Motor Diesel - SENAI

CIMATECMotor Diesel CIMATEC Motor Diesel 2 SALVADOR 2 00 6 Copyright © 2003 por SENAI CIMATEC. Todos os direitos reservados. Área Tecnológica Automotiva Elaboração: Enoch Dias Santos Junior; Técnico. Revisão Técnica: Renato Jorge Santos Araújo, Técnico. Revisão Pedagógica: Maria Inês de Jesus Ferreira Normalização: Maria do Carmo Oliveira Ribeiro Catalogação na fonte (Núcleo de Informação Tecnológica – NIT) ________________________________________________________ SENAI CIMATEC – Centro Integrado de Manufatura e Tecnologia. Sistema Elétrico de Carga e Partida. Salvador, 2005. 95p il. (Rev.00) I. Sistema Elétrico de Carga e Partida I. Título CDD ________________________________________________________ SENAI CIMATEC Av. Orlando Gomes, 1845 - Piatã Salvador – Bahia – Brasil CEP 41650-010 Tel.: (71) 462-9500 3 Fax. (71) 462-9599 http://www.cimatec.fieb.org.br MENSAGEM DO SENAI CIMATEC O SENAI CIMATEC visa desenvolver um programa avançado de suporte tecnológico para suprir as necessidades de formação de recursos humanos qualificados, prestação de serviços especializados e promoção de pesquisa aplicada nas tecnologias computacionais integradas da manufatura. Com uma moderna estrutura laboratorial e um corpo técnico especializado, o CIMATEC desenvolve programas de intercâmbio tecnológico com instituições de ensino e pesquisa, locais e internacionais. Tudo isso sem desviar a atenção das necessidades da comunidade, atendendo suas expectativas de formação profissional, suporte tecnológico e desenvolvimento, contribuindo para uma constante atualização da indústria baiana de manufatura e para a alavancagem do potencial das empresas existentes ou emergentes no estado. 4 em mais um importante instrumento de desenvolvimento tecnológico. O uso que dela faz o homem. em componentes desde motor até acessórios mais supérfluos. com o intuito de poder compreender o funcionamento de sistemas modernos. usa nos seus veículos um grande número de componentes elétricos ou acessórios. circuitos e seus princípios de funcionamento. estar sempre se atualizando e que conheça esses componentes.APRESENTAÇÃO A eletricidade que há menos de um século era uma força misteriosa e assustadora se converteu com o avanço científico. passando a ter a necessidade de conhecimentos em eletro-eletrônica. O avanço da ciência. Com a eletrônica embarcada existentes nos veículos atuais. Tornou-se indubitavelmente um fator importantíssimo na vida social e econômica do mundo. A indústria automobilística. bem como poder executar reparos. os quais sofrem continuamente modificações e aperfeiçoamentos. por exemplo. 5 . como da tecnologia está intimamente ligado ao uso da eletricidade nos mais variados ramos dos seus campos. portanto de suma importância para o técnico mecânico e eletricista estar a par destas recentes transformações. o mecânico deixa de ser uma pessoa que deva ter conhecimentos apenas do ramo mecânico. distingue(guir) o século atual de todas as épocas anteriores de sua existência na Terra. É. .............66 A tendência natural de circulação da água........................... para o radiador por intermédio da mangueira.....SUMÁRIO 1 – INTRODUÇÃO AO MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA............... chamada de efeito termo-sifão..............................66 6 ...................... Quando ela é aquecida......................................2-BOMBA D’ AGUA.................................... fica mais leve e por si só procura o ponto mais alto do motor subindo do bloco para o cabeçote e em seguida............. ocorre naturalmente...............7 9................................................................................. destinada ao suprimento de energia ou força motriz de acionamento. O movimento gerado nos êmbolos é o que proporcionará a força para acionar as rodas e movimentar o veículo. com a finalidade de transformar a energia calorífica da combustão da mistura de ar e combustível. São maquinas térmicas alternativas. 2. O trabalho gerado pelo motor é utilizado não só para mover o carro.1 – INTRODUÇÃO AO MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA. 7 . lubrificação e alimentação. tais como geradores. direção hidráulica. de combustão interna. 3 – DEFINIÇÃO DO MOTOR QUANTO A SUA APLICAÇÃO: • Estacionários(fig. existem dois tipos básicos de motor de combustão interna: um opera pelo ciclo Otto e outro pelo ciclo Diesel. Oficialmente o primeiro teste de um motor diesel foi realizado em 17 de fevereiro de 1897. O combustível misturado com o ar inflama dentro da câmara de combustão que fica no cabeçote. Para aplicações automotivas.HISTORICO DO MOTOR DIESEL. já no ciclo Diesel a mistura é feita dentro do cilindro. maquinas de solda. A combustão é o processo químico da ignição de uma mistura de ar e combustível.1 – motor estacionário GUASCOR. bombas. que desenvolveu o primeiro motor na Alemanha. como também para acionar diversos acessórios. como o sistema de arrefecimento. em Maschinenfrabick Augsburg. movimentando os êmbolos dentro dos cilindros no bloco do motor. em energia mecânica capaz de efetuar trabalho. sistema elétrico. engenheiro francês nascido em Paris. O motor de combustão interna é um conjunto de componentes que se combinam entre si. Esse nome se deve a seu inventor Rudolf Diesel. além de sistemas vitais ao próprio funcionamento do motor. Umas das diferenças entre os dois ciclos é que no Otto o combustível é misturado com o ar antes de ser admitido pelo cilindro. 1) Destinados a maquinas estacionarias. como ar condicionado. no período de 1893 a 1898. Fig. motoniveladora.1 – PARTES FIXAS: 4. • Marítimos.• Veiculares. commpressores de ar. como "tampões" para os cilindros e acomodam os mecanismos das válvulas de admissão e escape.1 – CABEÇOTE. fig. Destinados ao acionamento de veiculo e transporte urbano em geral. equipamentos fora-de-estradas e equipamentos que necessitem de acionamento constante. propriamente dito é composto de um mecanismo capaz de transformar os movimentos alternativos dos pistões movimento rotativo da árvore de manivelas. conforme uso. tais como. existe uma vasta gama de modelos com caracteristicas apropiadas. pá-carregadeira. 8 . Conforme ao tipo de serviço e regime de trabalho. Dependendo do tipo de construção do motor.3). Este mecanismo se subdivide nos seguintes componentes principais: 4. bicos injetores e canais de circulação do líquido de arrefecimento. essencialmente. 2 ). escavadeira. Em alguns paises podem ser utilizados em veículos de passeio.1. Destinados a propulsão de barcos e maquinas naval. • Industriais. quando um mesmo cabeçote cobre mais de um cilindro. no Brasil. Destinados a maquinas de construção civil. os cabeçotes podem ser individuais (fig. ou múltiplos ( fig. Funcionam. 4 – DEFINIÇÃO DAS PARTES DO MOTOR: O motor.2 – Cabeçote múltiplos. quando existe um para cada cilindro. os retentores que evitam a passagem de óleo lubrificante para a câmara de combustão.3 – Vista explodida de um cabeçote individual 9 . os guias e assento das válvulas.3 – Cabeçote individual. PRATO MOLA RETENTOR HASTE DE VALVULA CABEÇOTERET ENTOR GUIA DE VALVULA ADMISSÃO DE AR ASSENTAMENTO DE VALVULA Fig. Os assento de válvulas. Normalmente são montados nos guias. são montados congelados e posteriormente usinados obedecendo o angulo de assentamento da válvula.fig. São montados no cabeçote. para evitar o atropelamento entre o pistão e as válvulas. não deformar com o aperto dos cabeçotes. e ha casos em que as molas são mais longas ou duplas. evitar vazamento de água e óleo. O fechamento das válvulas é feito pelas molas (fig. dependendo da rotação do motor. que tem a finalidade de vedar a pressão da combustão. onde são colocados os selos para a vedação da água. Em motores que trabalham em regime de rotação mais constante. Entre o cabeçote e o bloco é montada uma junta ( fig.4 – Galerias internas do cabeçote. 6 ). estas molas possuem tensões mais baixas. 10 . 5 – Molas que permitem fechar as válvulas. resistir a oxidação da passagem de água. fig. Galeria Fig. em um tempo muito rápido. Estas galerias foram feitas na fundição e após a usinagem ficam as aberturas.4) para a passagem do liquido arrefecedor (água).5).Os cabeçotes possuem galerias internas (fig. A junta deve suportar a alta temperatura da combustão. com seus mancais e buchas. Onde se alojam os conjuntos de cilindros. 8 – bloco de cilindros em linha. Dependendo da construção podem ser denomonados bloco em V ( fig. compostos pelos pistões com anéis de segmento.Cárter. Grandes motores navais tem bloco construído em chapas de aço soldadas e alguns motores de pequeno porte tem bloco de liga de alumínio.Fig. 7 – bloco de cilindros em “V”. 6 – Junta do cabeçote. 4. Fig. Fig.1.3 .Bloco de cilindros. 4. 8 ). construído em ferro fundido e usinado para receber a montagem dos componentes. bielas. 7 ) ou em Linha ( fig.2 .1. camisas. 11 . árvores de manivelas e de comando de válvulas. Na grande maioria dos motores. bastante resistente ao calor e ao choque.Vista explodida do embolo. Fig.2. como se vê em alguns tratores agrícolas.É o reservatório ( fig. Em alguns motores o cárter é do tipo estrutural. armazena óleo lubrificante.10.9 – Carter. É o componente responsável para transmitir e ampliar a energia (pressão) resultante da expansão dos gases queimados ao eixo do motor (árvore de manivelas). É construído em ferro fundido. liga de alumínio ou chapa de aço estampada. 9) do óleo lubrificante utilizado pelo sistema de lubrificação.1 – Êmbolo. 4. formando com o bloco uma estrutura rígida que funciona como chassis da máquina. O embolo (fig. 12 .2 – Partes moveis. 10) é geralmente construído de liga de alumínio. com alguns reforços de aço. 4. Fig. 11. do êmbolo e dos anéis. O segundo anel de compressão é feito também de uma liga de Ferro Fundido revestido com Cromo somente na face de contato com a parede do cilindro. Fig. 4.Anéis. As canaletas. são usinadas na parte do êmbolo que tem mais material e de menor diâmetro.2.de óleo o pistão tem uma ligação com a biela através de um pino.O embolo é usinado de forma muito especial: é ovalizado.2. O primeiro anel de compressão é feito de uma liga de Ferro Fundido revestido com Cromo recendo maior resistência ao desgaste e ao calor. tanto a pressão da com pressão como a passagem de óleo lubrificante para a câmara de combustão. O anel de óleo também é de liga de Ferro Fundido com algumas aberturas feitas para acumular o óleo. cônico e tem o diâmetro maior na sua saia. 13 . A função dos anéis de compressão é a de vedar em dois sentidos. com a ajuda do próprio lubrificante. para o alojamento dos anéis. Geralmente com três canaletas duas para anéis de compressão e uma para anel raspador . A função do anel de óleo é a de controlar a Iubrificação das paredes do cilindro.Anéis. As bielas são rigorosamente pesadas uma a uma após a usinagem. São selecionadas para que sejam montadas no 14esmo motor com a mesma 14 . Comumente chamadas de camisas (fig. obtida em processo de forjado.12).2. • Secas.2. Possuem contado direto do liquido de arrefecimento com a sua superfície externa. • Úmidas. O material empregado para fabricação das bieIas é uma liga de aço muito resistente ao impacto e aos esforços torcionais.3-Cilindros. Geralmente usinadas no próprio bloco de cilindros. Ao substituir uma junta de cabeçote ou ao remover uma camisa de cilindro deve ser medida a saliência da camisa sobre o bloco. podem ser classificadas de duas formas: Fig.Biela. A biela (fig.4. Quando não há o contado direto do liquido de arrefecimento com a sua superfície externa. São removíveis possibilitando sua substituição individual.3. 