brÁulio - instmaqmar11.ppt

IFPE - CAMPUS IPOJUCAIFPE - CAMPUS IPOJUCACURSO: CURSO: TÉCNICO EM CONSTRUÇÃO NAVALTÉCNICO EM CONSTRUÇÃO NAVALPERÍODO: IV ANO: 2011PERÍODO: IV ANO: 2011COMPONENTE CURRICULAR: COMPONENTE CURRICULAR: INSTALAÇÕES DE MÁQUINAS MARÍTIMAS IINSTALAÇÕES DE MÁQUINAS MARÍTIMAS ICH Semanal: CH Semanal: 5 5 CH Total: 90CH Total: 90COMPETÊNCIAS DESEJADAS:COMPETÊNCIAS DESEJADAS:Conhecer os princípios fundamentais do sistema de propulsão do NavioConhecer os princípios fundamentais do sistema de propulsão do NavioConhecer os princípios fundamentais dos motores de combustão internaConhecer os princípios fundamentais dos motores de combustão internaConhecer os princípios de funcionamento do héliceConhecer os princípios de funcionamento do héliceConhecer os princípios de funcionamento do lemeConhecer os princípios de funcionamento do leme

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO CONTEÚDO PROGRAMÁTICO

Sistema de propulsão do NavioSistema de propulsão do Navio:localização, componentes principais e conceito de :localização, componentes principais e conceito de funcionamento;funcionamento;Motores Diesel MarítimoMotores Diesel Marítimo: ciclo Otto e ciclo Diesel, motores de dois tempos e quatro tempos, : ciclo Otto e ciclo Diesel, motores de dois tempos e quatro tempos, componentes fixo e móveis.componentes fixo e móveis.Motores Diesel MarítimosMotores Diesel Marítimos: determinação do volume unitário e da cilindrada total do motor, : determinação do volume unitário e da cilindrada total do motor, relaçao entre curso e diâmetro do pistão, volume da câmara de combustão, cálculo da taxa de relaçao entre curso e diâmetro do pistão, volume da câmara de combustão, cálculo da taxa de compressão, definição de potência e conversão de unidades (CV, Watt e HP).compressão, definição de potência e conversão de unidades (CV, Watt e HP).Motores Diesel MarítimoMotores Diesel Marítimo: sistema auxiliares de partida, de lubrificação, de alimentação de : sistema auxiliares de partida, de lubrificação, de alimentação de combustível, de arrefecimento e de descarga de gases.combustível, de arrefecimento e de descarga de gases.Linha de EixoLinha de Eixo: eixo intermediário e eixo propulsor, características, dimensões e tolerâncias.: eixo intermediário e eixo propulsor, características, dimensões e tolerâncias.Linha de EixoLinha de Eixo: acoplamento flexível, mancal de escora, mancal de sustentação, selos e : acoplamento flexível, mancal de escora, mancal de sustentação, selos e buchas, tubos telescópio, acoplamento SKF, mancal do pé-de-galinha, conexões com hélice.buchas, tubos telescópio, acoplamento SKF, mancal do pé-de-galinha, conexões com hélice.HeliceHelice: princípios de funcionamento, características, dimensões e tolerâncias.: princípios de funcionamento, características, dimensões e tolerâncias.HéliceHélice: de passo fixo, passo variável, especiais.: de passo fixo, passo variável, especiais.

Sistema de propulsãoSistema de propulsão

Sua função é efetuar o deslocamento Sua função é efetuar o deslocamento dos navios;dos navios;

Número e tipos de órgãos mecânicos Número e tipos de órgãos mecânicos envolvidos, depende da velocidade envolvidos, depende da velocidade de rotação das máquinas principais e de rotação das máquinas principais e dos respectivos propulsores que dos respectivos propulsores que acionam;acionam;

Tem que obter o melhor rendimento Tem que obter o melhor rendimento possível.possível.


