Cárter

O cárter é simplesmente a tampa inferior do motor que tem a função de armazenar o óleo de lubrificação. Geralmente é uma peça em aço estampado, de modo a apresentar boa resistência ao choque, mas pode também ser fundida em alumínio. Como também tem a função de arrefecimento do óleo, por vezes apresenta alhetas exteriores para intensificar a transferência de calor com o ar exterior.

É geralmente compartimentado para reduzir a movimentação do liquído durante as oscilações: do veículo e apresenta uma abertura na parte inferior para retiragem do óleo por gravidade. Por vezes possui um íman com a função de "agarrar" as limalhas, rebarbas ou outros elementos de ferro que circulem no óleo e que de outro modo poriam em risco a bomba de óleo e todos os elementos a lubrificar ou entupiriam o filtro

Bloco do motor

Tradicionalmente os blocos de cilindros eram fabricados em ferro fundido, material resistente, económico e fácil de trabalhar. No entanto, cada vez mais se utilizam ligas leves para os blocos, para a redução de peso e melhoria da transferência do calor. No bloco existem cavidades cilíndricas onde estão colocadas as camisas dentro das quais trabalham os pistões.

Legenda da figura - camisa vista em corte

Os pistões não trabalham directamente sobre o bloco, pois se as paredes se gastarem é mais barato a substituição das camisas do que a do bloco. Além disso, o material de que as camisas são feitas pode ser mais resistente ao desgaste ou oferecer menos atrito, sem influenciar muito o custo final.

Por vezes a superfície das camisas é sujeita a uma deposição electolítica de ligas a base de cromío e níquel, muito resistentes ao desgaste e oferecendo menor atrito ao movimento do pistão.

O arrefecimento das camisas é efectuado por um fluido (geralmente um anti-congelamte misturado com água) que contorna os cilindros. Se o liquído refrigerante estiver em contacto com as camisas, estas denominam-se camisas húmidas e no caso contrário, camisas secas. Existem ainda no bloco condutas para o óleo de lubrificação e apoios para a cambota e árvore de cames (se não estiver colocada na culassa), além de outros elementos como bases de montgem para a bomba de óleo, filtro de óleo, saída para o distribuidor, e apoios para outros elementos externos tais como alternador ou o compressor do ar condicionado.

A configuração exterior do bloco depende do tipo de arrefecimento. Se for po liquído, bloco apresenta-se liso, se for a ar, o exterior apresenta-se com alhetas. Estas alhetas terão uma maior extensão oe aparecerão em maior número nos locais em que a transferência de calor é mais crítica. O material indicado para as alhetas são as ligas de alumínio, mercê a sua boa condutibilidade térmica. No caso do arefecimento liquído, a transferênciade calor pode intensificar por um projecto cuidado da orientação das passagens do liquído, podendo também utilizar-se alhetas.

Na extremidade superior do bloco existe a culassa com a qual este terá de manter boa estanquecidade tanto nos cilindros (camisas) como nas condutas de água e óleo. Assim as camisas terão de possuir dimensões exactas para que a vedação se de perfeitamente e usam-se juntas de espessura calibrada na junção bloco-culassa, chamadas juntas da culassa.

Esta junta é de desenho elaborado, pois terá de resistir as elevadas pressões e temperaturas da combustão, incorporando, geralmente, anéis de metal para a vedação das camisas e vedantes poliméricos nas passagens do liquído de arrefecimento e do óleo.

Os anéis de metal são esmagados com o aperto, pelo que cada junta deverá ser usada somente uma vez.

Antes da proibição do amianto, as juntas eram fabricadas neste material natural, sendo actuelmente empregues materias sintéticos, tais como o "kevlar". O bloco está dotado de um elevago número de pernos, a fim de permitir um aperto perfeito da culassa.

Culassa ou cabeça do motor

O material mais empregue no fabrico das culassas são es ligas de alumínio, relativamente fáceis de trabalhar, leves e de boa condutabilidade térmica. Os motores antigos usavam principalmente o ferro fundido.
Como o alumínio tem fracas qualidades superficiais, é necessário dotar a culassa de vários postiços, de forma a melhorar a sua resistência e longevidade. Os mais importantes são os das sedes das válvulas, feitos de aço de alta resistência, para resistirem ao coque das válvulas (aquando do seu fecho) nas difíceis condições de altas temperaturas e gases reactivos (escape).





Com a introdução da gasolina sem chumbo perderam-se as propriedades lubrificantes deste elemento, pelo que as sedes das válvulas projectadas para funcionarem com esse combustível tiveram de ser ainda mais resistentes. Outros postiços poderão ser as guias das vávulas, os apoios da árvore de cames e dos balanceiros e a rosca da vela, embora parte destes possam ser maquinados directamente no alumínio da culassa. Os motores diesel de injecção indirecta tem ainda a pré-câmara de combustão como postiço.
Há motores em que o bloco do motor e culassa são fundidos na mesma peça. Com isso consegue-se economizar ao n´vel de produção (menos peças a fabricar e a montar), mas ainda tem a vantagem de poder proporcionar uma menor emissão de hidrocarbonetosnão queimados.
No aperto da culassa ao cilindro podem-se usar parafusos, mas o uso de pernos é mais frequente. A força (binário) e a ordem de aperto são recomendados pelos fabricantes, no sentido de se evitarem deformações permanentes da culassa aquando da opreração de montagem. Antes dos anos 80 a "rodagem" do motor permitia que as diferentes peças se acomodassem entre si, o que fazia com que a tensão de aperto da culassa diminuísse e obrigava ao seu reaperto ao fim de 500 quilómetros. Actualmente os pernos são fabricados num material com uni limite de cedência, com controlo do seu alongamento extremamente sofisticado. Deste modo, torna-se desnecessário o reaperto, pois os ajustes das várias pecas durante a rodagem são signitificativamente inferiores ao alongamento incial dos pernos.