12 – Camisa de cilindro. 4. 13) é a peça que interliga o êmbolo (pistão) à árvore de manivelas sendo responsável pela transmissão da força do movimento alternativo para o rotativo (princípio da manivela). suavizem esta fricção (componentes de sacrifício).Bronzinas (Casquilhos). das bielas e do bloco. Assim. As bronzinas (fig. 13 – Biela.4. 15 . As bronzinas têm a função de proteger a árvore de manivelas e as bielas do desgaste provocado pela fricção entre os componentes móveis. Elas são construídas por camadas de ligas metálicas mais moles para que. 4A– As brozinas nos colos principais Fig. 4.14B – Bronzinas.classificação de peso o que permite o funcionamento balanceado e silencioso. 1-BIELA 2-TRAVA 4-BUCHA 5-CASQUILHOS fig.14) tem esse nome originário da liga metálica de bronze utilizada antigamente na sua fabricação.2. Os motores têm as bielas com a classificação de pesos identificados por códigos. 1 Fig. pode-se substituí-Ias facilmente mantendo a vida prolongada da árvore de manivelas. em conjunto com o óleo lubrificante. A diferença máxima de peso entre as bieIas não deve ultrapassar o especificado para não desbalancear o motor. Cada código representa determinada faixa de peso. em conjunto com o volante.15-pressão radial).As bronzinas são fixadas no seu alojamento. e os moentes (colos móveis). O diâmetro externo da bronzina é maior do que o alojamento para permitir a pressão radial e evitar que não gire em seu alojamento. (colos fixos). Ela é bastante pesada. A árvore de manivelas. A árvore de manivelas é formada pelos munhões. sobre uma pré-tensão (fig. Um 16 . onde trabalham as bielas. 16 -princípio da manivela. é o eixo do motor responsável pela transformação do movimento retilíneo do êmbolo em movimento rotativo (fig.15 -pressão radial 4. Fig. 16 -princípio da manivela). popularmente conhecida como virabrequim ou girabrequim. Fig.2. para poder suportar os esforços e também para armazenar uma parte da energia gerada no tempo da combustão "força da inércia".5.Árvore de Manivelas. que veremos mais adiante. partes curvas nas junções dos munhões e moentes com as cambotas. 4. as partes do eixo de manivelas são: 1) engrenagem ou pinhão . 6715 715 315 15 825 5 Fig. destina-se a transmitir movimento ao eixo de cames. 3) braços de manivela ou cambotas . 5) canais de lubrificação .partes do eixo onde articulas os mancais das cabeças das bielas.17 – Arvore de manivelas. 4) munhões .2. normalmente por meio de um trem de engrenagens.extreminade em forma de disco onde é fixado o volante.Amortecedor de Vibrações (Damper) O damper (fig. 8) flange .partes do eixo que ligam os pinos fixos e móveis.prolongamentos dos braços de manivela que servem para dar suavidade. 6) curvas de reforço . 7) moentes .6.18) é um componente semelhante ao volante localizado também na árvore-de-maniveIas porém no lado oposto.canais abertos no eixo para permitir o fluxo do óleo lubrificante dos mancais fixos para os móveis.instalada na extremidade do eixo. Conforme indicado na figura acima. Por possuir em seu interior materiais amortecedores tem a função de amortecer os impactos torcionais provenientes da 25 17 . 2) contrapesos .dos munhões serve de apoio ao deslocamento axial (longitudinal) da árvore de maniveIas.partes do eixo que trabalham nos mancais fixos. 2-POLIA 3. 18 .7-Compensador de Massas. Sem estes cuidados o motor poderá passar a produzir um ruído característico (chiado ou assobio). Sua remoção do motor não provoca a quebra do virabrequim. axial e radial. porém pode provocar trincas e quebras de outros componentes do motor ou do veículo por excesso de vibração.CUBO DA POLIA fig. Alguns motores de rotação constante. devido ao comprimento da árvore de manivelas que possui maior torção do que os de 4 cilindros. 1. Fig. não se utiliza o Damper. permitindo um funcionamento mais suave. 4.18 – Damper.2. O compensador de massas tem a função única de oferecefce conforto durante o funcionamento do motor.árvore de manivelas.AMORTECEDOR DE VIBRAÇÕES. Para que o compensador de massas cumpra sua função é importante observar certos cuidados em sua montagem no bloco como paralelismo e folgas entre dentes.19) tem a finalidade de contra-balancear as vibrações inerciais do motor.19 . Fig.20 – Vista explodida. O compensador de massas ( fig.Compensador de massa. Nos motores de 6 cilindros a influência do damper é maior. ventilador. tais como bomba d'água. A energia proveniente da combustão é recebida pelo volante e é utilizada para manter o eixo do motor girando nos intervalos nos quais não há explosão nos cilindros. onde se alojam as engrenagens de distribuição( fig.21) de movimentos para os acessórios externos. 2) Conduzir força à transmissão com auxílio da embreagem acoplada na sua face. fig. É projetado para executar três funções importantes: 1) Armazenar a energia proveniente da combustão suprindo os intervalos nos quais não se produz energia através da sua inércia. Este trabalho é necessário para executar os demais tempos do motor. maior será o peso do volante.2. 4. componente do motor caracterizado por ser muito pesado. O peso do volante é calculado conforme 19 . 3) Permitir a partida inicial do motor através da cremalheira.Seção dianteira É a parte dianteira do bloco.4.2. 22). o tamanho do volante é proporcional a defasagem de queima. alternador de carga das baterias e para sincronismo da bomba de combustível e da árvore de comando de válvulas.8b.21 – Conjunto de distribuição do motor. Onde encontra-se o volante (fig.Quanto menor o número dos cilindros.8 .Seção traseira. Além das funções usuais de um volante.ANEL DISTANCIADOR Fig.VOLANTE 2-CREMALHEIRA 3-RETENTOR 4. Este conceito. • Volante de Dupla Inércia: Este tipo de volante possui um conceito moderno de construção.22 – Volante do motor e cremalheira.a aplicação em função da quantidade de inércia. a dupla-inércia tem como finalidade reduzir as vibrações e ruídos do sistema motor-transmissão para o veículo através de um sistema de molas de amortecimento integradas. o votante 'de dupla-inercia oferece as seguintes vantagens: 20 . trincas e sinais de desgastes dos dentes da cremalheira respectiva carcaça. para montagem do equipamento acionador. 1. Durante a manutenção examine visualmente o volante procurando por possíveis deformações. 5. o conjunto de fases sucessivas necessárias para transformar a energia térmica pela queima do combustível em energia mecânica. 3)Menor desgaste dos anéis sicronizadores do câmbio. reduzindo sua inércia proporcionando mais conforto na troca de marchas. através da válvula de admissão. Abre-se então a válvula de admissão e. Apresentando alguma irregularidade deve ser substituído por completo. São os ciclos do motor. . à medida que o pistão desce. 4)Mais conforto na dirigibilidade. 21 . o pistão aspira o ar puro. 5. Um ciclo de trabalho estende-se por duas rotações da árvore de manivelas.1. 23 – Volante de dupla inércia. por isso não deve ser aberto. no ponto morto inferior (PMI).1)Arrancada mais suave do veículo. 5)volante de dupla-inércia não possui reparação interna. ou seja. O pistão encontra-se no ponto morto superior (PMS) e vai iniciar seu curso ascendente. para encher o espaço que ele desocupa.MOTOR A 4 TEMPOS. quatro cursos do pistão.TEMPOS MECANICOS. 2)Eliminação do sistema de amortecimento do disco de embreagem. FIG. Até o fim do seu curso. obriga o ar a entrar. ou seja. 2 . Agora.2 .MOTOR DE 2 TEMPOS. 22 . servirá à combustão (a exaustão também pode ser feita por válvulas adicionais). . No Terceiro tempo. empurra os gases de escape para a atmosfera. ao fim do curso do pistão.ou duas rotações . 5. o pistão inicia o curso de retorno. 3 . Durante os quatro tempos . o ar que ainda permanece no cilindro. com o pistão em movimento novamente do PMS para o PMI.Substituição da exaustão pelo percurso com ar pouco comprimido. Para fazer com que as válvulas de admissão e escapamento funcionem corretamente. A exaustão e a admissão não se verificam e são substituídas por: 1 . com a expansão dos gases e transferência de energia ao pistão (tempo motor). a temperatura do ar sobe e atinge temperatura até 700ºC. Fecha-se então a válvula de admissão. através da abertura da válvula de escape. temos a ignição.Depois do fechamento da válvula. completando uma volta a cada ciclo de quatro tempos. No quarto tempo. a árvore de comando de válvulas (ou eixo de cames) gira a meia rotação do motor. Os gases são expulsos pela ação da pressão própria. abrindo e fechando as passagens nos momentos exatos.transmitiu-se trabalho ao pistão só uma vez. O ar que encheu todo o volume deslocado pelo pistão é agora comprimido. até ficar reduzido a um volume cerca de 15 vezes menor.Chegando ao PMI. O ciclo motor abrange apenas uma rotação da árvore de manivelas. Por causa dessa compressão violenta.. o pistão em movimento do PMI para PMS. ou seja. ele começa a subir.pela expansão dos gases residuais. dois cursos do pistão. Também a válvula de escapamento fica fechada. Vantagens: O motor de dois tempos. eventualmente.OS SISTEMAS QUE CONSTITUEM O MOTOR DIESEL: Todos os cuidados de manutenção preventiva se concentram sobre os sistemas do motor. O gás de exaustão que permanece na câmara. com o mesmo dimensionamento e rpm. 23 . Fig. carga calorífica consideravelmente mais elevada que num motor de quatro tempos. combinados com as fendas de escape e combustão. o gás de exaustão já apresenta a mistura em forma de neblina. substituídos pelos pistões. de igual dimensionamento. Faltam os órgãos de distribuição dos cilindros. 6. ou se. assim como as de carga. dá uma maior potência que o motor de quatro tempos e o torque é mais uniforme. com menor poder calorífico e consumo de combustível relativamente elevado. necessitar de intervenção para manutenção corretiva.O curso motor é reduzido. é introduzido no momento oportuno. Desvantagens: Além das bombas especiais de exaustão e de carga. Os componentes internos estão sujeitos a desgastes inevitáveis. nos motores de carburação (só usados em máquinas pequenas). em decorrência de defeito ou acidente.4 . porém sua durabilidade e performance dependem unicamente dos cuidados que forem dispensados aos sistemas. O mecanismo principal só recebe manutenção direta por ocasião das revisões gerais de recondicionamento ou reforma.24 – Funcionamento do motor de 2 tempos. quando é totalmente desmontado. caminha através do coletor de admissão e alcança a câmara de combustão. 6. provocada pela sucção decorrente do movimento descendente dos pistões. o sistema de aspiração natural.Sistema de aspiração natural.SISTEMA DE ADMISSÃO DE AR. pois ele é responsável pela retenção das impurezas contidas no ar ambiente.1.1.25 – Vista explodida do motor e seus agregados. 6.fig. Após a combustão. O ar aspirado pelo motor deverá passar obrigatoriamente por um filtro de ar de boa qualidade. os gases resultantes da queima são empurrados pelos pistões através do coletor de escape para o meio exterior. 