xx0040-motor a propulsao

7/30/2019 Xx0040-Motor a Propulsao

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MQUINAS DE PROPULSO

MARTIMO


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Sumrio

1 Conceitos Bsicos............................................................................................. 51.1 Energia ................................................................................................................ 51.2 Trabalho ............................................................................................................... 5

1.2.1 Potncia ............................................................................................................... 51.3 Rendimento trmico ............................................................................................111.4 Combusto .........................................................................................................121.5 Mquinas de combusto .....................................................................................131.5.1 Funcionamento dos motores do ciclo Diesel.......................................................151.5.2 Classificao das mquinas alternativas de combusto interna .........................191.5.3 Vantagens e desvantagens do motor Diesel sobre o Otto ..................................20

2 Motores empregados na propulso de embarcaes ...................................232.1 Principais componentes motor ............................................................................23

2.2 Sintomas de mau funcionamento dos motores ...................................................322.3 Providncias bsicas para colocar o motor em funcionamento ..........................36

3 Sistemas dos motores propulso ................................................................403.1 Sistema de lubrificao .......................................................................................403.2 Manuteno da perfeita lubrificao do motor ....................................................453.3 Sistema de resfriamento .....................................................................................453.3.1 Tipos de sistemas de resfriamento .....................................................................463.4 Sistema de combustvel ......................................................................................513.4.1 Funcionamento da bomba Bosch .......................................................................533.4.2 Cuidados a obsevar na manuteno do sistema de combustvel .......................553.5 Sistema de admisso de ar.................................................................................563.5.1 Cuidados necessrios ao sistema de admisso de ar .......................................583.6 Sistemas de partida utilizados em motores de combusto .................................593.7 O Sistema de descarga ......................................................................................633.8 O Motor Propulsor com recurso Emergencial de Esgotamento .........................643.9 O Motor propulsor possibilitando a gerao de energia eltrica a bordo ............653.10 Manuteno .......................................................................................................66

4 Equipamentos de propulso ..........................................................................694.1 Principais componentes do sistema de propulso ..............................................69

Bibliografia ..................................................................................................................75


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1 Conceitos bsicos

1.1 Energia

No mundo moderno fala-se muito em energia por causa da sua enorme importncia

na nossa vida. Com certeza algum dia voc j ficou algumas horas sem energia eltricaem sua casa e pode sentir a importncia dessa forma de energia em sua vida. No temprograma de TV, no tem roupa passada, no tem som, no tem banho quente, no temcomputador, pode at no ter gua pra beber porque o motor da bomba dgua do prdiofunciona com energia eltrica.

Mas afinal, o que energia?

Pode-se dizer que energia a capacidade de realizar trabalho. Emoutras palavras, a energia um trabalho contido ou conservado.

Enquanto se encontra assim, no se observa nenhum efeito. Entretanto,quando se liberta, percebe-se claramente que ela realiza algum tipo detrabalho. A gua da represa de Tucuru, por exemplo, tem energia epor isso pode realizar trabalho movimentando as turbinas, que por

sua vez acionam os geradores de eletricidade da hidroeltrica. Umarco encurvado tem energia para atirar uma flecha no ar. Uma

quantidade de leo Diesel tem energia pois, quandoqueimado, pode fazer um motor funcionar para

acionar um carro ou um navio.

Formas de energia

A energia se apresenta sob diversas formas a saber: radiante, qumica, trmica,eltrica, luminosa, hidrulica, mecnica, magntica, sonora, etc. A energia que nos chegado sol radiante. Uma bateria de automvel produz energia eltrica a partir da energiaqumica. A energia qumica do combustvel que queima em uma caldeira transforma-seem energia trmica quando produz vapor. A energia eltrica transforma-se em energialuminosa quando alimenta uma lmpada. A gua em uma represa possui energia potencialhidrulica e, portanto, energia mecnica.

Conservao da energia

O Princpio da Conservao da Energia estabelece que Na natureza nada se perde,nada se cria, tudo se transforma ou em matria ou em energia. (Lavoisier-Einsten).Portanto, a energia no pode ser criada ou destruda, mas apenas transformada. Oaparecimento de uma certa forma de energia sempre acompanhado do desaparecimentode outra de igual quantidade.

A usina hidrulica (hidroeltrica), representada basicamente na figura 1, foi idealizadaa partir de uma queda dgua.

A gua em queda atua nas ps de uma turbina fazendo-a girar. Esse movimento derotao transmitido ao eixo de um gerador de energia eltrica e, atravs de caboscondutores, essa energia chega aos seus consumidores.


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A usina trmica, mostrada de forma elementar na figura , opera com carvo, petrleoou gs queimando no interior da fornalha de uma caldeira. O calor da queima do combustvel utilizado para produzir o vapor dgua que aciona uma turbina, que por sua vez acionaum gerador de eletricidade. A energia eltrica , em seguida, enviada para os consumidores.

Voc j tem uma idia razovel do que energia e de como ela pode sertransformada. Agora precisa compreender o que deve ser entendido como energia potencial,

energia cintica e energia mecnica.

Energia potencial

Quando voc puxa para trs a corda de um arco, armazena energia potencial nelepara que depois ele possa realizar o trabalho de atirar a flecha. Quando voc d corda emum relgio, voc pe energia potencial na mola dele, para que em seguida ela possacolocar os ponteiros em movimento. A gua de uma cachoeira, antes da queda, possuienergia potencial; na queda pode acionar as ps de uma turbina. Quando voc levantaum corpo, d energia potencial a ele. Portanto, energia potencial energia armazenadaou de posio.


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Dizemos ento que um sistema possui energia potencial quando a ele podemosassociar uma possibilidade de movimento. A palavra potencial quer dizer que pode vir aser movimento. Matematicamente, a energia potencial expressa pela frmula:

h.g.mEp = onde:

Ep = energia potencial;m = massa do corpo;g = acelerao da gravidade; eh = altura que o corpo se encontra do solo.

Energia cintica

Dizemos que um sistema possui energia cintica em relao a um dado referencialquando ele est em movimento em relao a esse referencial.

Um martelo que se move pode exercer uma fora num prego e faz-lo penetrarnuma tbua. Um automvel movendo-se a grande velocidade pode derrubar um muro,realizando trabalho. Esses so alguns exemplos de energia cintica. Energia cintica ,portanto, a energia devida ao movimento.

A frmula matemtica da energia cintica a seguinte:

2

v.mE

2

c = onde:

Ec = energia cintica;m = massa do corpo; e

v =velocidade.

A energia potencial est na possibilidade do movimento e a energia cinticaest na realizao do movimento.

Durante toda a sua vida voc estar controlando modificaes de energia. Vejamosum exemplo bem corriqueiro:

Quando voc liga o motor de arranque do seu carro, a energia qumica da bateriase transforma em energia eltrica que produz trabalho fazendo girar o motor do carro. Dapor diante, a energia potencial (qumica) da gasolina se transforma em energia cintica emovimenta os pistes do motor que fazem as rodas do carro girar. Enquanto o carro corre,parte da energia qumica da gasolina usada para vencer o atrito do solo e parte paraacionar o alternador que, por sua vez, recarrega a bateria.

Energia mecnica

Na figura observa-se que o corpo est dotado demovimento (devido sua velocidade). Sabemos tambm quecontinuar em movimento (devido sua altura em relao aosolo). Nesse caso, o corpo tem, ao mesmo tempo, energia

cintica e energia potencial. Dizemos ento que o sistema possuienergia mecnica.


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A energia mecnica a soma da energia cintica com a energia potencial.

A sua expresso matemtica a seguinte:

pcM EEE += onde:

EM = energia mecnica;Ec = energia cintica; eEp = energia potencial.

Exerccio resolvido

Um corpo de 2 kg abandonado do alto de um prdio de 10 m de altura. Sabendoque no meio da trajetria a velocidade do corpo de 10 m/s, calcule as energias cinticae potencial no ponto dado e a energia mecnica do sistema. (considere a acelerao dagravidade local g =10m/s2).

Soluo:

J200100100EEE

)trajet riadameioaoserefereenunciadoopoism5h(J1005.10.2h.g.mE

J1002

10.2

2

mvE

PCM

P

22

C

=+=+=

====

===

1.2 Trabalho

Voc sabe que deve exercer uma fora para levantar um corpo. Sabe tambm queprecisa fazer fora para vencer o atrito quando arrasta um objeto. Agora voc compreendercomo uma fora pode fazer trabalho levantando um corpo ou vencendo o atrito.

A palavra trabalho usada freqentemente com diferentes significados. Por exemplo:voc trabalha quando resolve um problema de Fsica. Um vigia de obra trabalha enquantoest sentado observando o entra e sai das pessoas. O menino trabalha enquanto carregaa sacola de compras de uma senhora. Na Fsica, entretanto, costuma-se dar um nicosignificado para cada palavra usada. Nesse caso:

Trabalho o produto da fora exercida sobre um corpo pelo seu deslocamento.

A expresso matemtica do trabalho a seguinte:t = F d onde:t= trabalhoF = forad = deslocamento

As unidades no sistema internacional so:

t = joule (J) o mltiplo o KJF = newton (N)d = metro (m)


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Vimos que o trabalho uma aplicao da energia. Na figura o carro est realizandotrabalho pois est aplicando uma fora ao reboque, produzindo o seu deslocamento.

Exerccio resolvido

Considere um plano sem atrito e determine o trabalho realizado pela fora constantede 100 N quando aplicada a um bloco de madeira que se desloca 1.5 m na direo da

fora.

Soluo:t = F.dt = 100 . 1,5t= 150 J

Na figura o homem realiza um trabalho positivo no deslocamento (d) do caixote e afora de atrito (fat) que o solo aplica no bloco realiza um trabalho negativo. Portanto, otrabalho positivo quando a fora favorece o deslocamento, e negativo quando a forase ope ao deslocamento.

1.2.1 Potncia

Em problemas tcnicos, considera-se muito importante a rapidez da realizao deum determinado trabalho. Uma mquina ser tanto mais eficiente quanto menor for otempo de realizao do trabalho de sua fora motora. Assim, podemos dizer que:

Potncia o trabalho desenvolvido num determinado tempo.