Tipos de propulsãoTipos de propulsão

DiretaDireta – quando a máquima principal e o hélice que – quando a máquima principal e o hélice que aciona, operam com bom rendimento à mesma aciona, operam com bom rendimento à mesma velocidade de rotação. O MCP aciona diretamente a velocidade de rotação. O MCP aciona diretamente a linha de eixos, cuja extremidade á ré esta montado o linha de eixos, cuja extremidade á ré esta montado o hélice (propulsor).hélice (propulsor).IndiretaIndireta – quando o MCP opera com bom rendimento – quando o MCP opera com bom rendimento e uma velocidade de rotalção superior ao do hélice e uma velocidade de rotalção superior ao do hélice que aciona. O MCP aciona, através de uma caixa de que aciona. O MCP aciona, através de uma caixa de engrenagens redutoras, a linha de eixo, fazendo o engrenagens redutoras, a linha de eixo, fazendo o hélice montado na extremidade a ré desta, operar hélice montado na extremidade a ré desta, operar com uma velocidade mais baixa.com uma velocidade mais baixa.

Propulsão diretaPropulsão direta

As características dos equipamento utilizado As características dos equipamento utilizado na propulsão direta dos navios são:na propulsão direta dos navios são:

Máquinas Principal – Motores diesel lentos Máquinas Principal – Motores diesel lentos de dois tempos.de dois tempos.

Linha de Eixos – acionados diretamente Linha de Eixos – acionados diretamente pelos motores.pelos motores.

Hélice (propulsores) – com passo fixo ou Hélice (propulsores) – com passo fixo ou variável.variável.


Elementos de um Sistema de Elementos de um Sistema de PropulsãoPropulsão


Elementos de um sistema propulsor diretoElementos de um sistema propulsor direto

Propulsão indiretaPropulsão indiretaAs características dos equipamento utilizado As características dos equipamento utilizado

na propulsão indireta dos navios são:na propulsão indireta dos navios são:Máquinas Principal – Motores diesel de dois Máquinas Principal – Motores diesel de dois

tempos, motor diesel de quatro tempos de tempos, motor diesel de quatro tempos de média velocidade, turbina à vapor e média velocidade, turbina à vapor e turbina à gás .turbina à gás .

Caixa de engrenagens redutora e linha de Caixa de engrenagens redutora e linha de Eixos .Eixos .

Hélice (propulsores) – geralmente de passo Hélice (propulsores) – geralmente de passo variável.variável.




Elementos de um sistema propulsor indiretoElementos de um sistema propulsor indireto


Propulsão indiretaPropulsão indiretaMotor diesel de 2 tempos, caixa redudora e Motor diesel de 2 tempos, caixa redudora e

gerador de eixos.gerador de eixos.

- O gerador de eixo permite obter energia elétrica O gerador de eixo permite obter energia elétrica para o navio apartir da máquina principal para o navio apartir da máquina principal (condição de navio em navegação).(condição de navio em navegação).

- Deste modo, evita que funcione os geradores Deste modo, evita que funcione os geradores diesel auxiliares com o navio em movimento.diesel auxiliares com o navio em movimento.

- Os geradores funcionam, em geral, com o navio Os geradores funcionam, em geral, com o navio em manobras, atracado ou navegando com mau em manobras, atracado ou navegando com mau tempo (motivo de segurança)tempo (motivo de segurança)

Propulsão indiretaPropulsão indiretaMotor diesel de 2 tempos, caixa redudora Motor diesel de 2 tempos, caixa redudora e gerador de eixos.e gerador de eixos.

Sistema de PropulsãoSistema de Propulsão

Comparação entre os diversos tipos de Comparação entre os diversos tipos de instalações propulsoras.instalações propulsoras.

Para que esta comparação seja possível tem Para que esta comparação seja possível tem de ser efetuado no âmbito de aplicabilidade em de ser efetuado no âmbito de aplicabilidade em que os diferentes tipos de instalações´propulsoras que os diferentes tipos de instalações´propulsoras possam concorrer, levando em cosideração uma possam concorrer, levando em cosideração uma potência propulsora, em geral superior a 25000 potência propulsora, em geral superior a 25000 Kw (≈34000 CV)Kw (≈34000 CV)

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoComparação entre os diversos tipos de Comparação entre os diversos tipos de instalações propulsoras.instalações propulsoras.