24 . participação na combustão e exaustão para o meio exterior. O circuito envolve a admissão do ar. Existem três tipos de sistema são os mais usuais em motores diesel. O sistema de ar é planejado para suprir o motor de ar limpo (oxigênio) e em quantidade que garanta o melhor rendimento do combustível durante seu funcionamento. o sistema turbo-alimentado e o turbo-alimentado com pósarrefecimento. passa pela filtragem. O ar é admitido para dentro do cilindro pela diferença de pressão atmosférica. Neste sistema.1. filtragem. 6. uma mais isto. O turbocompressor tem a função de comprimir fazendo caber massa de ar dentro do mesmo volume das câmaras de combustão e consequentemente. favorece a combustão demais combustível. Previne a perda de potência e a emissão de fumaça preta em grandes altitudes 25 . os motores turboalimentados aproveitam melhor a energia desperdiçando menos energia por calor e atrito. conhecido popularmente como turbo. Menores. A rotação do rotor do compressor puxa o ar da atmosfera. A perda de calor pelo atrito aumenta drasticamente com o aumento do tamanho do motor. Os gases quentes de escape que deixam o motor após a combustão fazem girar o rotor da turbina. é basicamente bomba de ar. Característica do turbo-alimentador. Torna motores maiores ainda mais potentes Auxilia na redução da emissão de gases poluentes. o turbocompressor. pois o turbo injeta mais ar ao motor fazendo com que a combustão seja mais completa e mais limpa.26 – Funcionamento do turbocompressor. o comprime e o bombeia para dentro do motor. na mesma velocidade.1. Diminui o consumo de combustível. do rotor do compressor. • • • • • Dá a possibilidade a um motor pequeno de ter a mesma potência que um motor muito maior.2 . A rotação do rotor da turbina provoca a rotação.Sistema turbo-alimentado. mais fig. gerando potência e torque no motor. Este rotor é ligado a um outro rotor por um eixo. restrição ou falta do fluxo de óleo. alguns cuidados de lubrificação e operação são necessários.1.000 rpm ou mais. Isto é o que faz o aftercooler ou intercooler (fig. O calor provoca a expansão dos fluídos diminuindo a sua densidade. O ar comprimido sai da carcaça do compressor muito quente. Um compressor convencional pode girar a uma rotação de 100.3 .) ou pela entrada de objetos ou impurezas pelo rotor da turbina ou do compressor. AR PRESSURIZADO PÓSRESFRIADO AR PRESSURIZADO COOLER SAÍDA DOS GASES DE EXAUSTÃO ENTRADA DE AR GASES DE EXAUSTÃO fig. entrada de impurezas no óleo. etc. 26 .Aftercooler( Intercooler) – Pós-resfriado. torna-se necessário fazer com que o ar se resfrie de alguma maneira antes de ser recebido pelas câmaras de combustão do motor. O cooler também ajuda a manter a temperatura baixa dentro da câmara de combustão. O cooler localiza-se no circuito de ar entre o turbo e cilindro do motor.27 – Sistema do aftercooler.6. Antes de desligar o motor. aguarde 30sem marcha-Ienta para que o turbo reduza sua rotação. Então. por causa dos efeitos do compressor-turbina e do atrito. Ele reduz a temperatura do ar admitido fazendo com que ele fique ainda mais denso quando entra na câmara. Muitas das falhas nos turbos são causadas pela deficiência de lubrificação (atraso na lubrificação. Por isso.27). Fig. 6.1 . Basicamente. A injeção do combustível Diesel é controlada por uma bomba de pistões responsável pela pressão e dosagem para cada cilindro. bomba injetora. Há ainda aqueles que utilizam bombas rotativas. o combustível é pulverizado nos cilindros de maneira precisa e controlada. Qualquer problema neste sistema acarretara uma diminuição do rendimento do motor. Através de seus componentes. no final do tempo de compressão. bicos injetores e filtros de combustível. 27 . Alguns motores utilizam bombas individuais para cada cilindro e há outros que utilizam uma bomba de pressão e vazão variáveis.Bomba injetora.Sistema de alimentação de combustível convencional.2 – SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO DE COMBUSTIVEL. nos tempos corretos.28. que distribuem o combustível para os cilindros num processo semelhante ao do distribuidor de corrente para as velas utilizado nos motores de automóveis. utiliza-se uma bomba em linha dotada de um pistão para cada cilindro e acionada por uma árvore de cames que impulsiona o combustível quando o êmbolo motor (pistão) atinge o ponto de início de injeção.2. Na maioria dos motores diesel. O sistema de injeção é o responsável pela alimentação de combustível do motor. fazendo a injeção diretamente pelo bico injetor acionado pela árvore de comando de válvulas.6. é composto pelas tubulações de bomba alimentadora. O perfeito funcionamento do sistema de injeção é ponto fundamental para o bom funcionamento do motor. O que muda é o tempo final de débito. 28 .A dosagem do combustível é feita pela posição da cremalheira. Com o mesmo deslocamento vertical. Dosagem do combustível. conectada ao acelerador por meio do governador de rotações. o pistão injeta mais ou menos combustível em função da sua posição. 2) Fumaça. observamos que para os motores da serie 10 da MWM existem dois procedimentos para instalar a bomba injetora e encontrar o sincronismo do ponto de 29 . um processo para a calagem da bomba injetora. porém. Como exemplo. pois os procedimentos são diferentes para cada caso. Cada fabricante de motor adota. Ao processo de instalação da bomba injetora no motor dá-se o nome de calagem da bomba. são instaladas no motor sincronizadas com os movimentos da árvore de manivelas. segundo o projeto de cada modelo que produz. 4) Desgaste prematuro dos cilindros. Em qualquer caso.As bombas injetoras. a coincidência de marcas existentes na engrenagem de acionamento da bomba com as marcas existentes na engrenagem acionadora é suficiente para que a bomba funcione corretamente. Na maioria dos casos. 3) Produção de carbono pela queima do combustível. é absolutamente necessário consultar a documentação técnica fornecida pelo fabricante. para que funcionem. sempre que se for instalar uma bomba injetora. Qualquer falha neste processo implicara na injeção fora do tempo correto o que pode provocar: 1) Falha de funcionamento. rotativas ou em linha. Verifique a descrição da plaqueta de identificação para saber qual é o ponto de bomba. Encaixe a bomba em seu alojamento. 2) Encoste a bomba totalmente em direção ao bloco do motor. com o cilindro do lado da polia no tempo de compressão. 30 . 3) Instale a ferramenta especial 9 407 0690 046. solte e retire o parafuso central na parte traseira da bomba injetora. posicione o motor no PMS. 4 ) Antes de efetuar o sincronismo. instale um relógio comparador nesta ferramenta.6. aperte levemente um dos parafusos. • Motor fechado 1) Retirar o pino de acionamento da bomba alimentadora.bomba: quando a bomba é retirada para ajustes com o motor fechado e quando o propulsor está desmontado. com atenção para a posição da chaveta. Monte a bomba d'água. Ele aproveita a força centrífuga criada pelos pesos em movimento para acionar a cremalheira cortando o combustível do motor mesmo que o acelerador seja mantido na posição máxima. 6. Agora. independentemente da carga aplicada. a de óleo e as engrenagens.1 a . coloque o primeiro e ultimo cilindros em PMS e deixe as marcas do eixo comando e do eixo virabrequim voltadas para o eixo da engrenagem.Bicos injetores. • Motor aberto 1) Faça o mesmo procedimento do primeiro caso e encoste a bomba no bloco do motor. evitando que ele tenha sobrerotação. tem a finalidade de prover o suprimento de combustível pulverizado em forma de névoa. Esse é o ponto de bomba. 6. desencostando-a do motor até obter o valor correspondente indicado na plaqueta do motor. mova a engrenagem da bomba injetora com a mão até ficar pesada e observe o número que está apontando para o eixo intermediário. O regulador permite manter uma rotação constante no motor.Regulador de rotação. A agulha do injetor se levanta no 31 . O regulador de rotação controla a rotação do motor. Instale o relógio comparador e encontre o ponto de bomba utilizando o mesmo processo descrito acima.5) Solte a porca e mova a bomba.2.1 b . Normalmente instalados nos cabeçotes. o número que estiver apontando para o centro da engrenagem intermediaria é o que será montado. 2) Com a bomba injetora totalmente encostada ao bloco.2. Durante os intervalos de tempo entre as injeções.Controle eletrônico do motor. buscando adequar os novos veiculos aos patamares de emissões atraves de um cronograma pre-estabelecido. um mesmo modelo de motor. 6. para que sejam utilizados os componentes corretos. Em muitos casos. devendo atingir o patamar de 100% em 2006. assim como as bombas. A legislação de emissão de poluentes vem de forma progressiva se tornando mais rígida medida que as necessidades ambientais se evidenciam. Os bicos injetores. os desafios técnicos estão sendo vencidos com a evolução dos recursos tecnológicos empregados nos motores. utilizada para lubrificar e remover calor das partes móveis dos injetores é retornada ao sistema de alimentação de combustível.Meio Ambiente. se mantém fechado automaticamente pela ação de uma mola.2 .2. Uma pequena quantidade de combustível. por consequencia oferecendo uma melhoria na qualidade de vida da população. a partir de janeiro de 2005.2.começo da injeção devido ao impacto da pressão na linha de combustível. suprida pela bomba injetora. Assim. 6. Acompanhando tendencias internacionais. 40% da produção nacional de veÌculos diesel dever· ser equipada com motores de gerenciamento eletrÙnico. É necessário ter atenção especial quando for o caso de substituir bicos ou bombas injetoras. vem continuamente adequando-se as novas necessidades ambientais. como segue no grafico a seguir: 32 . Os motores diesel com gerenciamento eletrônico representam um grande passo na manutenção da qualidade do ar e redução de ruidos. A legislação brasileira. utiliza um tipo de bico injetor até um determinado número de série e outro a partir de então.2 a . Atendendo a este cronograma. o cronograma determina uma redução de 66% no volume de substancias nocivas lançadas pelo escapamento. sem que sejam intercambiáveis entre si. em decorrência de alguma evolução introduzida na sua produção. através do CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente). são fabricados para aplicações específicas e não são intercambiáveis entre modelos diferentes de motores. diesel leve. gasoleos e o diesel pesado.6. Em sua formula é utilizada uma combinação de diversos produtos tais como: Nafta pesada. Classificação: Em função da utilização. A determinação do numero de Cetano (NC) é similar ao processo de Octanas (NO). menor ser· o retardo da ignição e por conseguinte. O Numero de Cetano (NC) de um oleo combustÌvel corresponde proporção volumetrica de Cetano (C16 H35 ) e Alfa-Metil-Naftaleno (C11 H20 ) contidos neste oleo combustÌvel. alem de componentes provenientes da destilação do petroleo. os oleos diesel são classificados segundo sua utilização: Oleo Diesel Automotivo Comercial. melhor ser· sua capacidade de incendiar-se.CombustÌveis.2. constituido basicamente de Hidrocarbonetos e Enxofre. Quanto maior for o NC.2 b . Pesado: o Numero de Cetano variando entre 30 a 45. querosene. 