Curso Online de Mecânica de Autos Módulo 3

Mecânica de Auto 3

São 4 módulos

No final do curso tem site de apoio ao aluno

Funcionamento do Motor

Bloco

Cabeçote

Comando de Válvulas

Entendendo a Combustão

Injeção Eletrônica

Diagnóstico

1. FUNCIONAMENTO MOTOR

A mistura gasosa é formada no carburador ou calculada pela injeção eletrônica, nos motores mais modernos, e admitida nas câmaras de explosão. Os pistões,
que se deslocam dentro dos cilindros, comprimem a mistura que é depois inflamada por uma vela de ignição. À medida que a mistura se inflama, expandese, empurrando o pistão para baixo.

O movimento dos pistões para cima e para baixo é convertido em movimento
rotativo pelo virabrequim ou eixo de manivelas o qual, por sua vez, o transmite às
rodas através da embreagem, da caixa de câmbio, do eixo de transmissão e do diferencial. Os pistões estão ligados ao virabrequim pelas bielas.

Uma árvore de cames, também conhecida por árvore de comando de válvulas, movida pelo virabrequim, aciona as válvulas de admissão e escapamento situadas geralmente na parte superior de cada cilindro.

A energia inicial necessária para por o motor em movimento é fornecida pelo
motor de arranque. Este engrena numa cremalheira que envolve o volante do motor, constituído por um disco pesado, fixado à extremidade do virabrequim ou árvore de manivelas.

O volante do motor amortece os impulsos bruscos dos pistões e origina uma
rotação relativamente suave ao virabrequim. Devido ao calor gerado por um motor
de combustão interna, as peças metálicas que estão em contínuo atrito engripariam se não houvesse um sistema de arrefecimento.
Para evitar desgastes e aquecimento excessivos, o motor inclui um sistema
de lubrificação. O óleo, armazenado no cárter sob o bloco do motor, é obrigado a
circular sob pressão através de todas as peças do motor que necessitam de lubrificação.

A estrutura do motor deve ser suficientemente rígida para poder suportar as
elevadas pressões a que estão sujeitos os mancais do virabrequim e as demais peças internas. A estrutura é constituída basicamente por duas partes ligadas por
meio de parafusos: a superior chamada de cabeçote do motor e a inferior chamada de bloco do motor, que contém o virabrequim. Tanto o cabeçote como o bloco
podem ser de ferro fundido, embora também se utilize o alumínio na sua fabricação por ser mais leve e permitir uma melhor dissipação do calor.

Atualmente, quase todos os motores apresentam as válvulas no cabeçote. No
cabeçote do motor existe, para cada cilindro uma câmara de explosão, um coletor
de admissão, um coletor de escapamento, uma ou mais válvulas de escapamento,
uma ou mais válvulas de admissão e um orifício com rosca para o alojamento da
vela.

O motor recebe a mistura gasosa através das válvulas de admissão e expele
os gases resultantes da combustão através das válvulas de escapamento. O mecanismo de abertura e fechamento das válvulas situa-se normalmente na parte superior do cabeçote do motor.

BLOCO DO MOTOR

Os blocos são, na sua maioria, de ferro fundido, material resistente, econômico e fácil de trabalhar na produção em série. A resistência do bloco pode ser aumentada, se for utilizada na sua fabricação uma liga de ferro fundido com outros
metais.

Alguns blocos de motor são fabricados com ligas de metais leves, o que diminui o peso e aumenta a dissipação calorífica; são, contudo, de preço mais elevado.
Como são também mais macios, para resistir aos atritos dos pistões, os cilindros
desses blocos têm de ser revestidos com camisas de ferro fundido. A camisa (câmara) de água conjunto de condutores que através dos quais circula a água de resfriamento dos cilindros é normalmente fundida com o bloco, do qual faz parte integrante.

Podem surgir rachaduras no bloco, em consequência da pressão causada pelo
aumento de volume da água ao congelar, ou eboluir. Por vezes, essa dilatação
pode chegar a desalojar os selos que vedam os furos resultantes da fundição. Os
cilindros podem ser dispostos numa só fila em sentido longitudinal (motores em linha), em duas filas, formando um ângulo entre si (motores em V), ou horizontalmente e em duas filas, uma de cada lado do virabrequim (motor de cilindros horizontais opostos). Nos motores de 4 e 6 cilindros estes, na sua maioria, estão dispostos em linha.