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tempo

trabalho

tPm =

= onde:

Pm

= potncia mdiat = trabalhoDt = variao de tempo

Unidades no Sistema Internacional

Watt (W) = joule / segundo, sendo mltiplo o (KW)

segundo

jouleWatt =

Exerccio resolvido

Aplicando uma fora de 100 N um homem gasta 3 segundos para deslocar umbloco de concreto a uma distncia de 1.5 metro. Determine a potncia mdia da foramotora do homem.

w503

5,1.100

t

d.FPm ==

=

Como a velocidade igual variao do espao (que no caso o deslocamento),sobre a variao do tempo, temos:

t

dve,

t

d.F

tPm

=

=

=

Ento, a potncia pode tambm ser determinada pela frmula:

v.FPm = onde:

Pm

= Potncia mdia (W)F = Fora (N)v = velocidade mdia m/s

Unidades especiais de potncia:

CV (cavalo vapor): 1CV = 736 wattsHP ( horse power ): 1HP = 746 watts

Exerccio resolvido

Resolva o problema anterior utilizando a frmula Pm

= F.v

w505,0.100v.FP

s/m5,03

5,1

t

sv

m ===

==

=


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1.3 Rendimento trmico

Da potncia total (Pt) fornecida a um sistema, uma parte aproveitada comopotncia til (Pu) e uma parte dissipada ou perdida, geralmente sob a forma de calor.Assim, o rendimento do sistema definido pela relao entre a potncia til e a potnciatotal, conforme a frmula:

t

u

P

P= onde:

h = rendimento do sistemaPu = potncia tilPt = potncia total

Na prtica, o rendimento de qualquer mquina no pode chegar a 100%, pois sempreh perdas.

Exerccio resolvidoQual o rendimento trmico de uma mquina cuja potncia total equivale a 122 HP,

sabendo que sua potncia til de 61 HP?

5,0122

61

Pt

Pu===

Para dar o rendimento em porcentagem basta multiplicar o resultado por 100. Assim,

h= 0,5 x 100h = 50%

Potncia dissipada ou perda de potncia

a diferena entre a potncia total e a potncia til, ou seja:

utd PPP =

Exerccio resolvido

Um motor Diesel consome 540 KW em sua operao. Sabendo que 216 KW soperdidos por dissipao, qual a sua potncia til?

A potncia total recebida pelo motor Pt

= 540 KW e a potncia dissipada ouperdida na operao P

d= 216 KW; Logo, a potncia efetivamente usada :

Pu

= Pt P

d

Pu

= 540 216P

u= 324 KW


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1.4 Combusto

A combusto uma reao qumica com desprendimento de luz e de calor. Paraque se processe essa reao, dois agentes qumicos tm que estar presentes: ocombustvel e o comburente. Alm disso, indispensvel que a temperatura do combustvelcorresponda pelo menos do seu ponto de ignio.

Combustvel - tudo aquilo que capaz de entrar em combusto: leo Diesel,gasolina, madeira, carvo, papel, pano, estopa, tinta, etc. Na nossa disciplina, a palavracombustvel estar sempre associada a produtos derivados do petrleo como a gasolina,o leo Diesel e o leo pesado.

Comburente - todo elemento que, associando-se quimicamente ao combustvel, capaz de faz-lo entrar em combusto. O oxignio, presente no ar atmosfrico, ocomburente mais facilmente encontrado na natureza. O ar atmosfrico constitudo deaproximadamente 76% de Nitrognio, 23% de oxignio e 1% de outros gases. O Nitrognio

, na realidade, um gs inerte, ou seja, um gs que no queima.

Ponto de ignio a temperatura mnima na qual o combustvel desprendevapores capazes de se inflamarem e continuarem queimando mesmo quando se lhe retira

a fonte externa de calor. Cada combustvel tem a sua prpria temperatura de ignio. Atemperatura de ignio no deve ser confundida com o ponto de fulgor do combustvel,que a temperatura mnima na qual o combustvel desprende vapores capazes de seinflamarem quando em contato com uma fonte externa de calor, mas uma vez retiradaessa fonte a combusto extingue-se.

A figura abaixo mostra claramente o que acabamos de expor.


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1.5 Mquinas de combusto

As mquinas de combusto so classificadas em duas categorias: as de combustoexterna e as de combusto interna.

Mquina de combusto externa aquela em que a queima do combustvel ocorre

fora dela ou, mais precisamente, numa caldeira onde o calor da combusto utilizadopara produzir o vapor dgua que vai movimentar a mquina. Como exemplos podemoscitar a turbina a vapor mostrada de forma elementar na instalao da usina trmica doitem 1.1 e a antiga mquina alternativa a vapor mostrada na instalao da figura abaixo.

bom lembrar que a primeira mquina alternativa de combusto externa foipatenteada pelo engenheiro James Watt no ano de 1769. Na realidade, as mquinasalternativas a vapor foram utilizadas por muito tempo na propulso e nos sistemas auxiliaresdos navios, sendo tambm bastante utilizadas em locomotivas.

Repare que o vapor dgua produzido na caldeira era enviado para acionar a mquinade combusto externa principal que acionava o eixo propulsor do navio. Aps acion-la,ele era recolhido num condensador onde retornava ao estado lquido, sendo reenviado caldeira por meio da bomba de alimentao que tambm era acionada por uma mquinaalternativa a vapor.

Mquina de combusto interna aquela em que a queima do combustvel seprocessa no interior da prpria mquina. Como exemplo podemos citar a turbina a gs, omotor a exploso e o motor Diesel.

Ciclo

A palavra ciclo pode ser definida como o conjunto de transformaes que se sucedemna mesma ordem e se repete com lei peridica. No caso do motor trmico, pode sermelhor entendido como a evoluo da massa gasosa no interior do cilindro, com variao

de presso, volume e temperatura.

Tanto o motor Otto, quanto o Diesel, funcionam segundo os ciclos de dois e de 4tempos.


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Ciclo operativo do motor Otto de 4 Tempos

Os motores de 4 tempos necessitam de duas voltas completas do eixo de manivelas(720o) para a realizao de um ciclo; isso eqivale a 4 cursos do mbolo. A figura mostraas fases do ciclo que so:

a) aspirao;

b) compresso;c) combusto e expanso; ed) descarga.

a) Aspirao - Com a vlvula de aspirao abrindo e a de descarga fechada, ombolo desloca-se do seu PMS (ponto morto superior) para o PMI (ponto morto inferior),criando um vcuo no interior do cilindro, permitindo assim que uma mistura de ar + gasolina(ou ar + lcool) penetre no mesmo.

b) Compresso - Aps o fechamento da vlvula de aspirao, o mbolo desloca-se do PMI para o PMS, comprimindo a mistura ar + combustvel na cmara de combusto.O volume da carga fica ento reduzido a uma frao do volume que havia no princpio docurso.

c) Combusto e expanso - Ainda no final da compresso, uma centelha eltrica deflagrada pela vela no interior da cmara de combusto, dando incio queima da

mistura comprimida. A temperatura dos gases cresce rapidamente, aumentando assim apresso no interior da cmara e empurrando energicamente o mbolo em direo ao seuPMI. comum encontrarmos em algumas publicaes o termo exploso ao invs decombusto, mas na verdade o que se pretende no caso apenas dizer que no motor deexploso a combusto no motor Otto ocorre com maior velocidade do que nos motoresDiesel.

d) Descarga - Pouco antes de o mbolo atingir o seu PMI, abre-se a vlvula dedescarga e os gases da combusto, que ainda esto a uma presso considervel, comeama sair espontaneamente do cilindro. Durante o retorno do mbolo ao seu PMS, ele expulsa

o restante dos gases da combusto, encerrando o ciclo.

ca b d


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Ciclo operativo do motor Otto de 2 Tempos

Nos motores de 2 tempos o ciclo completo se realiza em apenas uma rotao doeixo de manivelas (360o), o que equivale a dois cursos do mbolo. As fases do ciclo soas seguintes:

a) Admisso ou carga / compresso; e

b) Combusto e expanso / descarga e lavagem.

a) Admisso ou carga / compresso O mbolo parte do PMI para o PMS,provocando uma queda de presso no crter. A primeira frao desse curso destina-seainda lavagem e carga do cilindro, enquanto a segunda corresponde fase decompresso. Ao final desse curso, a borda inferior do mbolo descobre a janela de entradada mistura no crter, sendo que esta penetra no mesmo por causa do vcuo criado emdecorrncia da subida do mbolo para o PMS. Voc viu que esse motor no possui vlvulase sim janelas de admisso ( C ) e de descarga ( A ).

b) Combusto e expanso / descarga e lavagem Estando o mbolo bem prximodo PMS, uma centelha eltrica deflagrada entre os eletrodos da vela de ignio e amistura se inflama dando origem a um aumento de presso. Os gases em expansoatuam sobre o mbolo empurrando-o energicamente para baixo. A mistura ar + combustveladmitida anteriormente no crter ento comprimida pela parte inferior do mbolo. Antesde chegar ao PMI, o mbolo descobre a janela de admisso C, e a mistura comprimida nocrter passa para o interior do mesmo realizando a lavagem.

Percebeu que apenas uma rotao do eixo de manivelas, o motor de 2 temposrealiza todas as fases do motor de 4 tempos, e mais uma denominada lavagem?

1.5.1 Funcionamento dos motores do ciclo Diesel

A principal diferena entre o motor do ciclo Diesel e o do ciclo Otto consiste no fatode que, no Diesel, a inflamao do combustvel no feita por meio de uma centelhaeltrica e sim, pela elevada temperatura do ar submetido a uma forte compresso nocilindro.

a a b b


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Ciclo operativo do motor Diesel de 4 tempos

Atente para a figura e acompanhe a descrio das fases do ciclo que so:a)aspirao;b) compresso;c) combusto e expanso; e

d) descarga ou escape.

a) Aspirao Nesta primeira fase, com a vlvula de aspirao abrindo o mbolose desloca do seu ponto morto superior para o inferior, aspirando somente ar.

b) Compresso Na fase de compresso o mbolo se desloca do PMI para oPMS. Pouco depois do incio desse curso, a vlvula de aspirao fecha e o mbolo comeaa comprimir o ar na cmara. Devido forte compresso, o ar sofre um grande aumento detemperatura.

c) Combusto e expanso Pouco antes de o mbolo atingir o seu PMS, ocombustvel injetado no interior da cmara de combusto, inflamando-se pela elevadatemperatura do ar comprimido. Da combusto resulta um aumento de presso nos gases.A fora expansiva desses gases empurra fortemente o mbolo para baixo em direo aoseu PMI. o chamado tempo de expanso, tempo til ou de trabalho motor.

d) Descarga - Um pouco antes de o mbolo atingir o PMI, a vlvula de descargaabre e, por efeito da presso nos gases , uma boa parte dele evacuada. Finalmente,

com o deslocamento do mbolo do PMI para o PMS, os gases restantes so descarregadospara a atmosfera.

a b dc


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Ciclo operativo do motor Diesel de 2 Tempos

Nesse tipo de motor o ar levemente comprimido antesde ser admitido no cilindro. Vrios so os mtodos utilizadospara elevar a presso do ar de alimentao. Um deles

mostrado na figura ao lado.