33 . O CombustÌvel conhecido como oleo diesel é um composto derivado da destilação do petroleo. Podemos então classificar o combustÌvel diesel quanto ao Numero de Cetano: Leve: o Numero de Cetano variando entre 50 a 60. Numero de Cetano. Oleo Diesel composição. Detergente: Mantem o sistemas de combustivel limpo.2% de enxofre). • Oleo Diesel MarÌtimo: Especial para motores de embarcações maritimas. necessitando de maior controle das emissões. este combustivel apresenta uma vulnerabilidade que deve ser levada em consideração pelos seus usuarios: a capacidade higroscopica. Os motores modernos possuem caracteristicas que levaram os produtores de combustiveis a desenvolver composições que auxiliem na melhoria da performance dos motores. Biodiesel.35% de enxofre). Esta caracteristica aliada ao teor de enxofre presente na composição do oleo diesel permite a formação de acido sulfurico (SO2H4 ) composto corrosivo e prejudicial ao funcionamento de qualquer sistema mecanico. Oleo Diesel Aditivado. Desemulsificante: neutraliza a caracteristica higroscopica. apesar disto. Tipo D (maximo 0. • Oleo diesel Tipo D. Vulnerabilidade A utilização do diesel no mundo moderno vem sendo reconhecida como uma alternativa economica imediata e viavel. com ponto de fulgor minimo de 60°C. Este combustivel possui os seguintes aditivos e suas respectivas funções. Para as demais regimes do paÌs é utilizado o oleo diesel tipo B. A utilização de combustÌvel renovavel de origem na biomassa é a solução mais atraente. A busca por combustiveis alternativos ao petroleo vem se tornando nas ultimas decadas uma tarefa de dedicação constante de todas as areas.Tipo B (maximo 0. Dispersante: Impede a acumulo de residuos. pois ao 34 . que consiste na propriedade do elemento absorver agua. Antiespumante: evita a formação de espuma melhorando a eficiencia na bombeabilidade. È utilizado nas regiões com as maiores frotas em circulação e condições climaticas adversas disperssão dos gases resultantes da combustão do oleo diesel. Inibidor de corrosão: controla o teor de enxofre. independentemente da rotação do motor. de baixo potencial de plantio de outras culturas. 6. arranque a frio quase instantâneo. A sua vantagem é um menor ruido de funcionamento. responsaveis pela formação do biodiesel. Consiste numa bomba deRAIL pressão que fornece a alta pressão através de uma rampa comum a todos os injetores. Rompe com o ciclo de dependencia economica do petroleo. Atualmente é o sistema usado em quase todos os motores diesel. alem de ecologicamente corretos são do ponto de vista economicos importantes para o Brasil.2 b . o que permite fornecer uma pressão (de 1350 bar a 1600 bar) constante de injeção. O biodiesel atende perfeitamente esta necessidade do ponto de vista ecologico. e uma clara melhoria de prestações e diminuição da poluição e de consumo. • Composição. Aspectos economicos O oleo vegetal e o alcool. pois apresentam vantagens como: • • Utiliza motores de tecnologia diesel que o pais ja domina. transformando terras de solo pobre. em potenciais produtoras de oleaginosas como a mamona. sendo o comando dos injetores e feito por válvulas magnéticas presentes na cabeça dos mesmos. Ativa economicamente as regiões do paÌs. Nestes paises os veiculos de transporte de carga contam com a possibilidade de utilizar 100% de biodiesel em suas operações. Sistema de injeção diesel de alta pressão inventado pela FIAT nos anos 90 e adaptado nos anos a veículos automóveis ligeiros pela Fiat-Engeneering e posteriormente cedido para desenvolvimento à Bosch.mesmo tempo em que os gases queimados são arremessados na atmosfera. 35 . Estreou-se em 1997 no Alfa Romeo 156.2. e a esta reação da se o nome de transesterificação. O intermediario é produzido a partir da reação quimica entre um catalizador e o alcool.A Fiat foi a primeira marca a comercializar um automóvel com esta tecnologia. O biodiesel é o resultado da combinação de oleo vegetal e um intermediario ativo. Em 1995 a FIAT apresentou ao mundo o sistema Common-Rail para uso em Caminhões de trabalho.Common-rail. tanto que desde 1998 paises europeus como Alemanha. as planta consomem parte destes gases através da fotossÌntese. França e Belgica importam oleos vegetais e os oferecem como fonte alternativa de combustÌvel. Em função das necessidades do usuario e dos dados recebidos do motor e do veiculo (como rotação do motor. velocidade do veiculo.). massa de ar. temperatura do liquido de arrefecimento. são verificadas funçoes do proprio veiculo. 36 . etc). esta unidade calcula as informaçoes de saída necessarias (como quantidade de combustivel injetado. como o sistema de imobilização. • Modulo Eletronico do Motor (PCM) O modulo eletronico do motor ou unidade de controle do motor testa todos processos necessarios ao controle de todo o sistema do motor. pressão do combustÌvel. Alem disto.31 –Sistema common rail. etc. A unidade de controle do motor comunica-se com outras unidades de controle e comando atraves do barramento CAN de comunicação .BOMBA ALTA PRESSÃO DE INJETOR TANQUE MODULO ( PCM ) Fig. 33 – Sensor de pressão baraometrica.2. Ele é utilizado principalmente para compensar os efeitos da altitude no funcionamento do motor. corrigindo a injeçaõ de combustível.32 – Modulo eletrônico. sob risco de causar serios danos ao motor.Fig. O Painel de Instrumentos utiliza a informação deste sensor para indicar ao motorista a altitude através da função altímetro. 6. pois sua função é medir a pressão barométrica a cada instante. • Fig. CUIDADO COM ALTA TENSÃO: Quando forem executados serviços na PCM.Enquanto o motor estiver em operação.2 b1 -Sensores do Sistema. não deverão ser desligados os conectores da unidade de controle (PCM). comparado com a pressão 37 . devem ser observados todos os cuidados no trabalho em presença de alta tensão. • Sensor de Pressão Barométrica O Sensor de Pressão Barométrica é montado no interior da PCM. Sensor de Temperatura e Pressão do Ar Admitido (T-MAP Temperature and Measure Air Pressure) Como sensor de temperatura em conjunto com sensor de pressão. ele mede a pressão e a temperatura do ar admitido pelo motor. A rotação deste anel dentado. • Sensor da arvore de Manivelas ou Sensor de Rotação . 2. 7. 1. A diminuição de tensão é medida pelo PCM com base na resistência do NTC. A pressão e a temperatura do ar na admissão sao convertidas em sinais que são avaliados pelo modulo eletrônico do motor (PCM). Fig. 38 . • Sensor da arvore do Comando de Valvulas ou Sensor de Fase. ele passa pelo sensor de temperatura (7) na direção do sensor de pressão (4). 3. O PCM compara a tensão medida com as características programadas. altera a tensão do sensor. O Sensor da arvore do Comando de Valvulas estao montado diretamente no cabeçote é responsovel pela leitura de sua posição atraves de um anel dentado. Desta forma o modulo encontra a posição da arvore de comando de válvulas. montado na extremidade da arvore. 4. Funcionamento: No momento em que o ar entra pela conexão (1). que transforma a pressão do ar em sinal de tensão e o envia para o PCM.Sensor de pressão conjugado com temperatura do ar. 35 – funcionamento do sensor. Um termistor NTC é utilizado como sensor de temperatura.atmosférica.34 . 5. Conexão O`ring Base Sensor de pressão Placa EMC Carcaça do conector Sensor de temperatura 6. Isto produz a informação necessária para o controle do sistema. Esta variação de tensão é comparada pelo modulo eletrônico do motor (PCM) com as características armazenadas em sua memória. Fig. em curto tempo. Sensor de Temperatura de Combustível e do liquido de Arrefecimento O sistema é equipado com 2 sensores de temperatura. a diminuição de tensão é medida pelo PCM com base na resistência do NTC. O Rail opera como um acumulador de alta pressão para o combustível que ser· transferido através da bomba de combustível para alimentar os injetores com a quantidade e pressão necessária de combustível para qualquer condição de operação. quando comparadas a um sistema de injeção diesel convencional.O Sensor da arvore de manivelas esta· montado na carcaça do volante do motor que é responsável pela leitura de sua posição através de um anel dentado. Rail e os injetores é feita por tubos de alta pressão. • Sensor de pressão do rail. um para temperatura do combustível e outro para o liquido de arrefecimento. Isto produz a informação necessária para o controle da temperatura do sistema. Tubos de Alta Pressão e Rail A conexão entre o a bomba de combustível. A redução destas ondas de choque contribui significativamente para a redução de ruído. ou seja. 39 . O sensor de pressão tem a função de medir a pressão do acumulador com precisão. usinado na face interna do volante do motor. O PCM compara a tensão medida com as características programadas. e fornecer sinal de tensão elétrica à unidade de comando. Nos dois sistemas utiliza-se do sensor de temperatura do tipo termistor NTC. Em função da quantidade de combustível armazenado no Rail a oscilação de pressão gerada pela injeção é amortecida. o pedal eletrônico é dotado de dois potenciômetros. para comandar o debito de combustível. prevenindo o aumento de rotação que poderia reduzir a eficiência da frenagem. desta forma o modulo recebe os dois sinais e os compara. assim ele ira atuar assegurando que a rotação e força do motor não serão afetadas prejudicialmente. Controlar o ventilador do motor. • Interruptor de Posição do Pedal de Embreagem Localizado no suporte do pedal de embreagem. Durante a frenagem. Montado no pedal de freio. Sensor de Posição do Pedal de Aceleração Sistema no qual o movimento do pedal do acelerador é transformado em sinal elétrico através de dois potenciômetros. como rotação do motor. um para a luz de freio e o outro para o chicote do PCM. emiti um sinal proporcional a velocidade instantânea do veiculo. o interruptor transmite um sinal para PCM que ira compreender que haverá mudança de marcha. • Sensor de Velocidade VSS Localizado na transmissão do veiculo. Por questões de segurança.Fig. o modulo adota uma estratégia de segurança para permitir o uso do veiculo.36 – Tubos de alta pressão. ele possui dois conectores. Estes sinais são transmitidos para o PCM que então os analisa em conjunto com outros dados. • Interruptor de Posição do Pedal de Freio O interruptor do pedal de freio informa ao PCM quando o veiculo esta sendo desacelerado e este sinal afeta o funcionamento da Válvula Reguladora de Vazão quando os freios são aplicados. garantindo a dirigibilidade e a segurança do motorista e passageiros: 40 . O sinal do VSS é utilizado para: Determinar se há alguma marcha engatada. Quando o pedal esta pressionado. o PCM recebe o sinal deste interruptor através do qual a quantidade de combustível é reduzida durante a redução. Caso haja alguma diferença entre os valores fornecidos pelo pedal. Melhorar as característica de dirigibilidade. e a embreagem desengatada. este sensor informa ao PCM se a embreagem esta acoplada ao volante do motor. A válvula de alimentação (5). ·Caso os dois dos potenciômetros falhem. • Bomba de transferência Interna (ITP Interna Transfer Pump) A bomba de transferência interna é do tipo rotativo de palhetas e tem a função de conduzir o combustível do tanque.Válvula de lubrificação a) Alimentação de combustível b)Conexão de alta pressão c)Retorno de combustível O combustível é aspirado do tanque. È determinada pela válvula reguladora de vazão 41 .o combustível chega parte interna da bomba e de l·. eliminando trancos no funcionamento do motor. junto coma bomba elétrica.Válvula Reguladora Vazão 3.Bomba de Alta pressão 4.Válvula de Alimentação de Combustível 6.Bomba de Transferência Interna 2. Em seguida o combustível é conduzido para a válvula de lubrificação (6) e para a válvula reguladora de vazão (VCV) (2). abre quando a válvula reguladora de vazão fecha e conduz o combustível novamente para a extremidade de sucção da bomba de transferência interna de combustível.