Tripulantes – Quase os mesmos para as três Tripulantes – Quase os mesmos para as três instalações.instalações.

Preço do Equipamento – Sensivelmente igual Preço do Equipamento – Sensivelmente igual para as três soluções. Mas a medida que a para as três soluções. Mas a medida que a potência propulsiva vai diminuindo, verifica-se potência propulsiva vai diminuindo, verifica-se uma progressiva redução do custo da uma progressiva redução do custo da propulsão com motor diesel em relação às propulsão com motor diesel em relação às demais.demais.



Manutenção do equipamento – com o motor diesel Manutenção do equipamento – com o motor diesel tem-se uma pequena desvantagem tem-se uma pequena desvantagem devido aos maiores custos que envolve.devido aos maiores custos que envolve.

Consumo de combustível – menor no caso de Consumo de combustível – menor no caso de propulsão com motor diesel, seguindo-se com o propulsão com motor diesel, seguindo-se com o de propulsão a turbina a vapor, sendo o de turbina de propulsão a turbina a vapor, sendo o de turbina gás que consome mais para a mesma potência gás que consome mais para a mesma potência instalada.instalada.


Comparação entre os diversos tipos de instalações Comparação entre os diversos tipos de instalações propulsoras.propulsoras.

Atualmente, propulsão com motor diesel é a que Atualmente, propulsão com motor diesel é a que apresenta custos de exploração mais baixos, para a apresenta custos de exploração mais baixos, para a maior parte dos navios mercantes.maior parte dos navios mercantes.

Este tipo de propulsão é atualmente utilizada em Este tipo de propulsão é atualmente utilizada em mais de 97% dos navios da frota mercante mundial.mais de 97% dos navios da frota mercante mundial.


Sistema de propulsão utilizados em naviosSistema de propulsão utilizados em navios

Propulsão mecânica Propulsão mecânica

Propulsão CODOG Propulsão CODOG

Propulsão CODAG Propulsão CODAG

Propulsão CODLAG Propulsão CODLAG

Propulsão Diesel-elétrica (convencional) Propulsão Diesel-elétrica (convencional)

Propulsão Diesel-elétrica (AZIPOD) Propulsão Diesel-elétrica (AZIPOD)

Propulsão a jato Propulsão a jato

Sistema de propulsão Sistema de propulsão

Propulsão mecânica direta com recuperação de energia

- Nos motores de elevada potência, parte dos gases de evacuação passam por uma turbina de potência (só funciona com carga do motor Principal -P.P. acima de 50%)

- Os gases passam ainda por uma caldeira recuperativa, de modo a produzir vapor para um turbo-gerador.

Sistema de propulsão Sistema de propulsão Propulsão mecânica direta com recuperação

de energiaUtiliza os gases de evacuação do motor para

recuperar energia através de turbina de potência turbo-geradora


Propulsão mecânica (indireta) Propulsão mecânica (indireta) Sistema com duas linhas de eixosSistema com duas linhas de eixos

Sistema de propulsão Sistema de propulsão Propulsão CODOG (Combined Diesel or Gás)Propulsão CODOG (Combined Diesel or Gás)

-É um sistema de propulsão que utiliza motores Diesel -É um sistema de propulsão que utiliza motores Diesel para a propulsão em velocidade de cruzeiro.para a propulsão em velocidade de cruzeiro.

-Para velocidades mais elevadas, e durante períodos não -Para velocidades mais elevadas, e durante períodos não muito prolongados, utiliza-se uma muito prolongados, utiliza-se uma turbina a gás turbina a gás elevada elevada potência (sistema muito usado em fragata e outros navios potência (sistema muito usado em fragata e outros navios de guerra).de guerra).