Trata-se de um compressor de lbulos acionadomecanicamente pelo prprio motor. Mais tarde voc conhecerum outro sistema muito mais usado para tal fim e que constade um turbocompressor acionado pelos prprios gases dedescarga do motor.

O ciclo de 2 tempos torna-se mais interessante para omotor Diesel do que para o Otto, j que nesse ltimo a

lavagem efetuada apenas com ar, o que significa economia de combustvel. O motorpode possuir janelas de admisso e janelas de descarga, ou janelas de admisso e vlvulade descarga na cabea.

O ciclo operativo do motor de 2 tempos com janelas de admisso e vlvula dedescarga na cabea resume-se ento no seguinte:

Ao se deslocar do PMI para o PMS, o mbolo cobre as janelas de admisso e logoem seguida a vlvula de descarga fecha, permitindo que o ar, admitido anteriormente nocilindro, seja comprimido. Um pouco antes do mbolo atingir o PMS o combustvel injetadoe queimado na cmara de combusto. A fora expansiva dos gases resultantes da queimaempurra energicamente o mbolo para o PMI. Um pouco antes do mbolo descobrir asjanelas de admisso, a vlvula de descarga abre e uma boa parte dos gases da combusto descarregada. Assim que o mbolo descobre as janelas de admisso, o ar fresco enviadopelo compressor admitido no cilindro e expulsa o restante dos gases, efetuando emseguida a carga de ar para o novo ciclo, ao tempo em que fecha a vlvula de descarga.

Vamos observar agora a figura abaixo e compreender o funcionamento do motorDiesel de 2 tempos com janelas de admisso e de descarga. Na verdade, existemmuitos deles funcionando por a, embora a preferncia atual seja pelos que utilizam janelasde admisso e vlvulas de descarga na cabea.

a db c


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Deslocando-se do PMI para o PMS, o mbolo cobre primeiramente as janelas deadmisso (que so as mais baixas), interrompendo o suprimento de ar vindo do compressorde lbulos para o cilindro. Entretanto, continua saindo ar pelas janelas de descarga queainda encontram-se abertas. Prosseguindo o seu caminho em direo ao PMS, o mbolocobre as janelas de descarga, iniciando assim a fase de compresso. Em seu movimentopara cima o mbolo comprime cada vez mais o ar, at que, prximo do PMS, o combustvel

injetado, inflamando-se por causa da elevada temperatura do ar comprimido. A foraexpansiva dos gases empurra ento o mbolo para baixo.

Antes de chegar ao PMI, o mbolo descobre as janelas de descarga e, em virtudeda considervel presso ainda reinante nos gases, a maior parte descarregada para oexterior.

Continuando o seu caminho para baixo, o mbolo descobre as janelas de admissopermitindo que o ar fresco, vindo do compressor, penetre no cilindro expulsando o restantedos gases (lavagem).

Utlizao das mquinas de combusto Interna

No mundo de hoje as mquinas de combusto interna assumem uma posio degrande destaque. Os Motores Diesel, por exemplo, so muito empregados em nibus,caminhes, tratores, usinas geradoras de eletricidade, navios, etc. Sem medo de errar,podemos dizer que o motor Diesel o campeo em aplicaes navais, seja em navios depequeno, seja de mdio ou de grande porte. A figura mostra algumas aplicaes do motorDiesel.

O motor Otto ou de exploso, por sua vez, o campeo de aplicaes na indstriaautomobilstica, sendo muito empregado em automveis e motocicletas. tambmempregado na aviao, principalmente em pequenos avies e planadores. Na indstrianaval o motor Otto tem seu emprego limitado a embarcaes midas como alguns tiposde lanchas. A figura abaixo, mostra algumas aplicaes do motor Otto.


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Alm dos motores Diesel e Otto, outra mquina de combusto interna muitoimportante no mundo moderno a turbina a gs. Utilizada na generalidade dos avies demdio e de grande porte, a turbina a gs tambm aplicada na propulso de algunsnavios de guerra, onde o fator economia de combustvel no to importante quanto avelocidade que o navio possa desenvolver.

1.5.2 Classificao das mquinas alternativas de combusto interna

Podemos classificar os motores alternativos de combusto interna levando em contauma srie de fatores.; ciclo, nmero de tempos, disposio dos cilindros, nmero decilindros, rpm, processo de alimentaao de ar, tipo de sistema de injeo, aplicao,potncia, etc. Esta classificao poder ser tanto mais extensa quanto maior for oconhecimento que voc adquirir ao longo dos seus estudos e de sua experinciaprofissional. Por enquanto trataremos o assunto de forma simplificada:

a) Quanto ao ciclo:

ciclo OTTO; e ciclo DIESEL

b) Quanto ao nmero de tempos: de 2 tempos; e de 4 tempos.

c) Quanto disposio dos cilindros: em linha;

em V ; de cilindros radiais;

de mbolos opostos; e de cilindros opostos.

Motores em linha so aqueles em que os cilindros so dispostos verticalmentenuma mesma linha.

Motores em V so constitudos por dois blocos de cilindros em linha dispostosentre si segundo um determinado ngulo ( 45, 60 ou 90o ).

Motores radiais so aqueles em que os cilindros so dispostos radialmente a

intervalos angulares iguais, em torno de um mesmo eixo de manivelas.

Motores de cilindros opostos so constitudos por dois ou mais cilindrosdispostos em lados opostos a um mesmo eixo de manivelas sob um ngulo de 180o.

Motores de mbolos opostos caracterizam-se por possuir um s cilindro paracada dois mbolos em oposio, sendo a cmara de combusto formada pelas faces dosdois mbolos no final da compresso.

em linha em V radial cilindros opostos mbolos opostos


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d)Quanto rotao: de baixa (at 350 rpm); de mdia: (de 350 a 1000 rpm); e de alta (de 1000 rpm em diante).

e) Quanto ao uso ou aplicao: estacionrios terrestres; terrestres automotivos; de aviao; e martimos.

f) Quanto ao nmero de cilindros:O nmero de cilindros um dado importante naclassificao dos motores.Entretanto, no se adotam na prtica expresses como,monocilndrico, bicilindrico, tricilindrico, policilndrico, etc.O comum mesmo dizer: motorde 1 cilindro, motor de 2 cilindros, motor de 3 cilindros, e assim sucessivamente.

g) Quanto ao mtodo de injeo de combustvel:de injeo direta (o combustvel injetado diretamente na cmara de combusto do motor) de injeo indireta. (o combustvel injetado numa pr-cmara ou ante-cmara de combusto e depois a combusto sepropaga para a cmara principal)

h) Quanto ao combustvel utilizado: gasolina; lcool; leo Diesel; leo pesado; e gs.

i) Quanto ao mtodo de alimentao de ar: de aspirao natural; e superalimentados.

1.5.3 Vantagens e desvantagens do motor Diesel sobre o Otto

Desde que foram inventados, h mais de um sculo, os motores Diesel e Ottosempre dividiram espaos no campo das aplicaes. Naturalmente, cada um deles comsuas vantagens e desvantagens pode oferecer maior ou menor adequao a um

determinado tipo de trabalho, levando-se em conta principalmente os fatores economia epraticidade.

As vantagens mais significativas do motor Diesel sobre o Otto so: o motor Diesel queima combustvel mais barato; o combustvel utilizado no Diesel menos voltil e, portanto, oferece maior

segurana no transporte e no armazenamento; o rendimento total do motor Diesel maior, ultrapassando hoje os 40%; menor nmero de peas; no necessita de um sistema eltrico de ignio;

melhor adaptao e economia ao ciclo a dois tempos por fazer a lavagem apenascom ar; e maior durabilidade.


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As principais desvantagens so: necessita de maior robustez porque trabalha com presses mais elevadas; seu sistema de combustvel mais complexo; funcionamento mais ruidoso; partida mais difcil; maior nmero de peas; e maior preo por unidade de potncia.

De um modo geral podemos dizer que o motor Diesel mais adequado s grandespotncias potncias ( nibus, caminhes, grupos Diesel geradores de eletricidade e navios.O motor Otto, por sua vez, mais adequado s pequenas potncias ( automveis,motocicletas, lanchas, planadores, etc )

Exerccios

I ) Escreva certo ou errado de acordo com as afirmativas:

1) ________________ O homem pode criar vrias formas de energia.

2) ________________ A energia mecnica igual soma das energias potenciale cintica.

3) ________________ O princpio da conservao da energia foi estabelecido porThomas Edson.

4) ________________ Potncia o produto de uma fora pelo deslocamento deum corpo.

5) _________________ A unidade de trabalho no Sistema Internacional de Medidas o joule.

6) O rendimento trmico de uma mquina igual ou maior que 100%.

7) _________________ A combusto uma reao qumica com desprendimentode luz e de calor.

8) O ar atmosfrico contm mais oxignio do que nitrognio.

9) ________________ A turbina a vapor um exemplo de mquina de combustoexterna.

10) ________________ Em um motor de 2 tempos o termo lavagem significa ainjeo de gua no interior do cilindro.

II) Preencha as lacunas corretamente:

1) Nos motores de _______________ opostos h dois cilindros para cada mbolo.

2) Quando o mbolo de um motor de 4 tempos se desloca do PMI para o PMS, ouest em fase de _______________ ou em fase de descarga.


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3) Um motor de cilindros em V possui duas ______________de cilindros formandoum ngulo de 45o , 60o ou 90o .

4) O leo Diesel e a gasolina possuem energia ________________.

5) A energia que nos chega do sol ________________.

6) O motor _____________ de dois tempos perde combustvel durante a lavagem.

7) Nos motores de combusto interna o tempo de trabalho til o de ____________.

8) Os motores do ciclo _____________ so os mais utilizados na propulso denavios mercantes.

9) O motor do ciclo Otto e a turbina a gs so exemplos de mquinas decombusto______________.

10) O motor _______________ necessita de uma centelha para inflamar a misturade ar e combustvel.

III) Marque a nica opo correta em cada questo:

1) A ordem correta das fases de um motor de 4 tempos :a) descarga, lavagem, carga, admisso e expansob) aspirao, compresso, descarga, expanso e combustoc) compresso, combusto, descarga e expanso e lavagemd) aspirao, compresso, combusto e expanso e descarga

2) Relativamente ao eixo de manivelas, o motor de 2 tempos realiza um ciclo :a) a cada rotaob) a cada duas rotaesc) a cada trs rotaesd) a cada quatro rotaes

3) Um motor considerado de mdia rotao quando desenvolve:a) menos de 200 rpmb) mais de 200 e menos de 350 rpm

c) entre 350 rpm e 1000 rpme) acima de 1000 rpm

4) Nos motores de cilindros em V o ngulo entre as duas bancadas de cilindros :a) menor que 20o

b) maior que 44o e menor que 91o

c) igual a 25o

d) maior que 91o e menor que 150o

5) Quando o mbolo do motor se move do PMI para o PMS ocorre:

a) lavagem ou admissob) admisso ou descargac) expanso ou admissod) compresso ou descarga


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2 Motores empregados na propulso de embarcaes

2.1 Principais componentes do motor

Um motor Diesel constitudo por um grande nmero de peas fixas e mveis.