·Caso um dos potenciômetros falhe. através do filtro de combustível. A quantidade de combustível conduzida para os elementos de alta pressão (3) e para a bomba de alta pressão (HPP).200 rpm. O sistema proporciona maior suavidade quando se acelera ou se desacelera abruptamente.750 rpm. para o duto de retorno (c).Válvula Reguladora de Pressão 5. ate a bomba de alta pressão. o motor ira funcionar a uma rotação constante de 1.2 b2 . 6. o motor ir· funcionar com potencia reduzida.Atuadores do sistema. através do filtro de combustível por meio de uma bomba elétrica localizada no tanque de combustível e pela bomba de transferência interna (ITP) (1). desenvolvendo ate 2. a bomba de transferência interna tem a função de enviar combustível para lubrificar a bomba de alta pressão. Adicionalmente. disposta paralelamente bomba de transferência interna.2. Processamento do Combustível na Bomba de Combustível (DCP) • • • • • • • • • 1. Através da válvula de lubrificação (6). 42 .(VCV). Esta válvula regula a quantidade de combustível que é transferida para a saída de alta pressão. em todas as condições de funciona mento e em toda a vida útil do motor. • Bomba de alta pressão A bomba de alta pressão tem a função de disponibilizar combustível suficientemente pressurizado. acionada através modulo eletrônico do motor (PCM). Fig. As saídas de alta pressão dos três elementos da bomba são reunidas e conduzidas para a saída de alta pressão (b) da (DCP). A válvula reguladora de pressão (4). esta situada entre os canais de alta pressão e de retorno.37 – Circuito do fluxo de combustível. e portanto a pressão do combustível no Rail. sua lubrificação e refrigeração é efetuada pelo próprio combustível.Bomba de alta pressão.Elementos de alta pressão. É uma bomba de pistões radiais acionada pelo conjunto de engrenagens da distribuição. é ela que tem a função de manter combustível suficiente. montadas em um ângulo de 120º. Cada câmara contém um pistão.39. para todas as situações de funcionamento do motor. e a alta pressão. Possui um eixo excêntrico e três câmaras de bombeamento.VALVULA DE DESCONECÇÃO DO ELEMENTO PISTÃO VALVULA DE SAÍDA RESSALTO PRESSÃO PARA O RAIL VALVULA DE SEGURANÇA RETORNO DE COMBUSTIVEL ENTRADA DE COMBUSTIVEL VALVULA REGULADORA DE PRESSÃO fig. uma válvula de admissão e uma válvula de escape de combustível. É ela que recebe o combustível filtrado e gera a pressão necessária para a injeção. 43 .38. PISTÃO EIXO EXCENTRICO CAMARAS Fig. • Válvula Reguladora de Vazão (VCV . provocado pela diferença entre a pressão do próprio combustível e do cilindro da bomba.Fig. • Admissão de combustível: Quando ocorre o retorno do pistão (1) È gerado vácuo no cilindro da bomba.41-Bomba de alta pressão. Simultaneamente acontece o fechamento da válvula de saída (3). pode ser ajustada para as necessidades do motor. • Transferência de combustível: O excêntrico (4) pressiona o pistão (1) para cima. a quantidade de combustível fornecida para a bomba de alta pressão (HPP). provocando a sucção do combustível que chega da válvula reguladora de vazão (a).Funcionamento dos elementos de alta pressão. Desta forma. A válvula de saída (3) abre quando a pressão no cilindro da bomba for superior pressão do combustível no duto de alta pressão (b). 44 . para os elementos da bomba de alta pressão.Volumetric Control Valve). que é integrada bomba de combustível. VCV DC C Fig. A válvula reguladora de vazão (VCV) regula a transferência de combustível da bomba de transferência interna. a válvula de admissão (2) é fechada pela ação da mola e pela pressão no cilindro da bomba. que provoca a abertura da válvula de admissão (2).40. A potencia necessária bomba de alta pressão passa a ser menor. O fornecimento de combustÌvel para a bomba de alta pressão (HPP) È interrompido. 5-Ancora IMPORTANTE: Sempre que forem executados reparos. acionado pela mola.Vista em corte da válvula. Valvula Reguladora de Vazão (VCV) ativada: A força exercida pela haste é proporcional corrente eletrica. a abertura entre as duas conexoes é proporcional a corrente eletrica fornecida (valvula de controle direcional e abertura proporcional PWM).42.Anel de compressão 2-Bucha 3-Pistão 4-Senoide Fig. • Funcionamento da Valvula Reguladora de Vazão (VCV) Valvula Reguladora de Vazão (VCV) não ativada: O pistão não ativado eletricamente interrompe o circuito entre os dois pontos de conexão. 45 . Por esta razao.44. A válvula reguladora de vazão (VCV) È diretamente fixada sobre a bomba de combustível (DCP). o que contribui para o melhor rendimento do motor.43. e age contra a força da mola. a válvula reguladora de vazão (VCV) não pode ser separada da bomba de combustível (DCP). a – Entrada de combustível da bomba de transferência interna (ITP) Fig. 1.Vista em corte da válvula. a – Entrada de combustível da bomba de transferência interna (ITP) b – Quantidade de combustível transferida para a bomba da alta pressão (HPP Fig.Vista em corte da válvula. a valvula reguladora de pressao amortece as flutuaçoes de pressao que ocorrem durante o fornecimento de combustÌvel por meio da bomba PCV de combustivel e do processo de injeçao. Alem disto.Valvula Reguladora de Pressão (PCV . A valvula reguladora de pressao (PCV) e controlada de tal forma pela unidade de controle do motor (PCM). a pressao do Rail sempre ser· otimizada.Solenóide 5. tambem no interior da propria bomba. OBSERVASÃO: Se houver necessidade de reparos. 1. que seja qual for a condição de operação do motor.Esfera da válvula 3. A valvula reguladora de pressão (PCV) È montada diretamente sobre a bomba de combustÌvel (DCP). DC P Fig.46-Vista em corte da válvula.Assentamento da válvula 2. a valvula reguladora de pressao (PCV) n„o poder ser separada da bomba de combustÌvel (DCP).Mola Fig. 46 .Âncora 6.Pressure Control Valve) A valvula reguladora de pressao (PCV) controla a pressao de combustÌvel na saÌda de alta pressao da bomba de combustÌvel (DCP).Pino 4.45-Bomba de alta pressão. e portanto. a) Pressão de combustível a conexão DCP de alta pressão ( igual pressão de combustível no Rail ) b) Para a linha de retorno de combustível Fig. È proporcional corrente (valvula de limitadora proporcional de pressão PWM). 47 . A força de atraso da ancora e portanto. que por sua vez transfere movimento esfera da válvula. Fig. através do pino.47-Vista em corte da válvula. a) A pressão de combustível na conexão DCP de alta pressão (igual pressão de combustível no Rail) b) Para a linha de retorno de combustível. a pressão sobre a esfera da válvula.48-Vista em corte da válvula. Valvula Reguladora de Pressão ativada: A corrente que circula através do solenóide aciona a haste.• Funcionamento da Valvula Reguladora de Pressão (PCV) Valvula Reguladora de Pressão não ativada: A esfera da válvula somente ser· operada através da força exercida pela mola. Por esta razão será uma baixa pressão do combustível. 48 . no momento da abertura do injetor. a pressão de injeção esteja dentro do valor desejado. ACUMULADOR DO RAIL.49 – Eletroinjetor. • Injetor. Fig.• Acumulador de alta pressão (Rail). O bico injetor controla eletronicamente o inicio e o volume de injeção de combustível. Isto se faz necessário para assegurar que. O acumulador de alta pressão tem a função de um reservatório de combustível pressurizado. utiliza vários tipos de óleos lubrificantes. Um motor marítimo de grande porte. b) as pressões exercidas pelo ar comprimido no final da compressão são muito elevadas.7. Os motores térmicos. outro para o regulador de velocidade.50-Diagrama esquemático do sistema de lubrificação. podendo ser um armazenado no poceto para o sistema de lubrificação principal. por exemplo. problemas de lubrificação difíceis de serem equacionados.. 49 . etc. pela sua própria natureza. c) não há como evitar-se a formação de fuligem e outras matérias carbonáceas oriundas da combustão. e em particular os Diesel apresentam. d) o motor consome combustíveis com teores de enxofre relativamente superiores aos utilizados nos motores de explosão. Por causa desses problemas. um para o eixo de cames. Fig. os engenheiros especializados em lubrificação sempre se preocuparam com a obtenção de lubrificantes com propriedades adequadas a cada tipo de aplicação. levando-se em conta os seguintes fatores: a) motor desenvolve elevadas temperaturas durante a combustão. outro para as camisas dos cilindros. É claro que isso acontece porque procura-se obter os melhores resultados possíveis utilizando-se lubrificantes com propriedades específicas para cada tipo de trabalho. um para o turbocompressor.SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO. o lubrificante acaba realizando funções secundárias de particular importância para o motor. Ocorre. combustão e expansão. principalmente no instante da combustão. como por exemplo o da conectora. em alguns motores de grande porte uma ramificação do sistema de lubrificação é utilizada para circular o óleo nos espaços ocos existentes nas coroas dos êmbolos. enquanto lubrifica. Isto é conseguido mediante o estabelecimento de um fluxo contínuo de lubrificante entre essas peças. O lubrificante deverá. com o propósito de remover dos mesmos o excesso de calor oriundo da combustão. tubos. galerias e orifícios de passagem do lubrificante. Entre as funções secundárias desempenhadas pelo lubrificante do motor Diesel destacamos: a) O resfriamento ocorre porque. c) Com relação à limpeza. o lubrificante circulando no sistema deve ser capaz de desagregar e arrastar consigo as impurezas que se formam no mesmo. 50 . principalmente as oriundas dos resíduos da combustão. principalmente nas fases de compressão.FINALIDADE DO SITEMA DE LUBRIFICAÇÃO. a película de óleo lubrificante entre os anéis de segmento e as paredes dos cilindros intensificam a vedação do ar e dos gases. nas quais a pressão no interior do cilindro é bastante elevada. que além de desempenhar sua função principal. suportar esses aumentos de carga e de pressão. que é da maior importância. Essa limpeza deve-se a uma propriedade do óleo denominada detergência.1. d) A função de amortecer choques deve-se ao fato de que a película de óleo em determinados mancais. entretanto. de maneira a impedir o contato metálico entre as telhas dos mancais e o eixo. e) A película de óleo lubrificante deve ainda proteger contra os ataques químicos todas as superfícies com as quais entra em contato. b) No que diz respeito à vedação. por suas propriedades de resistência de película. o óleo absorve parte do calor gerado pelo atrito entre as peças do motor e o transfere para o exterior em um trocador de calor denominado resfriador de óleo lubrificante. que serão estudados num outro momento por entendermos que o assunto tem mais afinidade com o sistema de resfriamento do motor. sofre cargas muito elevadas. A principal finalidade do sistema de lubrificação do motor é reduzir o atrito entre as peças que trabalham com movimento relativo. Por outro lado. pois as impurezas podem obstruir parcial ou totalmente.7. Isto é feito com o auxílio de tubos telescópicos. 