-Nesta situação, os motores Diesel não funcionam-Nesta situação, os motores Diesel não funcionam

Sistema de propulsão Sistema de propulsão Propulsão CODOG (Combined Diesel or Gás)Propulsão CODOG (Combined Diesel or Gás)

Sistema de propulsãoSistema de propulsão Propulsão CODAG(Combined Diesel AND Gás)Propulsão CODAG(Combined Diesel AND Gás)

É um sistema de propulsão que utiliza motores É um sistema de propulsão que utiliza motores Diesel para a propulsão em regime de velocidade de Diesel para a propulsão em regime de velocidade de cruzeiro.cruzeiro.

Para aumentar a velocidade do navio, utiliza-se uma Para aumentar a velocidade do navio, utiliza-se uma turbina a gás auxiliar em conjunto com os motores Diesel turbina a gás auxiliar em conjunto com os motores Diesel para aumentar a potência total de propulsão do navio.para aumentar a potência total de propulsão do navio.

Desvantagem: maior complexidade das Desvantagem: maior complexidade das engrenagens redutoras.engrenagens redutoras.

Sistema de propulsãoSistema de propulsão Propulsão CODAG(Combined Diesel And Gás)Propulsão CODAG(Combined Diesel And Gás)

Sistema de propulsãoSistema de propulsão Propulsão Diesel-elétrica com uma linha de eixos Propulsão Diesel-elétrica com uma linha de eixos

e caixa redutora.e caixa redutora.

Sistema de propulsãoSistema de propulsão Propulsão Diesel-Eletrica com duas linhas de eixos Propulsão Diesel-Eletrica com duas linhas de eixos

sem caixa redutorasem caixa redutora

Propulsão Diesel-Eletrica com sistema AzipodPropulsão Diesel-Eletrica com sistema Azipod

Sistema muito usado em navios de cruzeiroSistema muito usado em navios de cruzeiro


Sistema de propulsãoSistema de propulsão Sistema de propulsão AzipodSistema de propulsão Azipod

Pode utilizar uma ou mais unidades, cada uma constituida Pode utilizar uma ou mais unidades, cada uma constituida por um motor elétrico e um hélice.por um motor elétrico e um hélice.

O conjunto é acoplado à estrutura do navio sendo capaz de O conjunto é acoplado à estrutura do navio sendo capaz de girar 360girar 360oo

. .

Este fato, permite eliminar o sistema de governo (leme) Este fato, permite eliminar o sistema de governo (leme) uma vez que o fluxo de água de propulsão é direcionado uma vez que o fluxo de água de propulsão é direcionado pelo Azipodpelo Azipod

Sistema de propulsão AzipodSistema de propulsão Azipod

Sistema AzipodSistema Azipod

As As perdas de potênciaperdas de potência nas caixas de engrenagens e nas caixas de engrenagens e linhas de eixos, são eliminadas, e o respectivo espaço linhas de eixos, são eliminadas, e o respectivo espaço ocupado pode ser utilizado para outros fins.ocupado pode ser utilizado para outros fins.

Porporciona uma Porporciona uma maior estabilidademaior estabilidade ao navio e uma ao navio e uma redução média de 15% no consumo de combustível.redução média de 15% no consumo de combustível.

Quando utiliza duas unidades, os hélices operam Quando utiliza duas unidades, os hélices operam em contra-rotaçãoem contra-rotação


Os motores Os motores elétricos elétricos acionam os acionam os hélices.hélices.

A direção é A direção é hidráulica.hidráulica.

Não necessitam Não necessitam de máquina do de máquina do leme.leme.



Sistema Azipod (Azipod propellers)Sistema Azipod (Azipod propellers)

M/S EuropaM/S Europa

(2x6,65 MW)(2x6,65 MW)


Sistema de propulsão AzipodSistema de propulsão AzipodSistema AzipodSistema Azipod

Esquema da Esquema da instalaçãoinstalaçãopropulsora dopropulsora donavio de cruzeironavio de cruzeiro “ “Oasis of the Seas”Oasis of the Seas”


Sistema integrado de propulsão AzipodSistema integrado de propulsão Azipod

Sistema de propulsãoSistema de propulsãoSistema CODLAG (Combined Diesel Electric And Gas)Sistema CODLAG (Combined Diesel Electric And Gas)

Utiliza Utiliza motores Diesel para produzir energia elétricamotores Diesel para produzir energia elétrica que vai alimentar os motores de propulsão do navio que vai alimentar os motores de propulsão do navio (velocidade de cruzeiro).(velocidade de cruzeiro).