Nesta unidade de ensino, voc vai identificar esses componentes principais, conhecersuas particularidades e saber da finalidade de cada componente. Comearemos pelosprincipais componentes fixos que so: bloco, cabeote e crter.

Bloco - a maior pea fixa do motor. normalmenteconstrudo com uma liga especial de ferro fundido.Normalmente os blocos dos motores contm: os orifciosdos cilindros e cmaras para gua de resfriamento. O bloco uma pea inteiria nos motores de pequeno porte, sendoconstrudo em duas ou mais sees nos motores de grande

porte. Nesse caso, as sees so ligadas por meio deparafusos.

Para evitar o desgaste do bloco, os cilindros recebem camisas do tipo seca ou

molhada. Conforme o caso, essas camisas so introduzidas nos cilindros de maneira quea gua de resfriamento entre em contato com elas ou no. A figura abaixo d uma idia doque acabamos de explicar.

O bloco normalmente construdo com uma liga especialde ferro fundido e possui recessos para a instalao do eixo demanivelas.

a b dc


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Cabeote - Tambm chamado cabeaou culatra, a pea que fecha o cilindro e que,juntamente com a face superior do mbolo formaa cmara de combusto. O cabeote fixadoao bloco por meio de parafusos, colocando-seentre os dois uma junta que nos motores de

pequeno porte feita de e material metlico naspartes mais sujeitas a presso.

Nos motores de pequeno porte construido em uma ou duas sees, sendo quenos de mdio e grande porte individual, ou seja,um para cada cilindro. No cabeote soinstaladas as vlvulas de aspirao e / oudescarga, os balancins, e os injetores decombustvel, etc. Assim como o bloco de

cilindros, os cabeotes dos motores possuemespaos ocos para a circulao da gua deresfriamento.

Crter - um depsito com a forma aproximada de uma banheira e destinado aarmazenar o leo lubrificante do motor. aparafusado parte inferior do bloco, mediantea insero de uma junta de material macio como cortia, papelo, etc. Nos motores depequeno porte normalmente construdo com uma liga de alumnio sendo que nos demdio e grande porte costumam ser de ao fundido ou forjado.

Os principais componentes mveis de um motor de pequeno porte so: mbolo oupisto, conectora ou biela e eixo de manivelas ou virabrequim e o volante.

mbolo - a pea do motor que se desloca alternativamente no interior do cilindro,recebendo diretamente o impulso dos gases da combusto. durante o seu movimentoalternado que se verifica a transformao da energia trmica da queima do combustvelem energia mecnica transmitida ao eixo de manivelas pela conectora. Os mbolos dosmotores de pequeno porte so normalmente inteirios e confeccionados com uma liga de

alumnio e silcio. Nos de grande porte a coroa construda separadamente em aofundido, e parafusada ao restante do corpo do mbolo. Observe na figura que na suaparte mais alta ( coroa ), esto situadas as canaletas ( escatis ), que servem para alojaros anis de segmento de compresso e de raspa de leo.. Na parte intermediria,


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denominada corpo, fica o alojamento do pino do mbolo;a parte que fica abaixo do corpo chama-se saia. A figuramostra um mbolo de um motor Diesel de 4 temposcom cabea (1), anis de compresso (2), anel raspa(3), pino (4), trava ou retm (5) e saia (6).

Os anis de segmento garantem a vedaodos gases entre o mbolo e as paredes do cilindro,permitindo tambm o escoamento de parte do calor dombolo para as mesmas. Os anis raspadores de leo espalham o lubrificante pelas paredesdo cilindro, removendo o excesso. Nos motores de pequeno e de mdio porte o mboloarticula diretamente em uma das extremidades da conectora, por meio do pino do mbolo.

O pino do mbolo precisa ser bastante resistente, para suportar os impactos quesofre, principalmente ao transmitir a fora dos gases da combusto sobre o mbolo parao eixo de manivelas, atravs da conectora. comum sua fabricao em ao ao cromo

cementado. Depois de sua instalao no mbolo, ele no se desloca axialmente porcausa da ao das travas ou retns do pino.

Nos motores de grande porte o mbolo no se liga diretamente biela e sim a umahaste. Pela sua outra extremidade, essa haste do mbolo fixada a uma cruzeta. nopino dessa cruzerta que articula o p da conectora, como mostra a figura que um modeloda Gotaverkens.

A cruzeta trabalha deslizando em duas peas guias fixadas estrutura do motordenominadas paralelos da cruzeta. Essas peas garantem o movimento da haste dombolo sem sair da linha de centro do cilindro. Portanto, a haste do mbolo no semovimenta com obliquidade como faz a conectora.

Conectora ou Biela - a pea do motor cuja funo transmitir o movimento dombolo ao eixo de manivelas, imprimindo-lhe um movimento rotativo. normalmenteconstruda de ao forjado.


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Costuma-se dividir a conectora em trs partes : p, corpo e cabea. O p daconectora a parte onde instalado o mancal tipo bucha, destinado a receber o pino dombolo; o corpo vem logo em seguida, e a cabea a parte onde fica o mancal bi-partidoque articula no eixo de manivelas. A figura mostra uma conectora instalada em um mbolo.

O mancal do p da conectora inteirio, sendo a bucha confeccionada com aorevestido com chumbo. O mancal da cabea formado por duas metades semi-circulares,denominadas casquilhos, que so revestidas com material antifrico nas partes queficam em contato com o eixo de manivelas. A figura mostra as diferentes camadas

aumentadas por uma lupa.

1. casquilho

2. corpo de ao3. liga de bronze e chumbo4. chumbo

5. estanho


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Eixo de manivelas - a pea encarregada de transformar, com o auxlio daconectora, o movimento alternado do mbolo em rotativo. Sua construo requer tcnicaapurada, sendo forjado, usinado, e balanceado tanto esttica quanto dinmicamente. ocomponente de maior comprimento do motor.

O eixo de manivelas, tambm conhecido como virabrequim, ou rvore de manivelas,

o elemento que transmite a potncia do motor ao seu utilizador. normalmente forjadoem liga de ao, sendo o componente mvel de maior custo do motor.

O eixo de manivelas trabalha nos mancais fixos, os quais so dotados de casquilhossubstituveis, construdos da mesma forma que os do mancal mvel da cabea da conectoraque acabamos de estudar. Esses casquilhos, tambm chamados de bronzinas, solubrificados sob presso. A figura mostra um eixo de manivelas e a nomenclatura de suaspartes.

Conforme indicado na figura abaixo, as partes do eixo de manivelas so:

1) engrenagem ou pinho - instalada na extremidade do eixo, destina-se a transmitirmovimento ao eixo de cames, normalmente por meio de um trem de engrenagens;

2) contrapesos - prolongamentos dos braos de manivela que servem para darsuavidade;

3) braos de manivela ou cambotas - partes do eixo que ligam os pinos fixos emveis;

4) munhes - partes do eixo que trabalham nos mancais fixos;

5) canais de lubrificao - canais abertos no eixo para permitir o fluxo doleolubrificante dos mancais fixos para os mveis;

6) curvas de reforo - partes curvas nas junes dos munhes e moentes com ascambotas;

7) moentes- partes do eixo onde articulas os mancais das cabeas das conectoras; e

8) flange - extreminade em forma de disco onde fixado o volante.


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Volante - um disco de grande peso, normalmente fixado a uma das extremidadesdo eixo de manivelas. Sua finalidade armazenar uma parte da energia mecnica produzidano motor durante o tempo de trabalho til ( expanso ), para vencer a resistncia dostempos no motrizes, principalmente o de compresso. normalmente uma pea inteirianos motores pequenos, podendo ser construdo em duas metades nos de grande porte. Asua fixao ao eixo de manivelas feita por meio de chaveta e parafuso (s). O volante

pode possuir ou no uma coroa dentada denominada cremalheira do volante. Nos motoresde pequeno porte a cremalheira serve para permitir o engraze do pinho de um motor dearranque, e nos motores de grande porte serve para o engraze do pinho do mecanismoda catraca, que um dispositivo acionado por motor eltrico utilizado para girar lentamenteo MCP ( motor de combusto principal ), nos casos de inspeo, regulagem ou reparos nomesmo. A figura abaixo ilustra o que explicamos.

Mecanismo de distribuio - Alm dos componentes j estudados aqui, h outrosde grande importncia para o motor e que fazem parte do chamado mecanismo dedistribuio.

A finalidade do mecanismo de distribuio fazer com que cada fase do ciclo defuncionamento do motor ocorra rigorosamente no seu devido tempo. Por exemplo, se omotor estiver realizando a fase de compresso, claro que tanto a vlvula de admisso

quanto a de descarga devem estar fechadas. Da mesma maneira, no instante da injeodo combustvel no cilindro, as referidas vlvulas no podem estar abertas pois, se assimacontecesse, o combustvel no poderia inflamar. Esses exemplos, apesar de grosseiros,servem para voc entender, de imediato, que as peas que fazem parte do mecanismo dedistribuio do motor devem trabalhar de forma sincronizada, e que qualquer desvio nessasincronizao pode fazer com que o motor trabalhe mal, ou nem sequer consiga funcionar.Quando isso acontece dizemos que o motor estfora de ponto.

A princpio, voc poderia pensar que, no caso dos motores Diesel, o conceito dedistribuio envolve apenas a abertura e o fechamento das vlvulas de aspirao e

descarga e a injeo do combustvel. Na realidade, o conceito de distribuio torna-semuito mais amplo quando se trata, por exemplo, de um motor martimo de grande porteque, alm de ser reversvel (gira nos dois sentidos), tem arranque a ar comprimido. Essasparticularidades, entretanto, sero estudadas mais adiante.


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Por agora vamos fazer um estudo bsico da distribuio, atentando para o arranjosimplificado da figura abaixo.