6. 10-BOMBA DE OLEO LUBRIFICANTE.JET COOLER PARA RESFRIAMENTO DO PISTÃO 51 .7.2 – COMPOSIÇAÕ BASICA DO SITEMA DE LUBRIFICAÇÃO. ALIMENTADOR DE OLEO PARA) LOCALIZADO NO BLOCO DO RESFRIADOR LUBRIFICAÇÃO DO BALANCIM.FILTRO DE OLEO LUBRIFICANTE COM VALVULA DE BY PASS. 2-TUCHO 7. 8. O sistema de lubrificação do motor Diesel é constituído basicamente pelos seguintes elementos: 1-SENSOR DE PRESSÃO DO OLEO. 9-VALVULA DE ALIVIO DE PRESSÃO 4-BALANCIN LOCALIZADO NO BLOCO DO RESFRIADOR 5-LINHA DE RETORNO POR CARTER.VALVULA BY PASS ( TROCADOR DE CALOR 3-HASTE. 7.2.1- Reservatório de oleo. O reservatório de óleo lubrificante pode ser o cárter , ou um tanque abaixo do mesmo e com ele comunicado, denominado poceto. Naturalmente, quando há poceto na instalação o cárter é do tipo seco. É o caso típico dos motores Diesel de grande porte. Não havendo poceto, o cárter é do tipo alagado ou úmido, como é o caso dos motores de pequeno porte. fig.51-Esquema de funcionamento da lubrificação a Carter seco. 1-CARTER 2-PESCADOR 3-BOMBA DE OLEO. 4-ENGRENAGEM 5-CARCAÇA DA BOMBA DE OLEO 6-ROTORES EXCENTRICOS fig.51-Esquema de funcionamento da lubrificação a Carter. 52 7.2.2- Tubo pescador. O ralo é um protetor de chapa multi-perfurada instalado na extremidade do tubo de sucção da bomba, com o propósito de impedir que corpos estranhos como trapo, estopa e outros, por vezes esquecidos nos reservatórios após uma limpeza, penetrem no corpo da mesma, comprometendo o seu funcionamento. 7.2.3- Bomba de lubrificação. O tipo de bomba empregado no esquema básico do sistema de lubrificação forçada é do tipo gerotor, mas, o mais comum é o de engrenagens. Nesse tipo, o líquido é conduzido entre os dentes das engrenagens e a carcaça da bomba. No caso da figura, a engrenagem de cima gira no sentido anti-horário e a de baixo gira no sentido horário. Uma dessas engrenagens recebe o movimento do seu acionador (engrenagem acionada), fazendo girar a outra em sentido contrário (engrenagem conduzida). 1-ROTOR INTERNO 2-CAMARA DE DISTRIBUIÇÃO PARA O BLOCO DO MOTOR. 3-CAMARA DE SUCÇÃO 4- ENCAIXE ASSIMETRICO DO PROPULSOR. Fig.52b-Esquema da bomba tipo gerotor. 53 ENTRADA DE FLUIDO FLUIDO PARA O SISTEMA Fig.52b-Esquema de funcionamento da bomba de engrenagem. A bomba dispõe de uma válvula reguladora de pressão que permite manter constante a pressão do óleo no sistema. Em caso de elevação excessiva da pressão, a válvula abre, comunicando a descarga com a admissão da bomba ou com o cárter e mantendo a pressão desejada no sistema. A figuras A e B mostram claramente como isso ocorre. Fig.53-Valvula de reguladora de pressão. 7.2.4-Filtro de óleo. O filtro de óleo lubrificante tem por finalidade reter as impurezas sólidas menores que conseguem passar pelo ralo, garantindo o fornecimento de uma película de óleo isenta de impurezas entre as peças a lubrificar. O filtro de O.L. é do tipo descartável nos motores de pequeno porte, devendo ser substituído após determinado tempo de 54 funcionamento previsto no manual do fabricante, ou sempre que se suspeitar que o mesmo encontra-se incapacitado de realizar satisfatoriamente a sua função. Fig.54 -Filtro de óleo em corte. Fig.54 a - Filtro É muito comum encontrarmos nos filtros dos motores de pequeno porte uma válvula de alívio que permite ao lubrificante passar por fora do elemento filtrante, sempre que a pressão excede a um determinado valor. Isso acontece quando o fluido está muito viscoso (por causa do frio), ou quando o elemento do filtro encontra-se muito sujo. Assim, a válvula de alívio atua como uma proteção para o motor, pois evita uma queda de pressão no sistema provocada pela redução do fluxo de óleo. Com pouco lubrificante, o atrito entre as peças aumenta, a temperatura sobe, o lubrificante superaquece, a viscosidade cai excessivamente e o material das peças funde, principalmente o dos metais macios utilizados no revestimento das telhas dos mancais fixos e móveis. As figuras ilustram o que acabamos de expor. fig.55-Funcionamento do filtro de óleo lubrificante. 55 Nos motores refrigerados a ar o trocador de calor é instalado na corrente de ar. O trocador de calor (ou radiador de óleo) tem a finalidade de transferir calor do óleo lubrificante. para o meio refrigerante utilizado no motor.2. cuja temperatura não pode ser superior a 130°C. 56 .5-Trocador de calor.56a – Trocador de calor.7. A transferência de calor para o refrigerante é de aproximadamente 50 Kcal / CVh para os motores refrigerados a água e de 100 Kcal / CVh nos motores com refrigeração a ar. Fig. A indicação da viscosidade é em SSU (Segundos Saybolt Universal). Em essência. pela classe de potência API (American Petroleum Institute). que é a resistência interna oferecida pelas moléculas de uma camada. respectivamente.25 mm de comprimento e diâmetro de 1. é o resultado de um atrito interno do próprio lubrificante. consiste de um tubo de 12.Fig. 130° ou 210°F. 57 . por onde deve escoar os 60 ml de óleo. à determinada temperatura. Graças ao desenvolvimento da tecnologia de produção de lubrificantes. Para os óleos lubrificantes utilizados em motores.2. é possível. atualmente. triplicar a vida útil dos motores pela simples utilização do lubrificante adequado para o tipo de serviço. 7. a 21. O sistema Saybolt Universal consiste em medir o tempo.1°C. é adotado o Viscosímetro Saybolt Universal. 37. 54. Existem vários aparelhos para medir a viscosidade.8°C.4°C e 89. O óleo lubrificante está para o motor assim como o sangue está para o homem. do escoamento de 60 ml de óleo. quando esta é deslocada em relação a outra. As temperaturas padronizadas para o teste são 70°. em segundos. que correspondem. A característica mais importante do óleo lubrificante é a sua viscosidade. Os óleos lubrificantes disponíveis no mercado são classificados primeiro. 100°.77 mm. pela classe de viscosidade SAE (Society Of Automotive Engineers) e a seguir.9°C.56b – Trocador de calor.6 – Oleo lubrificante. exemplificando.6 a – Classificações. mas sim uma faixa de viscosidade a uma dada temperatura. encontradas nas embalagens dos óleos lubrificantes. um óleo SAE 30 poderá ter uma viscosidade a 210 °F entre 58 e 70 SSU. O API classificou os óleos lubrificantes. N° SAE 5w 10 w 20 w 20 30 40 50 VISCOSIDADE SSU a 0° F SSU a 210 ° F Mínimo Máximo Mínimo Máximo 4. são: 58 .000 < 12. A SAE estabeleceu a sua classificação para óleos de cárter de motor segundo a tabela: A letra w (Winter = inverno) indica que a viscosidade deve ser medida a zero grau Farenheit.000 12.58-Tabela de viscosidade.000 48. Observa-se que o número SAE não é um índice de viscosidade do óleo.2.7.000 45 < 58 58 < 70 70 < 85 85 < 110 Fig. designando-os segundo o tipo de serviço. As classificações API.000 6. Óleos próprios para uso em motores a gasolina que funcionem em serviço leve.ML (Motor Light). com tendência à corrosão dos mancais e à formação de verniz e depósitos de carbono.MM (Motor Medium) Óleos próprios para motores a gasolina.MS (Motor Severe) Óleos indicados para uso em motores a gasolina sob alta rotação e serviço pesado. . . além disso. . 59 . usando. casos em que se torna indicado o uso de óleos motor medium. nos quais o combustível empregado e as características do motor tendem a não permitir o desgaste e a formação de resíduos. que o mesmo é menos sensível à ação do combustível do que aos resíduos e ao ataque do lubrificante. tais motores poderão ser sensíveis à formação de depósitos e corrosão de mancais.. tais motores não deverão ter características construtivas que os tornem propensos à formação de depósitos ou sujeitos à corrosão dos mancais. especialmente quando a temperatura do óleo se eleva. porém. cujo trabalho seja entre leve e severo.DG (Diesel General) Óleos indicados para uso em motores Diesel submetidos a condições leves de serviço.DM (Diesel Medium) São óleos próprios para motores Diesel funcionando sob condições severas. as características do motor tais. em virtude não só de seus detalhes de construção como ao tipo de combustível. . combustível tendente a formar resíduos nas paredes dos cilindros sendo. que são encontradas nas embalagens comerciais como MIL-L-2104-B e MIL-L-2104C. Metais. Atioxidantes ou inibidores de oxidação fenóis. Os aditivos comumente usados são: TIPO DE COMPOSTO USADO Compostos orgânicos contendo enxofre.DS (Diesel Severe) Óleos próprios para motores Diesel especialmente sujeitos a serviço pesado. mas atuam no sentido de reforçá-las. sulfetos. o API. desenvolveu o sistema de classificação de serviço indicado pela sigla "S" para os óleos tipo "Posto de Serviço" (Service Station) e C para os óleos tipo "comercial" ou para serviços de terraplanagem. sais metálicos do ácido preventivos da corrosão ou "venenos" trifosfórico e ceras sulfuradas. hidroxisulfetos. como estanho. tais como aminas. bário e estanho. tais como fosfatos. nitrogênio. Abaixo a classificação de serviço: AS=Serviço de motor a gasolina e Diesel. Sabões de elevado peso Detergentes molecular. CB=Serviço moderado de motor Diesel. CA=Serviço leve de motor Diesel. freqüentemente incorporados Compostos orgânicos contendo enxofre ativo. SB=Serviço com exigências mínimas dos motores a gasolina. zinco ou bário. FINALIDADE 60 . CC=Serviço moderado de motor Diesel e a gasolina e CD= Serviço severo de motor Diesel. As diferenças entre os diversos tipos de lubrificantes reside nas substâncias adicionadas ao óleo para dotá-lo de qualidades outras. fenolatos. Também as forças armadas americanas estabeleceram especificações para os óleos lubrificantes. São os Aditivos. onde tanto as condições do combustível quanto as características do motor se somam na tendência de provocar desgaste e formar resíduos. Com a finalidade de facilitar a escolha dos óleos pelo consumidor leigo. fósforo ou nitrogênio. tais como sulfetos. para motores Diesel. SC=Serviço de motor a gasolina sob garantia. SE=Serviço de motores a gasolina em automóveis e alguns caminhões. que não alteram as características do óleo. catalíticos Compostos organo-metálicos. fósforo ou Anticorrosivos. SD=Serviço de motores a gasolina sob garantia de manutenção. contendo metais como magnésio.. com a colaboração da ASTM e SAE. alcoolatos. como resultado das pesquisas que realizam. tornou-se necessário conhecer bem as características viscosidade versus temperatura em uma faixa bastante ampla. tais como naftenato de chumbo. Preventivos contra a Derivados halogenados de certos ácidos graxos. é natural que os centros de pesquisas do ramo dedicassem especial atenção a essa propriedade. Tais óleos são conhecidos como "multigrade" ou multiviscosos. não é possível estabelecer. Produtos de condensação de alto peso molecular. no que concerne à viscosidade. óleo de Agentes de pressão banha sulfurado. Como a viscosidade é a característica mais importante do óleo lubrificante. tais como naftenatos e sulfonatos. Ou seja. borracha hidrogenada. muitas vezes chamados a trabalhar em condições de temperatura bastante variáveis. Os estudos desenvolvidos nessa área até os dias atuais. a priori. também. Aminas. A variação da viscosidade com a temperatura não é linear. como fosfato tricresílico. de viscosidade Dispersantes Inibidores de espuma Silicones Fig. cobalto e estrôncio. Com o desenvolvimento técnico exigindo qualidades mais aprimoradas