Como funciona o motor do seu carro??

Se olharmos no dicionário Houaiss, veremos que da palavra motor deriva do latim motorìus,(adj) e indica, desde os tempos remotos, aquilo  ‘que se move ou movimenta alguma coisa’. Curioso pensar que palavras como maremoto, terremoto, moto (motocicleta) dentre outras ainda guardam o seu sentido original (movimento) e não associamos a ela a máquina “motor”.  Depois da Revolução Industrial, o motor tornou-se um sinônimo literal das máquinas que convertem diferentes formas de energia em movimento (ou, academicamente falando, trabalho) e assim permanece até hoje.

Motores de automóveis nada mais são do que máquinas capazes transformar pequenas e rápidas explosões em energia útil (isso mesmo, são explosões controladas!) capaz de mover o seu veículo. Há vários tipos de motores a explosão, como motores a diesel e e motores 2 tempo, por exemplo e possuem características diferentes dos motores de automóveis. Houve muitas melhorias desde o projeto original de motor de automóvel (ver Nikolaus Otto (1832–1891) [wiki link]) deixando-o mais eficiente e poderoso, mas ainda assim o motor do carro continua sendo um dispositivo muito simples e há muito o que melhorar. Mas como eles funcionam? Antes de entendermos como essa maravilhosa máquina opera, vamos dar uma olhada nas peças básicas que compõe o que é chamado de cilindro (local onde acontece a queima de combustível).

 

Vela de ignição
É um dispositivo eletricamente controlado, que faz uma faísca para incendiar a mistura de ar- e combustível, promovendo a combustão (J).

Desenho com as partes básicas de um cilindro de motor

Desenho com as partes básicas de um cilindro de motor

Válvulas de admissão e de escapamento
São peças que abrem no momento certo e deixam entrar o ar e o combustível e sair os gases queimados. Durante a compressão e subseqüente combustão, ambas as válvulas são fechadas, mantendo a câmara de combustão vedada.

Pistão
É a peça metálica cilíndrica se move dentro do cilindro e é a responsável por captar e transmitir a energia da explosão para a biela.

Biela

É a haste que liga o pistão ao virabrequim. Note que como há duas inserções, as duas pontas da biela podem girar, permitindo a energia do pistão girar o virabrequim por seu intermédio.

Virabrequim
Transforma o movimento retilíneo do pistão em um movimento circular. Esse é aproveitado por outras peças, como veremos mais para frente

Cárter
O cárter funciona normalmente como o reservatório de óleo do motor e esse promove a lubrificação e resfriamento das peças internas no motor.

Como acontece o Ciclo Otto

Todos os motores dos carros têm um número variado de cilindros (geralmente de 4 a 8) e estão dispostos de várias maneiras diferentes (em linha, em V, ou deitado em plano (conhecido também como horizontal oposto ou boxer). Eles são projetados para usar um ciclo de combustão de quatro tempos. Os quatro cursos são denominados (1) admissão, (2) compressão, (3) combustão e (4) escape. Estes cursos são repetidos em rápida sucessão para gerar energia suficiente para o movimento do carro. Veja na figura animada abaixo.

  1. A válvula de admissão se abre e uma mistura de combustível  e ar é puxado para dentro do cilindro enquanto o pistão se move para baixo. Essa fase é a admissão. Somente uma pequena gota de gasolina precisa ser misturada ao ar para que isso funcione. (Parte 1 da animação)
  2. O pistão é empurrado para cima para criar compressão (tornando a explosão mais potente). (Parte 2 da animação)
  3. Uma faísca é então introduzida para inflamar a mistura para criar a combustão necessária para empurrar o pistão para baixo (Parte 3 da animação)
  4. Assim que o pistão atinge a parte de baixo do seu curso, a válvula de escapamento se abre e os gases queimados deixam o cilindro através do tubo existente para esse fim. (Parte 4 da animação)

legenda

A velocidade desse ciclo é medido em RPM e é um dos fatores que determina a aceleração do veículo. Quando o motorista aperta fundo o acelerador, aumenta a quantidade de gasolina que é liberada para o motor. Conseqüentemente os pistões do motor aumentam a sua velocidade de sobe e desce, gerando uma maior velocidade de rotação do virabrequim. Caso o freio não seja acionado, esse ritmo mais rápido pode resultar em aceleração e como conseqüência, no aumento na velocidade do veículo.

Vale a pena salientar que carros que estão com os anéis de segmento (de vedeção) desgastados podem estar queimando o óleo que está no cárter. O óleo escapa do compartimento inferior e vai parar dentro da câmara de combustão, gerando uma fumaça cinzenta, bastante poluente, que diminui a eficiência de trabalho do motor. Por isso, se não é possível levar o carro a um mecânico imediatamente, é necessário sempre se verificar o nível de óleo e completá-lo a cada 1.000 km ou menos. Além de prejudicar o meio ambiente, ele pode diminuir drasticamente e por em sério risco o motor do seu veículo. As conseqüências de se deixar o cárter sem óleo são severas e podem chegar até a fundir o motor.

Como poderão tornar os motores mais eficientes e menos poluentes?

Não há dúvidas de que o motor de ciclo Otto à gasolina foi uma invenção genial, mas agora ela é vítima do seu próprio sucesso. Com cerca de 500 milhões de carros no planeta, a poluição produzida pelos veículos é um sério problema, e continua em crescimento. O dióxido de carbono liberado quando os combustíveis contribui para o aquecimento global, a despeito do protesto de negacionistas [link em inglês]. A solução poderia ser carros elétricos, que obtém sua energia de fontes limpas de energia, ou carros híbridos que usam uma combinação de eletricidade e energia da gasolina. Esses tópicos serão abordados em artigos no futuro.

Para uma melhor visualização do funcionamento do motor, recomendamos assistir à animação que segue no vídeo abaixo.

Para saber mais, consultar:

– “HowStuffWorks Brasil – Como funcionam os motores de carros?
“How a motor engine works? (site em inglês)

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2 Comments:

  1. gostei muito dessas explicações,é muito detalhado.Valeu a pena.

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