1. pisto ou mbolo2. biela ou conectora3. eixo de manivelas ou virabrequim4. engrenagem do eixo de manivelas5. eixo de comando de vlvulas6. engrenagem do eixo de comando

7. tuchos8. varetas9. eixo dos balancins10. balancins11. vlvulas de admisso e descarga


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A uma simples olhada, voc percebe que se trata do mecanismo de um motor de 4tempos, uma vez que existe uma vlvula de admisso e uma vlvula de descarga (11) nacabea do cilindro. Alm do mais, a engrenagem (4) do eixo de manivelas (3), tem ametade do nmero de dentes da engrenagem (6) do eixo de cames (5). Repare que ascames do mesmo eixo transmitem movimento aos tuchos (7), que por sua vez transmitemmovimento s hastes ou varetas (8). Estas hastes acionam os balancins (10), para abrir

as vlvulas de aspirao e de descarga (11), cada uma no seu devido tempo. Repare queos balancins articulam no eixo 9, o qual fixado num suporte que no aparece na figura,mas poder ser visto mais adiante.

Vejamos agora algumas particularidades dos componentes na figura abaixo:

Engrenagem ou pinho do eixo de manivelas fixada na extremidade do eixode manivelas (3) , com a finalidade de transmitir o movimento de rotao do mesmo aoeixo de cames (5), por meio da sua engrenagem (4).

Engrenagem ou pinho do eixo de cames fixada na extremidade do eixo decames (5), com a finalidade de receber o movimento rotativo do eixo de manivelas (3), pormeio da engrenagem (6), e transmiti-lo ao eixo de cames propriamente dito. Nos motoresde 4 tempos, possui o dobro do nmero de dentes da engrenagem do eixo de manivelas.J no caso dos motores de 2 tempos, possui o mesmo nmero de dentes da engrenagemdo referido eixo.

Eixo de cames - uma pea dotada de cames ( excntricos ), com a finalidade deacionar as vlvulas de aspirao e de descarga do motor por meio do tucho (7), da vareta(8) e do balancim (10). Mais tarde, veremos que esse eixo pode possuir outra came,normalmente posicionada entre as duas da figura, com o propsito de acionar a bombainjetora individual de cada cilindro, como ocorre nos motores de mdio e de grande porte.

Tuchos - so peas que trabalham em contato com as cames, transmitindo omovimento das mesmas s varetas (8). Nos motores de mdio e de grande porte, costumampossuir rodetes para reduzir o atrito com a came.

Varetas - a pea que trabalha com uma de suas extremidades em contato com otucho e a outra em contato com uma das extremidades do balancim. A vareta transmite aobalancim o movimento alternado produzido pela came, devido ao seu formato excntrico.

Balacim - uma pea que, articulando no eixo (9), fixo ao seu suporte, recebe omovimento da vareta e o transfere vlvula de admisso ou de descarga. O balancimpossui 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 vlvula, quando a mesma encontra-se totalmente fechada. Essa folga visa prevenir a vlvula contra os efeitos da dilataotrmica causada pelo calor dos gases da combusto. Se no houvesse essa folga, adilatao linear da sua haste no deixaria que ela fechasse completamente, chegandoinclusive a impedir o funcionamento do motor por falta de compresso suficiente.

Valvula de admisso - a pea que serve de porta de entrada do ar (no cilindro do

motor Diesel), ou da mistura ar+combustvel (no cilindro do motor Otto). Para permitir umbom enchimento do cilindro, normalmente ela se apresenta com o dimetro externo doseu disco maior do que o da vlvula de descarga. A sua haste trabalha dentro de umaguia, geralmente substituvel.


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Vlvula de descarga - a pea que serve de porta de sada dos gases dacombusto do interior do cilindro do motor. A exemplo da vlvula de admisso, construdaem ao especial e sua haste trabalha em uma guia, normalmente substituvel. Apresentanormalmente um disco com dimetro externo menor do que o da vlvula de admisso.Isso possvel porque a velocidade de escoamento dos gases da combusto atravsdela relativamente grande, devido razovel presso ainda existente nos mesmos por

ocasio da sua abertura. Estando mais sujeita ao calor dos gases da combusto do que avlvula de admisso, a folga entre o topo de sua haste e a extremidade do balancim, normalmente maior do que a da vlvula de admisso.

Entenda agora que, quando qualquer uma das vlvulas est fechada, o seurespectivo tucho est trabalhando na parte do crculo base que gerou a came. Quando elaest em processo de abertura ou fechamento, sinal de que a parte excntrica da came que est atuando nos tuchos. Algo importante a considerar no funcionamento de ambasas vlvulas, que cada uma delas, no seu devido tempo, aberta pela ao do balancima partir do movimento da came; j o fechamento feito pela ao de sua(s) mola(s),

enquanto vai cessando a ao do balancim sobre o topo da sua haste. A figura abaixomostra alguns dos componentes do mecanismo da distribuio de um motor Perkins.

1. eixo de cames2. pinho3. tuchos4. varetas5. balancins6. eixo dos balancins7. suporte do eixo dos balancins


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Tipos de transmisso

Voc j viu que a transmisso do movimento do eixo de manivelas ao eixo decames pode ser feita por engrenagens. Agora voc precisa saber que, alm da transmissopor engrenagens, existem ainda a transmisso por correia dentada (a), a transmisso porcorrente (b) e a transmisso mista (c). A transmisso por correia particularmente utilizada

em motores de pequeno porte, como os de automveis. Veja na figura os trs tipos detransmisso de que tratamos.

importante saber que existem marcas de referncia nas engrenagens ou pinhesdo mecanismo de transmisso. Durante a montagem do motor essas marcas devem serrigorosamente observadas, para que o motor no fique fora de ponto, podendo funcionarmuito mal ou, algumas vezes, nem sequer entrar em funcionamento.

Voc tambm precisa saber que, dificilmente aparecem apenas duas engrenagensou pinhes no mecanismo de distribuio. comum aparecerem os chamados trens deengrenagens (mais de duas), como mostrado nas transmisses por engrenagens e porcorrente. Observe tambm as marcas de referncia para a montagem correta dos pinhes.

2.2 Sintomas de mau funcionamento dos motores

Um condutor de motores Diesel experiente capaz de perceber, com relativa

facilidade, a maioria dos sintomas de anormalidades no funcionamento do motor. Essaexperincia, claro, s se adquire com freqentes leituras dos manuais de instruo eanos de servio na conduo e manuteno dessas mquinas. A lista de defeitos normalmente muito extensa, e no nosso propsito tornar este mdulo muito volumoso.

a b c


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Entretanto, apresentaremos aqui alguns sintomas e suas causas, lembrando que todosos manuais de motores trazem uma ampla relao dos mesmos. Faz parte das normas daconduo a leitura regular desses manuais.

Rudos anormais em marcha lenta

Causas:a) Deficincias nas vlvulas de admisso e/ou descarga, devidas a: guia de vlvula

folgada, mola de vlvula partida, guia do tucho folgada, ou regulagem excessivada folga.

b) Dentes das engrenagens de distribuio partidos, ou chavetas aliviadas.

Batidas fortes em marcha lenta

Causas:a) Mancais fixos ou mveis muito gastos

b) Pino do mbolo ou alojamento no mbolo muito gasto.c) Mancais do eixo de cames ou de algum eixo auxiliar gastos radial ou axialmente.d) Mancais dos balancins gastos.e) Dentes de engrenagens de transmisso partidos.f) mbolo com folga exagerada, deformado ou partido.g) Pino do mbolo aliviado

Detonao em um ou mais cilindros

Causas:a) M combusto devida a: combustvel com nmero de cetano muito baixo, orifcios

das vlvulas de injeo parcialmente obstrudos, falta de estanqueidade na vlvulade injeo, devida m vedao da vlvula de agulha.

b) Cmara de combusto com resduos carbonosos devido a: filtro de ar obstrudo,impurezas no combustvel, m pulverizao, carbonizao do leo de lubrificao,formao de gotas nos orifcios do pulverizador.

c) Motor em sobrecarga devido a: regulador atuando inadequadamente ou avanoexagerado do ponto de injeo.

Fumaa azul na descarga

Causas:a) Queima de leo lubrificante devida ao nvel de leo no crter muito alto.b) Nvel de leo no filtro de ar muito alto.c) Tela de aspirao do ar de lavagem suja.

Fumaa branca na descarga

Causas:a) filtro de combustvel sujo.b) Ar ou gua no sistema de combustvel.

c) gua na cmara de combusto.d) gua na tubulao de descarga ou silencioso.e) Pulverizao deficiente do leo combustvel


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Fumaa negra na descarga

Causas:a) Carga excessiva.b) Baixa compressoc) Injetor de combustvel pulverizando mal.

d) Injeo atrasada.e) Bomba injetora mal regulada.f) Filtro de ar sujo.g) Turboalimentador deficiente.

AtenoPara facilitar a consulta e reduzir o nmero de pginas do manual, alguns fabricantes

apresentam sua lista de problemas e correes de forma compactada, como mostradoabaixo, na lista extrada do manual de oficina dos motores Agrale modelos M73-80,85,90,93,790 e V22.

Diagnstico de falhas

Sintomas:

a) baixa rotao de partidab) motor no pegac) partida difcild) palta de combustoe) consumo excessivo de combustvelf) fumaa preta no escapeg) fumaa branca no escape (azul)h) presso do leo baixai) batidasj) funcionamento irregulark) vibraol) presso do leo altam) superaquecimenton) presso interna excessivao) compresso baixa

p) paradas, etc.q) motor disparar) falta de potncia

Defeitos:

1. bateria com carga insuficiente2. conexes eltricas mal-feitas ou soltas3. motor de partida defeituoso4. leo lubrificante de viscosidade incorreta

5. baixa rotao de partida6. tanque de combustvel vazio7. puxar o BAP8. tubo de retorno de combustvel entupido


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9. bomba alimentadora defeituosa10. filtro de combustvel bloqueado11. filtro de ar muito sujo12.ar no sistema de combustvel13. bomba injetora defeituosa14. injetores defeituosos

15. distribuio de peas incorretas16. compresso baixa17. respiro do tanque bloqueado18. combustvel de tipo ou grau incorreto19. bomba injetora mal montada20. tubo de escape bloqueado21. vazamento pela junta do cabeote22. superaquecimento23. funcionamento frio24. folga de vlvulas incorretas

25. vlvulas presas26. tubos de injeo incorretos27. camisas gastas28. vlvulas sedes picadas29. anis de segmento quebrados ou presos30. hastes das vlvulas e guias gastas31. filtro de ar abastecido com leo de incorreta ou acima do nvel32. mancais gastos ou danificados33. quantidade insuficiente de leo no crter34. bomba do leo com desgaste excessivo35. vlvula de alvio engripada aberta36. vlvula de alvio engripada fechada37. mola da vlvula de alvio quebrada38. tubulao de suco defeituosa ou entupida39. filtro de ar bloqueado40. engripamento ou quebra do mbolo41. altura incorreta da cmara de combusto42. suporte do motor ou coxins defeituosos43. carcaa do volante ou volante desalinhados ou desbalanceado44. restrio na passagem de ar45. obstruo da rea de entrada do ar

46. tubo de respiro47. tela do crter bloqueada48. mola de vlvulas quebrada49. curso til desregulado50. motor trabalhou com sobrecarga.