dos óleos. observando-se que os óleos naftênicos sofrem mais a sua ação que os parafínicos. Polímeros Reforçadores do índicebutílicos. Sabões de extrema chumbo. quanto irá variar a viscosidade quando for conhecida a variação de temperatura. ésteres de celulose. A Caterpillar desenvolveu o óleo que hoje é comercializado com a classificação denominada "Série . Sais orgânicos contendo metais com cálcio. de forma a se comportarem como se pertencessem a uma classe de viscosidade a zero grau Farenheit e a outra classe a 210 graus Farenheit. óleos gordurosos e certos ácidos graxos. levaram os fabricantes de lubrificantes a produzirem óleos capazes de resistirem às variações de temperatura. Olefinas ou iso-olefinas polimerizadas.59-Tabela de aditivos. que é indicado para uso em motores Diesel turbo-alimentados e supera todas as classificações API. alguns serão mais sensíveis que outros. chegaram a desenvolver composições de óleos que hoje são encontradas a venda no mercado. ferrugem Sulfonatos. A Cummins 61 . Sabe-se que todos os óleos apresentam uma sensibilidade à temperatura. Os fabricantes de motores Diesel. Compostos de fósforo. compostos halogenados. Polímeros fluidez de metacrilato.3".Compostos organo-metálicos. tais Redutores do ponto de como fenóis condensados com cera clorada. mas poderá ser visto mais adiante. A princípio. a engrenagem do eixo de manivelas tem a metade do número de dentes da engrenagem do eixo de cames. no instante da injeção do combustível no cilindro. é claro que tanto a válvula de admissão quanto a de descarga devem estar fechadas. as referidas válvulas não podem estar abertas pois. Da mesma maneira. servem para você entender. além de ser reversível (gira nos dois sentidos). se assim acontecesse. Por exemplo. cada uma no seu devido tempo. que as peças que fazem parte do mecanismo de distribuição do motor devem trabalhar de forma sincronizada. e que qualquer desvio nessa sincronização pode fazer com que o motor trabalhe mal. uma vez que existe uma válvula de admissão e uma válvula de descarga na cabeça do cilindro. Quando isso acontece dizemos que o motor está “fora de ponto”. A finalidade do mecanismo de distribuição é fazer com que cada fase do ciclo de funcionamento do motor ocorra rigorosamente no seu devido tempo. a melhor indicação para lubrificação dos motores Diesel que operam em temperaturas superiores a 14°F (-10°C). tem arranque a ar comprimido. você percebe que se trata do mecanismo de um motor de 4 tempos. já foi concedida à Valvoline. A uma simples olhada. serão estudadas mais adiante. o conceito de distribuição tornase muito mais amplo quando se trata. se o motor estiver realizando a fase de compressão. para abrir as válvulas de aspiração e de descarga. Por agora vamos fazer um estudo básico da distribuição. por exemplo. nos Estados Unidos. Atualmente. você poderia pensar que. de um motor marítimo de grande porte que. que denominou de "Premium Blue". Na realidade. de imediato. atentando para o arranjo simplificado da figura abaixo. que por sua vez transmitem movimento às hastes ou varetas. Estas hastes acionam os balancins. entretanto. Essas particularidades. que mantém durante o funcionamento do motor a viscosidade praticamente constante e são aditivados para preservar suas características durante um maior numero de horas de serviço. cuja licença de fabricação. apesar de grosseiros. o conceito de distribuição envolve apenas a abertura e o fechamento das válvulas de aspiração e descarga e a injeção do combustível. Esses exemplos. no caso dos motores Diesel. ou nem sequer consiga funcionar. recai sobre os óleos multiviscosos (15w40 ou 20w40). Sua principal característica é a alta durabilidade. o combustível não poderia inflamar.desenvolveu um óleo fortemente aditivado com componentes sintéticos. Vejamos agora algumas particularidades dos componentes na figura abaixo: 62 . o qual é fixado num suporte que não aparece na figura. 8-SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO. Repare que as cames do mesmo eixo transmitem movimento aos tuchos. Repare que os balancins articulam no eixo. Além do mais. transmitindo o movimento das mesmas às varetas.é uma peça dotada de cames ( excêntricos ). Nos motores de médio e de grande porte. Eixo de cames . veremos que esse eixo pode possuir outra came. por meio da sua engrenagem (4). com a finalidade de transmitir o movimento de rotação do mesmo ao eixo de cames (5). Mais tarde. como ocorre nos motores de médio e de grande porte.61-Elementos do conjunto de distribuição. Tuchos . Engrenagem ou pinhão do eixo de manivelas – é fixada na extremidade do eixo de manivelas (3) . com a finalidade de acionar as válvulas de aspiração e de descarga do motor por meio do tucho. possui o mesmo número de dentes da engrenagem do referido eixo. Engrenagem ou pinhão do eixo de cames – é fixada na extremidade do eixo de cames. da vareta e do balancim. 63 . Nos motores de 4 tempos. e transmiti-lo ao eixo de cames propriamente dito. normalmente posicionada entre as duas da figura. costumam possuir rodetes para reduzir o atrito com a came.BALANCIM ENGRENAGEM DA ARVORE DE COMANDO DE VALVULAS EIXO DE CAMES VALVULAS DE DESCARGA ENGRENAGEM DA ARVORE DE MANIVELAS VALVULAS DE ADMISSÃO ENGRENAGEM DA INTERMEDIARIA Fig. possui o dobro do número de dentes da engrenagem do eixo de manivelas. por meio da engrenagem. Já no caso dos motores de 2 tempos. com o propósito de acionar a bomba injetora individual de cada cilindro.são peças que trabalham em contato com as cames. com a finalidade de receber o movimento rotativo do eixo de manivelas. Apresenta normalmente um disco com diâmetro externo menor do que o da válvula de admissão. Para permitir um bom enchimento do cilindro. normalmente substituível. Balacim . Essa folga visa prevenir a válvula contra os efeitos da dilatação térmica causada pelo calor dos gases da combustão. é construída em aço especial e sua haste trabalha em uma guia. quando a mesma encontra-se totalmente fechada. a folga entre o topo de sua haste e a extremidade do balancim. é aberta pela ação do balancim a partir do movimento da came. Válvula de descarga .é a peça que trabalha com uma de suas extremidades em contato com o tucho e a outra em contato com uma das extremidades do balancim. Quando ela está em processo de abertura ou fechamento. chegando “inclusive” a impedir o funcionamento do motor por falta de compressão suficiente. Estando mais sujeita ao calor dos gases da combustão do que a válvula de admissão. devido à razoável pressão ainda existente nos mesmos por ocasião da sua abertura. enquanto vai cessando a ação do balancim sobre o topo da sua haste. normalmente ela se apresenta com o diâmetro externo do seu disco maior do que o da válvula de descarga.é a peça que serve de porta de saída dos gases da combustão do interior do cilindro do motor. Algo importante a considerar no funcionamento de ambas as válvulas. devido ao seu formato excêntrico. a dilatação linear da sua haste não deixaria que ela fechasse completamente. é normalmente maior do que a da válvula de admissão. A exemplo da válvula de admissão. já o fechamento é feito pela ação de sua(s) mola(s). recebe o movimento da vareta e o transfere à válvula de admissão ou de descarga. A sua haste trabalha dentro de uma guia.é uma peça que. quando qualquer uma das válvulas está fechada. Se não houvesse essa folga. é que cada uma delas. fixo ao seu suporte. no seu devido tempo. geralmente substituível. A vareta transmite ao balancim o movimento alternado produzido pela came. o seu respectivo tucho está trabalhando na parte do círculo base que gerou a came. Entenda agora que. Isso é possível porque a velocidade de escoamento dos gases da combustão através dela é relativamente grande.Varetas . O balancim possui em uma de suas extremidades um parafuso com porca para permitir o ajuste da folga entre a sua outra extremidade e o topo da haste da válvula. ou da mistura ar+combustível (no cilindro do motor Otto).é a peça que serve de porta de entrada do ar (no cilindro do motor Diesel). 64 . Valvula de admissão . é sinal de que a parte excêntrica da came é que está atuando nos tuchos. articulando no eixo. vida dos componentes internos e consumo de combustível são afetados quando o motor opera fora da faixa de temperatura recomendada. pois performance. aproveita somente algo em torno de 30% da energia do combustível para o movimento. Um motor moderno. 65 .62. Fig. O sistema de arrefecimento é o responsável pela troca de calor do motor com o meio ambiente. O calor é transmitido ao fluido de arrefecimento que circula no bloco e cabeçotes do motor e posteriormente dissipado para o ambiente ao passar pelo radiador. em geral. Isto varia de um modelo de motor para outro. ou mesmo de um mesmo motor com versões turbo-alimentadas e pós-arrefecidas. onde maior eficiência e durabilidade são obtidas. Um bom funcionamento do sistema de arrefecimento é de suma importância.Sistema de arrefecimento. A parte da energia do combustível transformada em calor no interior do motor deve ser dissipada para manter o motor a uma temperatura de trabalho ideal. regulando sua temperatura de trabalho. Os outros 70% são eliminados através de calor.9-SISTEMA DE ARREFECIMENTO. 0 a 9. O sistema de arrefecimento. porém a utilização de água inadequada. Qualquer água potável que se considera boa para beber pode ser tratada para ser usada no motor.5.9. A qualidade da água não interfere no desempenho do motor. Fig. a longo prazo. A água deve ser mantida levemente alcalina. conforme recomendado pelo fabricante. for encontrado um teor de carbonato de cálcio acima de 100 ppm ou acidez. sulfatos e ácidos. geralmente por meio de um filtro instalado no sistema. são bastante freqüentes.0. por exemplo. para o radiador por intermédio da mangueira. 9. chamada de efeito termo-sifão. com o valor do PH em torno de 8. A água do sistema de refrigeração do motor deve ser limpa e livre de agentes químicos corrosivos tais como cloretos. com PH abaixo de 7. em quantidade conveniente. pode resultar em danos irreparáveis. O tratamento prévio da água deve ser considerado quando. Água muito ácida pode causar corrosão eletrolítica entre materiais diferentes. fica mais leve e por si só procura o ponto mais alto do motor subindo do bloco para o cabeçote e em seguida. periodicamente. A tendência natural de circulação da água.63-Bomba d’agua. O tratamento da água consiste na adição de agentes químicos inibidores de corrosão. deve ser lavado com produtos químicos recomendados pelo fabricante do motor. a cada determinado numero de horas de operação. A bomba d'água é responsável pelo auxílio nesta circulação de água em todo sistema de arrefecimento do motor. Quando ela é aquecida. O acionamento da bomba d'água é feito pela árvore de manivelas por intermédio da correia ou por engrenagem. que obstruem as passagens. Geralmente é recomendado um "flushing" com solução a base de ácido oxálico ou produto similar. provocando restrições e dificultando a troca de calor. produzidos por água com elevado grau de dureza.2-BOMBA D’ AGUA. ocorre naturalmente. 66 .1-AGUA DE REFRIGERAÇAÕ. A formação de depósitos sólidos de sais minerais. 5-ALETAS DE REFRIGERAÇÃO Fig. com a finalidade de receber o volume de água proveniente da expansão pelo aquecimento e de reintegrar esta água ao sistema.64-Bomba d’agua vista em corte. 