Principais diferenças entre um motor gasolina e diesel

Neste post vou falar das principais diferenças de um motor diesel e gasolina. As principais diferenças são:

• Um motor a gasolina aspira uma mistura de gasolina e ar, comprime-a e faz a ignição através de uma faísca. Um motor a diesel puxa o ar, comprime-o e então injeta o combustível no ar comprimido, o calor do ar comprimido inflama o combustível espontaneamente.
• Um motor a gasolina comprime a uma taxa de compressão de 8:1 a 12:1, enquanto um motor a diesel comprime de 14:1 a 25:1.
• Motores a gasolina geralmente usam carburação, na qual o ar e o combustível são misturados bem antes do ar entrar no cilindro, ou injeção de combustível no colector de admissão, no qual o combustível é injetado imediatamente antes do tempo de aspiração. Os motores a diesel usam injeção direta ou indirecta de combustível.
• Os motores a gasolina atingem normalmente 6500 rpm enquanto que os motores diesel atingem 4500 rpm.

Funcionamento de motor a 4 tempos

Neste post vou explicar como funciona um motor de 4 tempos. Considerando o uso de apenas duas válvulas que são comandadas pelos ressaltos de árvore de cames, uma designada por válvula de admissão , que permite a introdução no cilindro de uma mistura gasosa composta por ar e combustível e outra designada como válvula de escape, que permite a expulsão para a atmosfera dos gases queimados.
O ciclo de funcionamento de um motor de combustão a 4 tempos é o seguinte:

• Admissão - Com o pistão no PMS (ponto morto superior) a válvula de admissão abre, enquanto se mantém fechada a válvula de escape. A dosagem da mistura gasosa é regulada pelo sistema de alimentação, que pode ser um carburador ou injecção electrónica, em que se substitui o comando mecânico destes sistemas por um electrónico e conseguindo-se assim melhores prestações, principalmente quando solicitadas respostas rápidas do motor. O pistão é impulsionado para baixo pela cambota, e assim move-se até ao PMI (ponto morto inferior).
  
• Compressão - Fecha-se nesta altura a válvula de admissão, ficando o cilindro cheio com a mistura gasosa (ar + combustível), que é agora comprimida pelo pistão, impulsionado no seu sentido ascendente em direcção à cabeça do motor pela cambota até atingir de novo o PMS. Na animação observa-se que durante este movimento as duas válvulas se encontram fechadas.
  
• Explosão - Quando o pistão atingiu o PMS, a mistura gasosa que se encontra comprimida no espaço existente entre a face superior do pistão e a cabeça do motor, denominado câmara de combustão, é inflamada devido a uma faísca produzida pela vela e explode. O aumento de pressão devido ao movimento de expansão destes gases empurra o pistão até ao PMI, impulsionando desta maneira a cambota e produzindo a força rotativa necessária ao movimento do eixo do motor que será posteriormente transmitido às rodas motrizes.
  
• Escape - O cilindro encontra-se agora cheio de gases queimados. É nesta altura, em que o pistão impulsionado pela cambota retoma o seu movimento ascendente, que a válvula de escape abre, permitindo a expulsão para a atmosfera dos gases impelidos pelo pistão no seu movimento até ao PMS, altura em que se fecha a válvula de escape.

Motores Gasolina e Diesel

Desde a sua invenção no século XIX, os motores de combustão internatem evluído continuamente, mas os principios basicos têm-se mantido:

• O volume varrido é criado por um pistão a evoluir dentro de um cilindro;


• O movimento do pistão é controlado por um sistema biela-manivela;


• A energia fornecida ao motor por meio de um combustível líquido ou gasoso;


• O motor fornece energia ao exterior através de um veio que roda.

Existe algumas excepções à lista enunciada, tais como os motores rotativos (sem cilindros, nem pistões circulares alternativos) e os motores de êmbolos (ou pistões) livres que não produzem potência pela rotação do veio (aproveitam a entalpia dos gases de escape para fazer rodar uma turbina). A descrição dos motores é aqui efectuada incide sobre os motores convencionais, incluindo pequenos e grandes, rápidos e lentos, queimando gasolina, gasóleo ou outro tipo de combustível.

Um motor de combustão interna deve possuir uma estrutura suficientemente rígida para suportar as elevadas pressões e velocidades a que poderá estar sujeito. Esta estrutura é constituida por três partes:

• cabeça do motor ou culassa, que se encontra numa extremidade (topo);


• bloco do motor ou dos cilindros, geralmente a parte estrutural do motor;


• cárter, que constitui a parte inferior do motor.

Estes motores podem apresentar um só cilindro (monocilíndrico) ou vários, denominando-se multicilíndricos. Neste caso os cilindros podem agrupar-se de variadas maneiras, havendo vantagens/desvantagens para cada situação.