Causas provveis:

a) 1, 2, 3, 4b) 5, 6, 8, 9,10,12,13, 14,15,16,18, 27, 28, 29.

c) 5,7,8,9,10,11,12,13,14, 15,16,17,18, 20, 25, 27, 28, 29.d) 8, 9,10,12,13,14,15,16, 21, 22,24, 25, 26, 28.e) 11,13,14,15,16,18, 20, 21, 24, 25,27, 28, 29, 49.f) 11,13,14,15,16,18, 20, 21, 23, 24,25, 27, 28, 29, 49.


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g) 4,15,16, 21, 23, 27, 29, 30, 31, 40.h) 4, 32, 33, 34, 35, 37, 38, 39, 47.iI) 9,14,15,18, 22, 24, 25, 27, 29, 31,32, 40, 41, 48.j) 8, 9,10,11,12,13,14,16,17, 22,24, 25, 26, 29, 31, 40, 48.k) 13,14,16, 21, 22, 25, 26, 29, 40, 42, 43.l) 4, 36.

m) 11,13,14,15, 20, 21, 40, 44, 45, 50.n) 21, 27, 29, 30, 40, 46.o) 11,15, 21, 24, 25, 27, 28, 29, 30, 41, 48.p) 10,11,12.q)31.r) 8, 9,10,11,12,13, 14,15,16,17,18 20.21.22.23.27.28.29.

2.3 Providncias bsicas para colocar o motor em funcionamento

Sabemos que cada motor tem suas particularidades, mas certamente as providnciasaqui recomendadas para a partida aplicam-se maioria das instalaes martimas depequeno porte:

A preparao da mquina deve ser feita com bastante antecedncia, principalmentequando se trata de um motor que esteve parado por muito tempo.

As providncias tomadas antes da partida so as seguintes:

a) verificar se existe a bordo quantidades suficientes de leo combustvel, leolubrificante e gua potvel para a viagem. Deve ser considerada uma quantidade de reservapara casos de emergncia como, mau tempo, derrames inesperados, prestao de socorrono mar; etc.

b) verificar os nveis de leo lubrificante no crter, nos mancais de escora e nos desustentao do eixo propulsor e complet-los se necessrio;

c) encher o tanque de servio do motor com leo combustvel;

d) folgar um pouco o engaxetamento da bucha do eixo propulsor;

e) verificar a carga da bateria do motor eltrico de partida e carreg-la se houvernecessidade.

f) abrir a vlvula de fundo, as intermedirias e a de descarga no costado,pertencentes ao sistema de resfriamento do motor;

g) se possvel, fazer uma pr-lubrificao no motor;

h) limpar ralos e filtros;

i) limpar os filtros de leo combustvel e leo lubrificante;

j) expurgar o ar das bombas, se necessrio;


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k) girar o eixo de manivelas do motor por meio de uma alavanca para verificar seele pode girar livremente. Se for constatada alguma dificuldade, a causa deve ser eliminada.

Aps essas providncias poder ser dada a partida. Com o motor em funcionamento,o condutor dever fazer observaes peridicas, anotando tudo que for interessante.

De hora em hora, o condutor dever registrar no caderno de anotaes os valoresde presso e temperatura das variveis dos sistemas e a ocorrncia de eventuaisvazamentos e outras informaes que possam indicar o estado de funcionamento domotor. Alm disso, devem ser registrados todos os servios de manuteno que foremsendo realizados na instalao de mquinas.

Exerccios

Marque a nica alternativa correta em cada questo:

1) So ambos componentes fixos do motor:a) bloco e cabeoteb) bloco e eixo de manivelas

c) cabeote e conectorad) eixo de cames e cabeote

2) a pea do motor de 4 tempos onde so instaladas as vlvulas de admisso ede descarga e o injetor de combustvel:

a) blocob) crterc) cabeoted) coletor de descarga

3) Serve para armazenar o leo lubrificante do motor:a) tanque de sobrasb) tanque de expansoc) bloco de cilindrosd) crter

4) Os anis de segmento so instalados no:

a) crterb) blococ) mbolod) eixo de cames

5) A conectora divide-se em:a) cabea, corpo e membrosb) p, corpo e cabeac) coroa, corpo e pd) corpo, cabea e saia


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6) Nos motores de pequeno porte a conectora articula no:a) pino do mbolob) pino da cruzetac) eixo do balancimd) eixo de cames

7) Os casquilhos dos mancais fixos e mveis so tambm denominados de:a) capasb) coberturasc) membranasd) bronzinas

8) Faz parte do eixo de manivelas:

a) canais de leo combustvelb) cremalheirac) cambota

d) volante

9) a parte do eixo de manivelas que transmite o seu movimento ao eixo de camescom ou sem auxlio de uma engrenagem intermediria:

a) flangeb) moentec) pinhod) cambota

10) um disco pesado que armazena parte da energia do tempo de expanso:a) volante

b) eixo de camesc) balancimd) vlvula de descarga

11) Tem por finalidade fazer com que as fases do ciclo do motor ocorram no seudevido tempo:

a) regulador de velocidadeb) mecanismo de distribuioc) dispositivo de sobrevelocidaded) conjunto dos balancins

12) Se o pinho do eixo de manivelas de um motor de 4 tempos possui 22 dentes,o do eixo de cames possui:

a) 22b) 44c) 88d) 176

13) uma causa de batida forte em marcha lenta:a) mancais fixos com pouca folga

b) injetor pulverizando malc) pino do mbolo aliviadod) obstruo no filtro de leo lubrificante


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14) Fumaa branca na descarga pode ser causada por:a) gua na cmara de combustob) nvel de leo combustvel alto no tanquec) motor em sobrecargad) vlvula de admisso presa

15) Fumaa negra na descarga pode ter como causa:a) baixa presso da gua de resfriamentob) nvel alto de lubrificante no crterc) gua no leo combustveld) baixa compresso nos cilindros

II Responda as seguintes perguntas:

1) Em qual pea mvel do motor fixado o volante?

2) Quais so os trs tipos de transmisso utilizados no mecanismo de transmissodos motores de combusto?

3) Quantos giros completos efetua o eixo de cames de um motor de dois tempospara realizar 50 ciclos completos em cada um dos seus cilindros?

4) Quais so os tipos de camisas utilizadas nos cilindros dos motores?

5) Qual a pea fixa mais pesada e mais volumosa do motor?


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3 Sistemas dos motores propulso

Nas unidades anteriores voc adquiriu importantes conhecimentos sobre os motoresDiesel. Entretanto, ainda h muito que aprender, certo? Voc precisa saber, por exemplo,que um motor no pode funcionar, e continuar funcionando por muito tempo sem a ajudados seus. Entre os sistemas do motor encontram-se: o de lubrificao, o de resfriamento,

o de combustvel, o de alimentao de ar, o de partida e o de descarga de gases,. Novamos nos preocupar ainda com a definio de todos esses sistemas, porque cada umdeles ser estudado no momento apropriado.

3.1 Sistema de lubrificao

Os motores trmicos, e em particular os Diesel apresentam, pela sua prprianatureza, problemas de lubrificao difceis de serem equacionados, levando-se em contaos seguintes fatores:

a) motor desenvolve elevadas temperaturas durante a combusto.b) as presses exercidas pelo ar comprimido no final da compresso so muito

elevadas.c) no h como evitar-se a formao de fuligem e outras matrias carbonceas

oriundas da combusto.d) o motor consome combustveis com teores de enxofre relativamente superiores

aos utilizados nos motores de exploso.

Por causa desses problemas, os engenheiros especializados em lubrificao semprese preocuparam com a obteno de lubrificantes com propriedades adequadas a cadatipo de aplicao.

Um motor martimo de grande porte, por exemplo, utiliza vrios tipos de leoslubrificantes, podendo ser um armazenado no poceto para o sistema de lubrificaoprincipal, um para o eixo de cames, outro para as camisas dos cilindros, um para oturbocompressor, outro para o regulador de velocidade, etc. claro que isso aconteceporque procura-se obter os melhores resultados possveis utilizando-se lubrificantes compropriedades especficas para cada tipo de trabalho.

Finalidade do sistema de lubrificao

A principal finalidade do sistema de lubrificao do motor reduzir o atrito entre aspeas que trabalham com movimento relativo. Isto conseguido mediante oestabelecimento de um fluxo contnuo de lubrificante entre essas peas. Ocorre, entretanto,que alm de desempenhar sua funo principal, o lubrificante acaba realizando funessecundrias de particular importncia para o motor.

Entre as funes secundrias desempenhadas pelo lubrificante do motor Dieseldestacamos:

a) resfriamento

b) vedaoc) limpezad) amortecimento de choquese) proteo contra ataques qumicos.


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a) O resfriamento ocorre porque, enquanto lubrifica, o leo absorve parte do calorgerado pelo atrito entre as peas do motor e o transfere para o exterior em um trocador decalor denominado resfriador de leo lubrificante. Por outro lado, em alguns motores degrande porte uma ramificao do sistema de lubrificao utilizada para circular o leonos espaos ocos existentes nas coroas dos mbolos, com o propsito de remover dosmesmos o excesso de calor oriundo da combusto. Isto feito com o auxlio de tubos

telescpicos, que sero estudados num outro momento por entendermos que o assuntotem mais afinidade com o sistema de resfriamento do motor.

b) No que diz respeito vedao, a pelcula de leo lubrificante entre os anis desegmento e as paredes dos cilindros intensificam a vedao do ar e dos gases,principalmente nas fases de compresso, combusto e expanso, nas quais a presso nointerior do cilindro bastante elevada.

c) Com relao limpeza, o lubrificante circulando no sistema deve ser capaz dedesagregar e arrastar consigo as impurezas que se formam no mesmo, principalmente as

oriundas dos resduos da combusto. Essa limpeza deve-se a uma propriedade do leodenominada detergncia, que da maior importncia, pois as impurezas podem obstruirparcial ou totalmente, tubos, galerias e orifcios de passagem do lubrificante.

d) A funo de amortecer choques deve-se ao fato de que a pelcula de leo emdeterminados mancais, como por exemplo o da conectora, sofre cargas muito elevadas,principalmente no instante da combusto. O lubrificante dever, por suas propriedades deresistncia de pelcula, suportar esses aumentos de carga e de presso, de maneira aimpedir o contato metlico entre as telhas dos mancais e o eixo.

e) A pelcula de leo lubrificante deve ainda proteger contra os ataques qumicostodas as superfcies com as quais entra em contato.

