Como funciona um motor de um carro?

Olá pessoal,

Vou dar uma pausa naquela série sobre tecnologias da Fórmula 1 e escrever sobre um assunto que fascina a todos os apaixonados por carros, o motor. Que atire a primeira pedra aquele que nunca ficou emocionado ao ouvir um Maverick V8 roncando alto! Quem de vocês não rejeitou os protetores de ouvidos em Interlagos, sentou-se e se sentiu no céu com aquele barulho ensurdecedor de um fórmula 1 de motor cheio no fim da reta? Bom… Vamos ao que interessa.

Embora a moda seja a dos carros híbridos, econômicos… Isso para mim é besteira, vou falar aqui do bom e velho motor a combustão, o que nos dá muito mais cavalos de potência.

Cada motor possui um numero de cilindros, um V8 como o nome diz é um motor que possui 8 cilindros dispostos em forma de V, os motores mais populares possuem uma configuração com 4 cilindros dispostos em forma de linha, mas existem diversos tipos: dispostos em W, Boxer… E seja lá o que os engenheiros inventarem.

Representação dos cilindros dispostos em V

Os motores em V são muito usados nos carros esportivos (principalmente os V8 que são mais famosos) e por isso muitas pessoas acham que o motor em V tem um desempenho melhor do que o que usa cilindros em linha, na verdade não. A única razão para os cilindros serem dispostos dessa maneira é porque o motor fica mais compacto do que se estivessem em linha, imagine um motor de alta cilindrada (não um 2.0, um 3.6 ou algo do tipo ) seria impraticável colocar 8 cilindros desse porte em linha, e por isso é conveniente se usar os cilindros dispostos em V.

Motor do Fórmula Universitária, também possui 4 cilindros dispostos em linha.

Valendo-me do fato que todos os carros populares no Brasil utilizam motor de 4 cilindros em linha, vou explicar o funcionamento baseado neles:

O cabeçote é a parte de cima do motor, nele estão as válvulas (que pulverizam o combustível) e também as velas, responsáveis pela centelha que “inflama” a mistura da gasolina ou álcool com o ar, nos motores a diesel é um pouco diferente pois não há centelha mas isso é papo para algum post futuro. Outra coisa interessante é que entre o cabeçote e o bloco do motor existe uma altura que pode ser modificada (para quem conhece do assunto, rebaixar o cabeçote) isso aumenta a taxa de compressão e dá preciosos cavalos de potência. É uma boa dica para quem gosta, mas tem que ser feito por profissionais, pois o procedimento não é feito da forma correta, fatalmente resultará na quebra do motor.

O bloco fica logo abaixo do cabeçote, por ele fluem vários dutos responsáveis por carregar o óleo e lubrificar o motor, além disso acomoda os cilindros que são parte fundamental da explicação, neles estão os pistões que dão inicio à mágica do movimento.

Cada pistão está preso no eixo virabrequim que tem o papel de transformar o movimento vertical dos pistões em um movimento de rotação.

O virabrequim é conectado ao volante do motor, que por sua vez é conectado a caixa de cambio do carro e então a potência e repassada às rodas.

Para completar a estrutura básica de um motor, vamos ao cárter, que é o reservatório onde fica armazenado o óleo do motor.

O leitor percebe que a principio e um funcionamento bem simples, mas existem alguns detalhes, os cilindros não “explodem” a mistura ao mesmo tempo, existe todo um movimento sincronizado. (lembra dos motores 2 tempos? E dos motores 4 tempos? Bom não vou entrar no mérito da questão, vamos tomar como base um motor 4 tempos)

O “tempo 1” é a admissão, nele a válvula de admissão pulveriza uma mistura de ar e combustível e o pistão desce aspirando essa mistura para dentro da câmara. No final desse tempo, o pistão está no ponto mais baixo do curso e a válvula de admissão se fecha.

Admissão

O “tempo 2” é a compressão  ambas as válvulas estão fechadas, e o pistão sobre comprimindo a mistura de combustível e ar, devido a alta pressão essa mistura que a principio e liquida e fria, é aquecida e vira vapor.

Compressão

O “tempo 3” é a explosão, a mistura está comprimida dentro da câmara e então a vela gera uma faísca (centelha) que faz com que uma explosão seja gerada, empurrando o pistão para baixo novamente, devido a forma do eixo virabrequim (veja a primeira figura) a mesma força que faz esse pistão descer, já ajuda o próximo a subir.

Explosão

Explosão

O 4º e ultimo tempo é o escape, onde a válvula de escape se abre e o pistão sobe novamente expulsando os gases que sobraram da explosão, depois disso, o ciclo recomeça no tempo 1.

Escape

O virabrequim e dimensionado de tal forma, que cada um dos 4 pistões se em contra em um “tempo” diferente, permitindo uma melhor distribuição da potencia do motor no tempo.

Bom pessoal, esse foi o post sobre motores, espero que tenham gostado e caso tenham alguma sugestão, podem ficar à vontade, todo elogio, critica e idéia são bem vindos aqui!

Um grande abraço a todos,

Rafael Basilio

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