Para obter velocidades mais elevadas, utiliza-se uma Para obter velocidades mais elevadas, utiliza-se uma turbina a gás auxiliarturbina a gás auxiliar de modo a aumentar a potência de modo a aumentar a potência elétrica total utiliza para propulsão do navioelétrica total utiliza para propulsão do navio

Sistema de propulsão Sistema de propulsão Propulsão CODLAG (Combined Diesel Electric And Gas)Propulsão CODLAG (Combined Diesel Electric And Gas)


Propulsão CODLAG (Combined Diesel Electric And Propulsão CODLAG (Combined Diesel Electric And Gas)Gas)

Turbina do navio de cruzeiro Queen Mary 2Turbina do navio de cruzeiro Queen Mary 2


Propulsão elétrica utilizando células de combustível (Propulsão elétrica utilizando células de combustível (Fuel Fuel CellsCells))

Uma Uma célula de combustívelcélula de combustível converte o hidrogênio converte o hidrogênio diretamente em eletricidade;diretamente em eletricidade;

Este sistema Este sistema não possui partes móveisnão possui partes móveis;;

Tem um elevado rendimento de conversão;Tem um elevado rendimento de conversão;

A A reação da célula de combustívelreação da célula de combustível é semelhante do é semelhante do ponto de vista químico a um processo de combustão: o ponto de vista químico a um processo de combustão: o hidrogênio combina-se com o oxigênio e liberta vapor de hidrogênio combina-se com o oxigênio e liberta vapor de água.água.


Propulsão elétrica utilizando células de Propulsão elétrica utilizando células de combustível (combustível (Fuel CellsFuel Cells))

A A reação químicareação química produz igualmente calor que produz igualmente calor que é retirado através de um sistema de é retirado através de um sistema de arrefecimento.arrefecimento.

A A célula de combustívelcélula de combustível pode ser utilizada para pode ser utilizada para substituir um substituir um grupo diesel-geradorgrupo diesel-gerador

Aplicação: este sistema é utilizado nos Aplicação: este sistema é utilizado nos novos submarinos da Marinha Portuguesa novos submarinos da Marinha Portuguesa (sistema AIP – (sistema AIP – AIR Independenter AIR Independenter PropulsiorPropulsior))

Sistema de Propulsão Sistema de Propulsão



Propulsão do Submarino U214 – Marinha Propulsão do Submarino U214 – Marinha Portuguesa(2011)Portuguesa(2011)


Propulsão por jato de água (water jet)Propulsão por jato de água (water jet)

A descarga de uma A descarga de uma bomba de alta bomba de alta velocidadevelocidade provoca o impulso necessário provoca o impulso necessário para deslocar a embarcação.para deslocar a embarcação.

Seu uso esta limitado a certos tipos Seu uso esta limitado a certos tipos de embarcações. Destacam-se:de embarcações. Destacam-se:-Ferries rápidos;-Ferries rápidos;-Navios Militares;-Navios Militares;-Lanchas rápidas (guarda costeira, -Lanchas rápidas (guarda costeira, recreação...);recreação...);-Jet Sky.-Jet Sky.

Sistema de PropulsãoSistema de Propulsão Propulsão por jato de água (water jet)Propulsão por jato de água (water jet)

Utiliza uma Utiliza uma bombabomba que descarrega que descarrega um volume de água a elevada um volume de água a elevada velocidade, à ré do naviovelocidade, à ré do navio

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoPropulsão por jato de água (water jet).Propulsão por jato de água (water jet).

Esquema em corte do sistema de Esquema em corte do sistema de propulsãopropulsão

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoPropulsão por jato de água (water jet).Propulsão por jato de água (water jet).