Composio bsica do sistema de lubrificao

O sistema de lubrificao do motor Diesel constitudo basicamente pelos seguinteselementos:

a) reservatrio de leo lubrificanteb) raloc) bomba

d) filtroe) resfriador

a) O reservatrio de leo lubrificante pode ser o crter que voc conheceu naunidade anterior, ou um tanque abaixo do mesmo e com ele comunicado, denominadopoceto. Naturalmente, quando h poceto na instalao o crter do tipo seco. o casotpico dos motores Diesel de grande porte. No havendo poceto, o crter do tipo alagadoou mido, como o caso dos motores de pequeno porte.

b) O ralo um protetor de chapa multiperfurada instalado na extremidade do tubo

de suco da bomba, com o propsito de impedir que corpos estranhos como trapo, estopae outros, por vezes esquecidos nos reservatrios aps uma limpeza, penetrem no corpoda mesma, comprometendo o seu funcionamento.


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c) A bomba do sistema tem por finalidade manter o lubrificante sob presso circulandono sistema. Ela aspira o leo do crter ou do poceto (a) atravs de um ralo (b) e o enviaaos pontos do motor onde a lubrificao se faz necessria. Pode ser acionada pelo prpriomotor, como no caso do de pequeno porte, ou por motor eltrico, quando se trata de

motores de mdio e de grande porte. da que vem a idia de bombas dependentes eindependentes do funcionamento do motor.

O tipo de bomba mais empregado nos sistemas delubrificao forada o de engrenagens mostrado na figura.Nesse tipo, o lquido conduzido entre os dentes dasengrenagens e a carcaa da bomba. No caso da figura, aengrenagem de cima gira no sentido anti-horrio e a de baixogira no sentido horrio. Uma dessas engrenagens recebe omovimento do seu acionador (engrenagem acionada), fazendo

girar a outra em sentido contrrio (engrenagem conduzida).A bomba dispe de uma vlvula reguladora de presso

que permite manter constante a presso do leo no sistema. Em caso de elevaoexcessiva da presso, a vlvula abre, comunicando a descarga com a admisso da bombaou com o crter e mantendo a presso desejada no sistema. A figuras A e B mostramclaramente como isso ocorre.

d) O filtro de leo lubrificante tem por finalidade reter as impurezas slidas menores queconseguem passar pelo ralo, garantindo o fornecimento de uma pelcula de leo isenta deimpurezas entre as peas a lubrificar. O filtro de O.L. do tipo descartvel nos motores de

pequeno porte, devendo ser substitudo aps determinado tempo de funcionamento previstono manual do fabricante, ou sempre que se suspeitar que o mesmo encontra-se incapacitadode realizar satisfatoriamente a sua funo.

b c

e

acrter


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A figura mostra um tipo de filtro utilizado em motores de pequeno porte.

muito comum encontrarmos nos filtros dos motores de pequeno porte uma vlvulade alvio que permite ao lubrificante passar por fora do elemento filtrante, sempre que apresso excede a um determinado valor. Isso acontece quando o fluido est muito viscoso

(por causa do frio), ou quando o elemento do filtro encontra-se muito sujo. Assim, a vlvulade alvio atua como uma proteo para o motor, pois evita uma queda de presso nosistema provocada pela reduo do fluxo de leo. Com pouco lubrificante, o atrito entreas peas aumenta, a temperatura sobe, o lubrificante superaquece, a viscosidade caiexcessivamente e o material das peas funde, principalmente o dos metais macios utilizadosno revestimento das telhas dos mancais fixos e mveis. As figuras ilustram o que acabamosde expor.

e) o resfriador de leo lubrificante tem por finalidade remover o excesso de calorabsorvido pelo leo na sua funo de reduzir o atrito entre as peas. O resfriador pode sercirculado por ar ou por gua, conforme o tipo de motor. A bordo dos navios so resfriadospor gua e podem ser do tipo de feixe tubular ou de placas. Quando se trata de umresfriador do tipo de feixe tubular retos ouem U como o da figura ao lado, a guasalgada passa pelo interior dos tubos, sendoestes envolvidos pelo lubrificante. A pressoda gua salgada deve ser um pouco superior do lubrificante, para que em caso de furo

nos tubos a gua salgada no contamine oleo do sistema, que em alguns navios demdio e de grande porte da ordem dealguns milhares de litros.

filtro limpo filtro sujo


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AtenoAo menor sinal de perda de lubrificante, deve-se imediatamente procurar por pontos

de fuga no sistema. Quaisquer vazamentos devem ser imediatamente sanados.

A figura mostra um sistema completo de lubrificao forada utilizado no motorMWM-DT-232-VP. Observe com muita calma e redobrada ateno os vrios dispositivos

de segurana e controle.

1

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4

5

6

7

8

9

10

11

1. crter2. bomba de leo lubrificante3. bomba de leo de arrefecimento do mbolo4. resfriador de leo lubrificante5. vlvula termosttica (desvio do resfriador)6. filtro de leo lubrificante7. linha de retorno para o crter8. eixo de manivelas9. eixo de comando de vlvulas10. mbolo

12

13

14

15

1617

18

1920

11. bico de arrefecimento12. tucho

13. haste ou vareta14. balancim15. tubulao para a bomba injetora16. turbocompressor17. manmetro de leo18. retorno de leo19. admisso da gua de resfriamento20. sada da gua de resfriamento


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3.2 Manuteno da perfeita lubrificao do motor

Para manter o sistema de lubrificao do motor nas condies ideais, devem sertomadas as seguintes providncias bsicas:

a) usar somente os lubrificantes recomendados pelo fabricante do motor.

b) sondar o nvel de leo no crter ou poceto a intervalos regulares e manter o nveldentro da faixa recomendada.

c) manter os filtros de leo limpos e com os elementos em bom estado;d) manter limpo o resfriador do sistema.e) verificar se o manmetro est corretamente aferido e conhecer os valores de

presso e temperatura recomendados pelo fabricante do motor.f) parar o motor em caso de queda da presso e s recoloc-lo em funcionamento

aps sanar o problema.h) proceder leituras freqentes nos termmetros e manmetros do sistema.i) manter o motor limpo para facilitar a identificao de vazamentos de lubrificante.

j) eliminar todo e qualquer vazamento no sistema.l) se o resfriador for circulado por gua do mar, manter limpo ralo da bomba degua salgada.

3.3 Sistema de resfriamento

Quando um motor funciona, o combustvel queimado na sua cmara de combustodesprende uma grande quantidade de calor. De todo esse calor, entretanto, apenas cercade 40 a 45 % convertido em trabalho mecnico no eixo de manivelas. O restanteinfelizmente perdido nos gases de descarga, na gua de resfriamento, por irradiao,etc.

Finalidades do sistema de resfriamento

O sistema de resfriamento do motor Diesel tem duas finalidades: a primeira removero excesso de calor das peas, e a segunda resfriar o leo lubrificante que, paradesempenhar sua funo principal, acaba absorvendo muito calor. Se o excesso dessecalor no fosse removido do sistema, o lubrificante perderia certas propriedades e noconseguiria cumprir com a sua finalidade.

Inicialmente, gostaramos que voc entendesse que o ideal seria que o motor noprecisasse ser resfriado. Infelizmente isso no possvel. Voc deve saber que atemperatura dos gases no interior da cmara de combusto de um motor moderno aproxima-se dos 2000 oC. Esta temperatura superior de fuso da maioria dos metais e ligas quevoc conhece. Esse fato, por si s, j explica claramente a necessidade do resfriamentodos motores.

A remoo do excesso de calor das paredes dos cilindros, cabeotes, mbolos,injetores e do prprio leo lubrificante, continua sendo indispensvel para a continuidadedo funcionamento do motor. Entretanto, o resfriamento no deve ser excessivo pois, quanto

mais resfriamos um motor, mais diminumos o seu rendimento trmico.


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Pincipais agentes resfriadores

Os sistemas de resfriamento dos motores de pequeno porte utilizam normalmentesomente ar, ou ar e gua doce como agentes arrefecedores. Nos motores martimos demdio e de grande porte, o usual utilizar a gua doce circulando no motor, sendo estaresfriada posteriormente por gua do mar ou do rio, conforme a regio em que o navio se

encontra. Nos grandes motores martimos de propulso, no apenas a gua, mas tambmo prprio leo lubrificante do motor pode ser utilizado como agente arrefecedor dos mbolos.Assim, podemos encontrar diferentes arranjos de sistemas de resfriamento, sendo que osmais comuns sero descritos a partir de agora.

3.3.1 Tipos de sistemas de resfriamento

Os sistemas de resfriamento utilizados nos motores Diesel e de exploso podemser divididos em diretos e indiretos. Entre os sistemas de resfriamento do tipo diretoencontramos: o resfriamento por ar, que por sua vez pode utilizar a ventilao natural ou

a ventilao forada, e o resfriamento por gua, que utiliza apenas a gua do mar ou dorio.

a) Resfriamento direto por ar

Trata-se de um sistema pouco utilizado nos dias de hoje. Costuma aparecer emmotores de motocicletas e pequenos veculos. O sistema pode apresentar-se de duasformas: com ventilao natural ou com ventilao forada. Em qualquer das formas, oscilindros do motor so dotados de aletas para aumentar a superfcie de contato com o ar.No sistema de resfriamento com ventilao natural, utilizado em alguns tipos demotocicletas, a eficincia do resfriamento depende fundamentalmente do deslocamentodo veculo. No sistema de resfriamento por ar com ventilao forada, uma ventoinha instalada na extremidade do eixo de manivelas, forando o ar por um conduto em direos aletas dos cilindros. As figuras mostram os arranjos que acabamos de descrever.

b) Resfriamento direto por gua

Foi o primeiro sistema de resfriamento por gua utilizado nas embarcaes. Trata-se de um sistema rudimentar e obsoleto que hoje s utilizado em motores de embarcaes

midas que navegam em rios, pois o efeito da corroso no muito acentuado. Na suaforma mais comum, o resfriamento direto por gua obtido da maneira mostrada nafigura.

natural forada


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Atravs da vlvula de fundo e do ralo uma bomba, acionada pelo prprio motor,aspira a gua do mar ou do rio e descarrega-a para o resfriador de leo, de onde vai paraas cmaras de resfriamento apropriadas em volta dos cilindros e cabeote do motor,sendo em seguida descarregada para o mar ou rio. Como voc deve imaginar, as vantagensdesse sistema so a sua simplicidade e o seu baixo custo.

c) Resfriamento indireto, combinado por ar e gua

A caracterstica de todos os sistemas de resfriamento do tipo indireto que neleso utilizados dois fluidos arrefecedores. O resfriamento indireto combinado pode serfeito por gua doce e ar ou por gua doce e gua salgada.

