SISTEMAS AUXILIARES DOS MOTORES

1. SISTEMAS AUXILIARES DOS MOTORES Sistema de válvulas Sistema de alimentação Sistema de arrefecimento Sistema de lubrificação Sistema elétrico

2. SISTEMA DE VÁLVULAS • Responsável pelo fechamento e abertura das válvulas nos motores de 4 tempos. • Eixo de cames • Tuchos • Varetas • Balancins • Molas • Válvulas

3. Comando indireto - tratores 1. eixo de cames; 2. tucho; 3. vareta; 4. balancim; 5. mola; 6. válvula Vista de lado Vista de cima

4. Comando direto - automóveis 1. eixo de cames; 2. tucho; 3. mola; 4. válvula

5. Abertura e fechamento das válvulas • O ciclo se inicia antes do PMS com a abertura da válvula de admissão. O processo de admissão se encerra antes do PMI com o fechamento da válvula de admissão. • Quando o pistão se aproxima do PMS durante a compressão o combustível é injetado, e depois de um pequeno intervalo de tempo (atraso do processo de ignição) , a mistura explode e força o pistão para baixo transformando a energia. • A descarga se inicia com abertura da válvula de descarga antes do pistão atingir o PMI e fecha logo após o pistão atingir o PMS. • Durante algum tempo ocorre uma sobreposição em que as duas válvulas permanecem abertas.

6. Válvulas • O motor convencional apresenta duas válvulas por cilindro; • A válvula de admissão é maior que a válvula de descarga; • Existem motores com mais de duas válvulas por cilindro.

7. Variação da área de admissão em função do número de válvulas por cilindro • A maior área de admissão é obtida para cinco válvulas por cilindro, sendo três de admissão e duas de descarga Válvulas por cilindro

8. Eixo de cames • Pode estar localizado no bloco ou cabeçote do motor; • Apresenta ressaltos que transformam movimento de rotação em movimento linear alternado das válvulas ; • Fabricados em aço forjado ou ferro fundido. • Engrenagem do eixo de cames • Localizada em uma das extremidades do eixo • O diâmetro é o dobro da engrenagem do virabrequim

9. Tuchos • Os tuchos ficam em contato direto com os ressaltos e transmitem o movimento do eixo de cames para as varetas ; • São fabricados em aço forjado ou de fundição temperada e podem ser mecânicos ou hidráulicos • O tucho hidráulico apresentam a vantagem prática de se ajustar automaticamente conforme ocorre o desgaste dos cames. • Os tuchos são responsáveis por aproximadamente 20% da fricção total do motor ;

10. Redução do torque de fricção em função do revestimento de carbono dos tuchos Fonte: Ford / INA

11. SISTEMA DE ALIMENTAÇÃODIESEL • Responsável pelo suprimento de ar e combustível ao motor • Circuito de ar • Circuito de combustível

12. Circuito de Ar

13. Pré-filtro de ar • Pré-filtro : está localizado antes do filtro de ar. Tem como objetivo reter partículas grandes contidas no ar. Filtro de ar

14. Filtro de ar • Tem como função reter partículas pequenas contidas no ar • Podem ser de dois tipos: • em banho de óleo • de papel

15. Filtro de ar em banho de óleo Ar com impurezas • O ar passa por uma camada de óleo antes de atravessar o elemento filtrante. O elemento filtrante não é trocado, devendo ser limpo periodicamente. Ar filtrado

16. Filtro de ar de papel • Nos filtros de papel, também conhecidos como ‘filtro de ar seco’ existem dois elementos filtrantes descartáveis: • filtro primário de papel • filtro secundário de feltro

17. Filtro de ar de papel Ar com impurezas Centrifugação do ar Ar filtrado Ciclonizador Válvula de descarga

18. Filtro de ar seco • Apresenta dois elementos filtrantes descartáveis: • filtro primário de papel • filtro secundário de feltro

19. Coletor de admissão • A admissão do ar : • por meio do vácuo criado pelo movimento descendente do pistão: motor aspirado • sob pressão: motor turbinado

20. Turbocompressor: o ar é admitido sob pressão. Mesma cilindrada com maior potência • turbocharger, turboalimentador ou turbo • Maior massa para mesmo volume de ar

21. Intercooler: sistema de resfriamento de ar para motores turbinados. • Localizado no coletor de admissão; • Contribui para aumentar a massa de ar do volume de admissão

22. Circuito de combustívelDIESEL • Armazenamento, transporte e filtragem de combustível; • Dosagem de combustível de acordo com a posição do acelerador; • Injeção de combustível atomizado, sob pressão, no interior da câmara de combustão de cada cilindro segundo a ordem de ignição do motor; • Pressão de injeção: 1600-2000 kgf.cm-2 = 1600-2000 atm.