Quanto maior for o número de cilindros de um motor, mais suave será o seu
funcionamento, sobretudo a baixa rotação. Na maioria dos automóveis de grande
cilindrada (6 ou 8 cilindros) recorre-se à disposição em V. São poucos, em termos
de porcentagem, os motores que utilizam o sistema de cilindros horizontais opostos.

CABEÇOTE DO MOTOR

O cabeçote é a parte superior do motor, ligado ao bloco por meio de parafusos. É a tampa de fechamento da parte superior do bloco e das câmaras de combustão.

O cabeçote pode ser feito usando o mesmo material do bloco do motor ou então usando ligas especiais, como o alumínio, para motores de de alto rendimento.

No cabeçote estão localizadas as velas e válvulas de admissão e escapamento. Estas últimas são componentes sujeitos, em todos os motores, a solicitações
térmicas realmente elevadas. Os fabricantes, ao projetarem os cabeçotes e as câmaras de compressão, levaram em consideração esse problema, contornando-o
mediante uma rígida refrigeração da zona do cabeçote onde estão inseridas as
guias de válvulas e aumentando também as áreas de assento da cabeça da válvula no cabeçote para facilitar, assim, a transmissão térmica. Mesmo assim, em motores de alta performance, o problema continua sendo difícil de ser resolvido.As
válvulas refrigeradas a sódio constituem a resposta da técnica a este problema. A
diferença das válvulas normais, que são maciças, as refrigeradas a sódio são ocas,
abrigando em seu interior uma determinada quantidade de sódio. Quando a cabeça da válvula esquenta, o sódio existente no interior da haste se funde e circula ao longo de toda a cavidade da válvula transportando eficazmente o calor desde a cabeça da válvula até o pé da mesma. As válvulas refrigeradas a sódio permitem reduzir a temperatura na cabeça de cerca de 800°C, valor normal em válvulas convencionais, a até menos de 600°C.

COMANDO DE VÁLVULAS

A árvore de comando das válvulas está assentada no bloco sobre três ou cinco apoios. Os excêntricos da árvore de comando das válvulas estão dispostos de
modo a assegurar a ordem de ignição.

Os projetistas de motores buscam a redução do peso dos componentes da
distribuição, a fim de obter um aumento de duração e rendimento em motores
funcionando a elevados regimes de rotação. Com este objetivo, utilizam uma ou
duas árvores de comando de válvulas no cabeçote. Nas versões mais modernas
com 16 e24 válvulas pode-se utilizar até mais comandos. A ação destas árvores de
comando das válvulas sobre as válvulas é logicamente mais direta, dado que nela
intervêm menos peças do que no sistema de árvore de comando das válvulas no
bloco. Um processo simples de transmitir o movimento do virabrequim à árvore de
comando das válvulas no cabeçote consiste na utilização de uma corrente, contudo, uma corrente comprida terá tendência a vibrar, a não ser que apresente um dispositivo para mantê-la tensa.

Na maior parte das transmissões por corrente utiliza-se, como tensor (esticador), uma tira de aço comprida ligeiramente curva, por vezes revestida de borracha. Uma mola helicoidal mantém o tensor de encontro à corrente. Um outro tipo
de tensor consiste num calço de borracha sintética ligado a um pequeno pistão sujeito a uma ação de uma mola acionada por pressão de óleo. Também se utiliza
um braço em cuja extremidade se encontra uma engrenagem dentada livre (ou
“louca”) que engrena na corrente, mantendo-a esticada por uma mola. Alguns automóveis de competição apresentam transmissões por engrenagens entre a árvore de comando de válvulas e o virabrequim. Estes tipos de transmissão são, contudo, muito ruidosos. Uma das transmissões mais recentes para árvores de comando de válvulas no cabeçote utiliza uma correia exterior dentada de borracha. Este tipo de correia que normalmente isento de lubrificação, é fabricado com borracha resistente ao óleo.