O resfriamento indireto combinado por gua e ar muito aplicado, no apenas nosmotores automotivos, mas tambm nos estacionrios terrestres e em alguns martimos depequeno porte. Nesse sistema, uma bomba faz a gua doce circular em volta das camisasdos cilindros e nas cmaras de gua existentes no cabeote do motor, absorvendo oexcesso de calor dos mesmos e conduzindo-o para um reservatrio denominado radiador,onde o ar forado sobre as aletas desses tubos remove da gua de circulao do sistema

o excesso de calor absorvido no motor.

A bomba, o radiador e a vlvula termosttica, so os principais componentes dosistema. A bomba normalmente do tipo centrfuga, sendo acionada pelo prprio motor,como mostra a figura.

a) radiador

b) cmarac) ventonhad) bomba dguae) termostato

ab

c

d

e


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O radiador um tanque constitudo de umreservatrio superior e um inferior ligados entre si porum conjunto de tubos aletados denominado colmeia.Como no poderia deixar de ser, a gua trabalha nointerior dos tubos e o ar envolve os mesmos e as suasaletas. Estas servem para aumentar a superfcie de

contato com o ar, aumentando dessa feita a eficinciado sistema de resfriamento. A figura ao lado mostra umradiador completo.

A vlvula termosttica (a), por sua vez, tempor finalidade controlar o fluxo da gua de resfriamentopor dentro ou por fora do radiador, quando a

temperatura da mesma muito alta ou muito baixa parao sistema. Assim, ela deve manter a temperatura dagua de circulao dentro das condies desejadas.

Observe a mudana na direo do fluxo na figura.

AtenoNo correta a atitude de um mecnico que elimina a vlvula termosttica do

sistema quando ela apresenta defeito. Certo mesmo substitu-la, pois ela desempenhaum papel muito importante, principalmente no momento do arranque ou quando o motoropera em regies de clima frio.

No caso dos motores estacionrios, a ventoinha do radiador funciona direto e serve

para aumentar o fluxo de ar atravs da colmeia. No caso dos motores automotivosmodernos, o funcionamento da ventoinha (que acionada por motor eltrico), controladopor um sensor de temperatura da gua do motor. Com o veculo em movimento, o prpriodeslocamento permite uma boa corrente de ar atravs da colmeia. Assim, a ventoinhapode entrar e sair automaticamente de funcionamento, de acordo com a necessidade dosistema. Com o veculo parado e o motor funcionando, a corrente de ar insuficiente, enesse caso o sistema automtico deve ligar e manter a ventoinha funcionando at que atemperatura da gua atinja o valor desejado.

d)Resfriamento indireto combinado por gua doce e gua do mar (ou do rio)

Este , sem dvida alguma, o sistema mais empregado a bordo dos naviosmercantes. Nele, uma bomba centrfuga, acionada por motor eltrico ou pelo prprio motorde combusto utilizada para circular gua doce pelos espaos apropriados no interior do

vlvula fechada vlvula aberta

a a

radiador


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motor. Depois de absorver calor do motor, essa gua passa por dentro de um aparelhodenominado resfriador de gua doce, onde troca calor com a gua do mar ou do rio quepassa pelo interior dos tubos ou das placas do mesmo. A gua do mar ou rio aspiradapor uma bomba centrfuga dependente ou independente do motor, e descarregada para oresfriador, de onde retorna novamente ao mar ou rio. Atente para a figura e identifique oselementos bsicos do sistema.

Agora que voc j conhece a composio bsica do sistema, vejamos a funo decada um deles:

Tanque de expanso

Tem por finalidade absorver os efeitos do aumento de volume da gua quandoaquece, e tambm para compensar as perdas no sistema devidas a fugas porengaxetamentos de vlvulas, selos ou gaxetas de bombas, evaporao, etc.

Vlvula de comunicao

Serve para comunicar o tanque de combustvel com o resto do sistema. Com omotor em funcionamento deve ficar completamente aberta.

Bomba centrfuga de gua doce

Serve para fazer a circulao da gua doce no sistema.

Resfriador de gua doce

o aparelho trocador de calor onde a gua doce quente vinda do motor perde calorpara a gua do mar.

a) tanque de expansob) vlvula de comunicaoc) bomba centrfuga de gua doced) entradas de gua no blocoe) coletor de sada degua docef) vlvula termosttica

g) resfriador de gua doceh) vlvula de fundoi) ralo da bomba de gua salgadaj) bomba de gua salgadak) vlvula de descarga para o mar

a

b

c

d

e

fg

h i

j

k


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Vlvula termosttica

Controla a temperatura ideal da gua doce do o motor, deixando passar mais oumenos gua pelo radiador ou do rio.

Vlvula de fundo

Fixada com parafusos no casco da embarcao, serve para permitir a entrada dagua do mar no sistema.

RaloServe para proteger a bomba, impedindo a entrada no sistema de sujeira, peixes

midos e outras espcies marinhas.

Bomba de gua salgada

Tambm do tipo centrfuga, sua finalidade aspirar a gua do mar para circular oresfriador de gua doce do motor.

Vlvula de descarga para o mar

Situada no costado da embarcao, serve para descarregar a gua salgada devolta ao mar.

Alm dos sistemas de resfriamento j estudados, h um outro bastante conhecidochamado resfriamento sob quilha. um sistema muito interessante para barcos quenavegam em guas lamacentas ou arenosas, pois a gua do mar ou do rio envolve ostubos pelo interior dos quais circula a gua doce do motor. O sistema simples e a diferenamais acentuada entre ele e o que acabamos de estudar que o resfriador constitudo devrios tubos montados longitudinalmente sob o casco do navio ficando, portanto,mergulhado na gua do mar ou do rio. A figura mostra o referido sistema empregado emuma instalao com motor Scania DS 11.


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1) tubos de arrefecimento do circuito do motor2) tanque de expanso para o circuito do motor3) tubo de conexo4) tubo de sangria5) tubos de arrefecimento para circuito de arrefecimento de admisso6) tanque de expanso do circuito de arrefecimento de admisso

7) tubo de conexo8) tubo de sangria9) pea distribuidora10) fixaco do arrefecedor11) batente

3.4 Sistema de combustvel

A finalidade do sistema de combustvel enviar a quantidade de combustvel para

dentro dos cilindros do motor, nas quantidades adequadas carga com a qual o motoropera.

A composio de um sistema bsico de combustvel mostrada na figura. Identifiquecada um dos seus elementos.

J identificou todos os elementos? Ento vejamos a finalidade de cada um deles:

1) tanque de combustvel o reservatrio onde colocado o leo combustvela ser queimado no motor.


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1) bomba injetora

2) bomba alimentadora3) pr-filtro4) regulador de velocidade5) engrenagem deacoplamento da bomba

2) vlvula de comunicao utilizada para comunicar ou cortar o combustvelpara o motor.

3) bomba alimentadora aspira o combustvel do tanque e o envia sob pressopara a admisso da bomba injetora. acionada mecanicamente pelo prpriomotor.

4) comando manual da bomba alimentadora utilizado quando se deseja retirar

ar do sistema.5) filtro de combustvel tem a finalidade de no deixar

que impurezas slidas no combustvel passem paraos injetores. H vrios tipos de filtros, como os detela fina e os de papel prensado, sendo alguns delesdescartveis. A figura ao lado mostra um conjunto defiltro de combustvel com elemento de feltro paramotores de pequeno porte.

6) bomba injetora de combustvel tem a finalidadede dosar a quantidade de combustvel, de acordo com

a carga do motor, e envi-lo em alta presso para abrir os injetores.7) injetor tambm chamado de bico injetor, o elemento que introduz o combustvelno cilindro de forma pulverizada.

8) linha de retorno permite que a sobra de combustvel do injetor retorne para osistema.

9) regulador de velocidade embora no seja considerado como elemento dosistema de combustvel, esse dispositivo regula a velocidade do motor atuandona cremalheira da bomba injetora. dessa maneira que a bomba aumenta oudiminui a quantidade de combustvel enviada aos injetores.

Pelo nmero de sadas de combustvel da bomba injetora, voc deve ter reparadoque o arranjo mostrado na figura anterior de um motor de 4 cilindros. O sistema, entretanto,s est completo para um. A bomba injetora que voc v no sistema , na verdade, umconjunto de 4 pequenas bombas alternativas montadas em uma nica carcaa. Esseconjunto de bombas acionado por um eixo de ressaltos, que por sua vez acionadopelo prprio motor. A figura a seguir mostra um conjunto formado pela bomba injetora,bomba alimentadora, pr filtro e regulador de velocidade para motores de pequeno porte.Observe, pelo nmero de sadas de combustvel, que se trata de uma bomba injetora paramotores de 6 cilindros.


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3.4.1 Funcionamento da bomba Bosch

A prxima figura mostra em corte um elemento da bomba Bosch. Observe que ombolo apresenta um rasgo vertical e um rasgo helicoidal (em forma de hlice).

O tucho imprime ao mbolo um movimento alternado no interior do cilindro da bomba.Esse cilindro possui duas aberturas diametralmente opostas, denominadas janelas. Quandoessas janelas so abertas pelo prprio mbolo, durante o seu movimento de descida, ocombustvel vindo da bomba alimentadora para a cmara em volta das janelas do cilindropenetra no mesmo, fazendo o seu enchimento. Essa presso relativamente baixa, daordem de 3 a 6 bar. No movimento de subida, o mbolo comprime o combustvel que,agora em alta presso, levanta a vlvula de reteno situada na descarga da bomba.

Repare que a cremalheira, acionada manualmente, ou por meio de um regulador develocidade, engraza na bucha dentada que na sua parte inferior tem um rasgo onde sealoja a asa do mbolo. Isso permite que, ao ser movimentada para um lado ou para ooutro, a cremalheira obrigue o mbolo a girar alguns graus num ou noutro sentido.

A descrio foi feita em linhas gerais. Entretanto, voc precisa saber como a bombacontrola a quantidade de combustvel enviada ao injetor, de acordo com a carga do motor.

1) cilindro ou bucha2) mbolo3) cremalheira4) copeta superior da mola5) copeta inferior da mola

6) mola7) encaixe do flange do mbolo8) flange do mbolo9) luva de regulagem

10) vlvula de reteno (recalque)11) luva de acoplamento12) mola de vlvula

Corte de um elemento da bomba Bosch


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Para isso, acompanhe a nossa explicao observando as trs figuras.

Quando o mb

xx0040-motor a propulsao

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