23. Componentes do sistema

24. Tanque de combustível • O tanque de combustível é fabricado de polietileno de alta densidade; • Deve apresentar capacidade suficiente para autonomia de uma jornada de trabalho; • Capacidade do tanque de combustível para alguns modelos de tratores agrícolas;

25. Copo de sedimentação • Está localizado antes da bomba alimentadora; • Decanta a água contida no combustível; • Apresenta na parte inferior um parafuso para drenagem.

26. Bomba alimentadora • Bomba alimentadora: baixa pressão – bombeamento do combustível do tanque até a bomba injetora

27. Filtro de combustível • Evita que partículas contidas no combustível atinjam a bomba injetora

28. Filtro de combustível com sedimentador: filtra combustível e decanta água

29. Tubulações • Baixa pressão: entre o tanque a bomba injetora; • Alta pressão: entre a bomba injetora e os bicos injetores.

30. Bomba injetora:localizada entre os filtros e os bicos injetores. • Dosagem e controle da injeção de combustível sob pressão.

31. Bicos injetores • Quando ocorre a pulverização do combustível na câmara a pressão é em torno de 1600 bar, ou seja, cerca de 1600 vezes o valor da pressão atmosférica. • Os motores diesel podem apresentar controle de injeção eletrônica.

32. Unidades usuais de pressão • A unidade internacional é o Pascal, Pa;

33. SISTEMA DE ARREFECIMENTO • O sistema de arrefecimento é um conjunto de dispositivos eletromecânicos que controla a temperatura dos motores de combustão interna.

34. Radiação direta Trabalho útil Motor CALOR SISTEMA DE ARREFECIMENTO Trabalho para vencer resistências Gases do escape Sistema de arrefecimento • 25-35% do calor é transformado em trabalho mecânico; • 65-75% é liberado para o meio ambiente: por radiação direta, gases do escape e pelo sistema de arrefecimento.

35. Meios arrefecedores • Os meios arrefecedores usados são o ar e a água. • O meio arrefecedor entra em contato com as partes aquecidas do motor, absorver calor e transfere para o meio ambiente.

36. Vantagens do ar • Torna mais simples o projeto e a construção do sistema; • É facilmente disponível e não requer reservatórios e tubulações fechadas para sua condução; • Não é corrosivo e não deixa incrustações; • Não se evapora e não se congela para as mais severas condições de funcionamento do motor.

37. Desvantagens do ar • Baixa densidade, havendo necessidade de um volume muito maior de ar do que de água para retirar 1 caloria do motor; • Baixo calor específico, isto é, baixa capacidade de transferir calor entre um sistema e sua vizinhança. • Temperatura não é uniforme no motor e ocorre a formação de “pontos quentes”; • Não existe um dispositivo para controlar a temperatura do motor nas diversas rotações.

38. O ar possui menor calor específico do que a água Quadro 1. Quantidades de ar e água para retirar 1 caloria do motor

39. TIPOS DE SISTEMAS DE ARREFECIMENTO • Sistema ar de circulação livre ou forçada; • Sistema água de camisa aberta ou por evaporação, de circulação fechada com torre de arrefecimento ou de circulação aberta com reservatório. • Sistema ar e água de termossifão ou de Circulação Forçada (tipo comumente usado nos motores de tratores acima de 45 cv).

40. Sistema ar de arrefecimento • Componentes: Aletas, ventoinha, dutos e defletores. • Aletas: localizadas no cabeçote e nas partes externas dos cilindros com a finalidade de aumentar a superfície de contato entre o motor e o meio arrefecedor, o ar.

41. Sistema ar • Ventoinha: produção de corrente de ar entre o meio ambiente e o motor ; • Dutos e defletores: condução e orientação da corrente de ar na direção das aletas de arrefecimento.

42. Vantagens do sistema ar • Construção Simples • Menor peso por CV • Manutenção simples

43. Desvantagens do sistema ar • Difícil controle de temperatura; • Desuniformidade de temperatura do motor; • São facilmente susceptíveis de superaquecimento; • Exigem constante limpeza das aletas, principalmente em trabalhos agrícolas.

44. Sistema ar-água de arrefecimento • Usa AR e ÁGUA como meios arrefecedores. A água absorve o calor dos cilindros e transfere para o ar através de um radiador.

45. Tipos de sistemas ar-água • Termossifão • Circulação forçada

46. Termossifão • A vantagem do termossifão é a simplicidade. As desvantagens são: • Exige camisas e tubulações mais amplas para facilitar a circulação da água. • Se a água se encontrar abaixo do nível normal haverá formação de bolsões de ar acarretando superaquecimento.

47. Termossifão Ventoinha Cabeçote Bloco Cárter Radiador

48. Circulação forçada • Usa bomba centrífuga que promove a circulação forçada do meio arrefecedor; • Possui válvula termostática entre o cabeçote do motor e o radiador para o controle da temperatura; • A quantidade de água do sistema pode ser reduzida consideravelmente, pois neste sistema a água está sob pressão e circula com maior velocidade que no termossifão

49. Circulação forçada Depósito superior Válvula termostática Camisa d`água Depósito inferior Bomba d`água

50. Circulação forçada