67 . quando da contração do volume pelo 1.3-TANQUE DE EXPANSÃO.64-Radiador e reservatorio de expansão.RADIADOR 2-DRENO 3-TUBULAÇÃO 4-RESERVATORIO DE EXPANSÃO. É um reservatório incorporado ao sistema de arrefecimento. 9.BOMBA D’ ÁGUA Fig. 65-Radiador. O radiador é feito de metais para a dissipação rápida de calor. É um reservatório de água.9.4-RADIADOR. 68 . A função da válvula termostática é a de controlar a temperatura do motor. que formam uma grande superfície de dissipação do calor.5-TERMOSTATO. composto de aletas. Fig. 9. conhecidas por colméias. Elas possuem um bulbo com cera que se expande ou contrai em função da temperatura do fluido que a envolve. Fig.-termostato PASSAGEM DO LIQUIDO DE ARREFECIMENTO PARA O RADIADOR RADIADOR 69 . Quando o fluido de arrefecimento atinge a temperatura de trabalho. ou ao radiador. A válvula termostática exerce duas tarefas muito importantes: BLOQUEIO DO LIQUIDO DE ARREFECIMENTO PARA O RADIADOR RADIADOR Fig. a válvula abre e o fluxo passa para o radiador. Este bulbo com cera controla mecanicamente a válvula que abre e fecha a passagem do fluido de arrefecimento do motor à entrada da bomba d'água.66-Termostato. 70 . impedindo a circulação de água pelo radiador.Quando fechada acelera o processo de aquecimento do motor até a temperatura ideal de funcionamento.1. Fig. Fig.Mantém a temperatura do motor em nível ide al para o bom funcionamento.68 – Válvula aberta.67-Valvula fechada. cabeçote e novamente a bomba. bloco. atrav és da regulagem da abertura e fechamento da passagem para o radiador. a temperatura é mantida entre 800 a 120°C. isto é. 2. Neste caso a água circuIa somente entre a bomba. acelerando o processo de troca do calor. O acionamento do ventilador pode ser por embreagem viscosa. Situado junto ao radiador. simplesmente por polia e correia.69 a . motor elétrico. força a passagem do ar pelas aletas. Fig.6-VENTILADOR. fora-de-estrada utiliza-se ventiladores de 71 . este componente em forma de espiral.Ventilador Para maioria dos equipamentos acionamento hidráulico.9. polia eletromagnética. o motor vai se esfriando e a água do sistema se contrai. Caso isto não aconteça. ocorrerá a restrição dos dutos do radiador. provocando assim a elevação da temperatura da ebulição d'água. 10. Fig. diminuindo de volume. A 72 . Neste momento a válvula permite a entrada de ar. Durante a noite.2-POTENCIA. O torque máximo de um motor. 10.Com a função de formar pressão no sistema de arrefecimento acima da pressão at mosférica. Pode estar localizada no próprio radiador ou no tanque de expansão.1-TORQUE. que ocorre a determinada rotação. O torque geralmente é expresso em m. Um motor converte a energia química do combustível em trabalho.kgf e é indicado juntamente com a rotação em que foi medido. 2 . em repouso. 9. além de rompimento de juntas e mangueiras. é inferior ao torque que ocorre em sua rotação máxima. a rotação de torque máximo é importante de ser conhecida para identificação dos momentos ideais de mudança de marcha. 10. O torque de um motor de combustão interna. pela formação de vácuo no sistema.70 -Tampa pressurizadora.7-TAMPA PRESSURIZADORA. é necessário consultar a curva de torque do motor.Com a função de respiro para equilibrar a pressão interna na queda da temperatura do motor. em uma determinada unidade de tempo.-CONCEITOS BASICOS DE UM MOTOR. com melhor rendimento e economia de combustível.69 b – Ventilador de acionamento hidráulico. que varia conforme sua curva de torque. aproveitando o torque máximo do motor.Fig. Para verificar o torque em cada situação de rotação. é o resultado do produto da força atuante sobre o pistão pelo raio projetado do virabrequim. É provida de duas válvuIas: 1 . A potência é o trabalho desenvolvido pelo motor. Isto faz com que a água ferva a temperaturas superiores a 100OC independente da altitude geográfica da região. Para um automóvel. Fig. No dinamômetro o motor é submetido a cargas e rotações controladas. é possível determinar a potência desprendida pelo motor naquele instante. As curvas de potência e torque são geradas com o uso de dinamômetros. pressão de óleo lubrificante.potência de um motor é usualmente expressa em Watts ou em CV (cavalo Vapor). A potência de um motor em algumas literaturas estrangeiras é expresso em PS .71-Grafico de funcionamento de um motor de combustão interna. Esses valores são fornecidos pelo fabricante ou aferidos em dinamômetro.3. bastando multiplicar o torque pelo RPM. ou submetê-lo ao dinamômetro. 71) identifica os diversos regimes de funcionamento de um motor. tendo a mesma grandeza do CV. identificando o torque e potência máximos. onde 1 CV ≈ 736 Watts. De posse do torque e em que rotação ocorre. e significa Cavalo Vapor. dentre outros – veja Fig. 72. que submetem o motor aos diversos regimes. O gráfico (Fig.vem do alemão Pferdestärke.CURVAS DE PONTENCIA E TORQUE. basta consultar a curva de potência do motor. podendo simular diversas condições de funcionamento. A potência máxima de um motor ocorre a determinada rotação pouco inferior a rotação máxima admitida pelo mesmo. Para determinar a potência em outros regimes de giro. 73 . No aparelho são monitorados diversos parâmetros de funcionamento. como temperatura do motor. 10. consumo de combustível. Representa o somatório dos volumes internos dos cilindros do motor. 2. A cilindrada representa a quantidade de mistura ar combustível que o motor consegue conter em seus cilindros.0 litro. em litros. A cilindrada é expressa em centímetros cúbicos ou. Geralmente a cilindrada de um motor é aproximada para o número inteiro superior mais próximo para simplificação. possui a cilindrada de 1.72-Dinamometro.000 cm3. 10. comercialmente.3-CILINDRADA. ou 1. conforme se vê na Fig. Assim.Fig. 74 . um motor que possui 4 cilindros.3. onde cada um tem o volume de 250 cm3. Fig. • Motores à gasolina . Quanto maior a quantidade de ar admitido. É encontrado dividindo-se a potência máxima do motor (em CV) pela cilindrada em litros. Potência específica É um valor de referência para comparação entre a eficiência de motores. As taxas variam conforme o combustível utilizado. Nesse caso a taxa é reduzida para evitar problemas de detonação causados por excesso de compressão da mistura. maior é a potência que pode ser fornecida por um mesmo motor na mesma rotação. faz-se a seguinte divisão: 10. Para determinar a taxa de compressão de um motor.entre 9:1 e 11:1.cerca de 12:1. • Motores a Diesel em torno de 20:1. A taxa de compressão é calculada em função da relação entre o volume total (câmara de combustão + volume deslocado pelo pistão) e volume da câmara. Taxa de compressão Especifica quantas vezes a mistura é comprimida durante a fase de compressão. porém esta é limitada à capacidade do combustível resistir à compressão. A relação entre o ar admitido e o 75 . • Motores à álcool e gás natural veicular (GNV) . Os motores equipados com compressor ou turbo possuem a taxa de compressão menor devido ao maior enchimento dos cilindros provocada por esses dispositivos.Cilindrada.4 – EFICIENCIA VOLUMETRICA. medida pela octanagem.73 . O rendimento de um motor é proporcional à sua taxa de compressão. Isso se deve à maior taxa de compressão do mesmo. • 8% .Atritos internos decorrentes do funcionamento do motor. Q – Quantidade de ar admitido em litros por minuto. 10. É a relação entre a potência mecânica fornecida pelo motor no eixo virabrequim e a que lhe é disponibilizada pelo combustível durante o seu funcionamento. Onde. podendo passar dos 35%. tem a seguinte distribuição 1: • 35% . N – Rotação do motor em rpm. em um motor 4 tempos.5 – RENDIMENTO DE UM MOTOR. Z – número de cilindros.5 deve-se ao fato de que. o ar é admitido apenas uma vez em cada rotação do virabrequim. Vh – Volume deslocado em cm3.calor retirado através dos gases de escapamento. • 25% .Energia mecânica efetivamente disponível no volante do motor. Uma unidade a gasolina. por exemplo. O motor Diesel possui um rendimento superior. 1 76 . O fator 0. O motor de combustão interna aproveita apenas uma pequena parcela da energia resultante da queima do combustível.volume deslocado pelos pistões é indicado como a eficiência volumétrica de um motor (ην %).Calor dissipado pelo sistema de arrefecimento. • 32% . a quantidade de ar necessária para queimar 1 Kg de combustível é calculada.tempo de consumo de combustível em segundos.10. denominada relação ar combustível. Q – quantidade de ar admitida em litros por minuto. O valor varia em função da pressão e temperatura do ar: Onde. 77 . Peso específico do ar – é uma unidade que expressa o peso do ar por unidade de volume em Kg/m3.peso específico do ar. A relação ar combustível possível de ser queimada em um motor na prática varia de 8:1 a 21:1 (rica e pobre. Essa relação. b – quantidade de combustível consumido em cm3. t . respectivamente). r – peso específico do combustível.6 – RELAÇÃO AR COMBUSTIVEL(RAC). . • A relação de massa do N2 e O2 no ar é 77% : 23%.Relação ar combustível teórica Quando o combustível queima na presença de ar.9.tempo de consumo de combustível em segundos. Q – quantidade de ar admitida em litros por minuto. t . Onde. A mistura admitida por um motor de combustão interna só queimará em uma determinada faixa de relação. 2. define a relação de peso entre o ar e o combustível admitido.1 . Po – Pressão atmosférica em mmHg. b – quantidade de combustível consumido em cm3. Uma vez que. r – peso específico do combustível.peso específico do ar. a quantidade deste pode ser calculada. Td – Temperatura da atmosfera em bulbo seco (°C). A relação de peso ar combustível calculada é denominada relação teórica. Supondo que a gasolina é composta unicamente por hexano (C6H14). • O ar é composto por aproximadamente 79% de Nitrogênio (N2) e 21% de oxigênio (O2). . a reação é a seguinte: C6H14 + 9.112 28 + 32 Conseqüentemente. por sua vez será 0.33 (relação teórica) Essa relação também é conhecida como razão estequiométrica.767 A relação de massa do N2 no ar é 0.5x2x16 = 304 • • A quantidade de ar necessária para queimar completamente 1 Kg de combustível é X Kg: 86:304 = 1:X X = 3. No Brasil.112 = 0.53 Y = 11.8:1.8 = 15.5O2 = 6 CO2 + 7 H2O 6x12 + 14x1 = 86 9.369 + 0.369 28 + 32 32 A massa de O2. considerando uma queima completa com gasolina pura.Massa molecular do N2 é 14 x 2 = 28 Massa molecular do O2 é 16 x 2 = 32 28 A massa de N2 será 0.21 x = 0.369 = 0. faz com que a razão estequiométrica fique em 13. 77:23 = Y:3. o uso de uma mistura de cerca de 22% à gasolina. a quantidade de ar necessária será igual a : X + Y Kgs = 3.79 x = 0. e a quantidade de nitrogênio necessária é Y Kg.233 A relação de massa do O2 no ar é 0. 0.53Kgs A relação de masa de Nitrogênio e Oxigênio é 7:23.53 + 11.112 Quando ocorre a queima completa do combustível.112 0.369 + 0. 78 .8 Kgs Finalmente. br LIVROS: Livro do mecânico e eletricista do automóvel – Editora HEMMUS.oficinabrasil.br http:// www.joseclaudio.eng.webmecauto. 79 . APOSTILAS : MWM – Motores diesel básico.html http:// www.br/manutencao/materias/turbo.• REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: INTERNET: http://www.jornalmotor.com.com.com.com. Motor de combustão interna – SENAI/CIMATEC MANUAL DO FABRICANTE : MWM – Motor Sprint.br http:// www.omecanico.br http:// www. 80 .MWM – Motor ACTEON. MWM – Motor 229.