRIO
MOVIMENTO HORIZONTAL
MOVIMENTO VERTICAL
EIXO DE MANIVELAS

Em motores de combustão interna, o combustível é comprimido por um pistão dentro de um
cilindro, juntamente com ar aspirado do ambiente. A mistura formada entre o combustível e o
ar é queimada, produzindo pressões elevadas, e então se expande. A expansão da mistura
queimada gera o movimento do pistão, que é transmitido para as rodas do veículo.
A transmissão do movimento do pistão às rodas do veículo pode ser comparado à
transmissão do movimento de um pedal à roda traseira de uma bicicleta, conforme mostra a
Fig. 1.1. O movimento das pernas de um ciclista exerce efeito similar ao movimento do pistão
de um motor de combustão interna.
CLASSIFICAÇÕES DE MOTORES
Os motores de combustão interna são classificados de acordo com o modo de queima do
combustível em motores com ignição por centelha e motores com ignição por
compressão. Estes últimos também são também conhecidos por motores diesel. Motores
movidos a gasolina ou a álcool são exemplos de motores com ignição por centelha. Neste
caso, a queima de combustível é iniciada com uma centelha fornecida pela vela de ignição,
que é um componente instalado na superfície superior do cilindro, na parte chamada cabeçote
do cilindro. Motores diesel normalmente utilizam o óleo diesel como combustível. Nestes
motores a ignição é iniciada pela injeção de combustível no cilindro através de bicos
injetores. A combustão em motores diesel se dá de maneira espontânea, estimulada por
elevadas pressão e temperatura da mistura ar/combustível no cilindro.
Os motores também podem ser classificados como de quatro tempos ou dois tempos.
Durante seu funcionamento, um motor continuamente admite uma quantidade de ar e
combustível, comprime e queima a mistura e a deixa expandir antes de expulsá-la do cilindro.
Quando este ciclo é feito ao tempo em que o pistão executa quatro movimentos, dois para
cima e dois para baixo, o motor é chamado de quatro tempos. Quando o pistão realiza
somente dois movimentos durante o ciclo, um para cima e um para baixo, o motor é chamado
de dois tempos. Os quatro tempos de um motor a gasolina são mostrados em detalhes na Fig.
1.2 (doravante motores com ignição por centelha serão referidos por motores a gasolina).