Conjunto motor + tubo de Conjunto motor + tubo de descarga (orienta-se para efeitos de descarga (orienta-se para efeitos de manobras)manobras)


O “Cutty Sark” O “Cutty Sark” foi um dos foi um dos últimos veleiros últimos veleiros (“Clipper”) a ser (“Clipper”) a ser construido para construido para fazer a rota do fazer a rota do Chá (Escócia, Chá (Escócia, 1869)1869)

Propulsão através do ventoPropulsão através do vento

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoPropulsão através dos ventosPropulsão através dos ventos

Devido a crise e ao consumo dos combustíveis, as Devido a crise e ao consumo dos combustíveis, as empresas armadoras tem reduzido a velocidade de empresas armadoras tem reduzido a velocidade de cruzeiro dos navios (“Slow steaming”).cruzeiro dos navios (“Slow steaming”).

Então, uma das maiores empresas de navegação Então, uma das maiores empresas de navegação (Maersk Line) conseguiu (Maersk Line) conseguiu reduzir os custos em 30%.reduzir os custos em 30%.

Deste modo, atualmenteDeste modo, atualmente a velocidade dos navios a velocidade dos navios está ao nível dosestá ao nível dos veleiros do século XIX veleiros do século XIX (entre 12 a (entre 12 a 15 nós)15 nós)


Propulsão através dos ventosPropulsão através dos ventos

Para Para reduzir o consumo de combustível reduzir o consumo de combustível fóssiesfóssies e liberação de gases para aumentar e liberação de gases para aumentar o efeito estufa, existem projetos que o efeito estufa, existem projetos que apostam no regresso a propulsão do vento.apostam no regresso a propulsão do vento.

A empresa A empresa B9 ShippingB9 Shipping construiu, em 2012, construiu, em 2012, um navio que navega principalmente com um navio que navega principalmente com recurso dos ventosrecurso dos ventos


Propulsão através dos ventosPropulsão através dos ventos

O navio está equipado com velas de ajuste automático que O navio está equipado com velas de ajuste automático que responde as mudanças dos ventos para maximizar a responde as mudanças dos ventos para maximizar a eficiência da propulsão.eficiência da propulsão.

Vai utilizar Vai utilizar parapente parapente colocado à proa, que permite colocado à proa, que permite aumentar a eficiência da ação dos ventos e reduzir o consumo aumentar a eficiência da ação dos ventos e reduzir o consumo de combustívelde combustível

O motor Diesel é movido a Bio-combustível só entrará em O motor Diesel é movido a Bio-combustível só entrará em funcionamento quando não hover vento disponívelfuncionamento quando não hover vento disponível


Este navio Este navio tem um tem um motor motor auxiliar auxiliar que que fornece fornece 40% da 40% da potência potência de de propulsãopropulsão



Possui na Possui na proa um sistema proa um sistema avançado e avançado e automáticoautomáticode detecção da de detecção da intensidade e intensidade e direção do vento direção do vento para otimizar a para otimizar a orientação das orientação das velas.velas.


Este Este navio dispõe navio dispõe de um balão de um balão que permite que permite reduzir seu reduzir seu consumo de consumo de combustível combustível cerca de 20 a cerca de 20 a 30%.30%.

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoPropulsão através do ventoPropulsão através do vento

Navio de Navio de cruzeiro cruzeiro moderno moderno com com propulsão à propulsão à vela (utiliza vela (utiliza motor motor auxiliar)auxiliar)

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoPropulsão através do ventoPropulsão através do vento


Elementos de um sistema de pElementos de um sistema de propulsãoropulsão

Caixa redutora (Caixa redutora (reduction gearreduction gear););

Linha de eixos (Linha de eixos (line shaftline shaft););

Mancal de impulso (Mancal de impulso (thrust bearingthrust bearing););

Conjunto de eixos, manga, hélice e leme;Conjunto de eixos, manga, hélice e leme;

Helice principal (Helice principal (main propellermain propeller););

Helice auxiliar (Helice auxiliar (bow and stem propellersbow and stem propellers). ).

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoElementos de um sistema de pElementos de um sistema de propulsãoropulsão

Caixa engrenagens redutora.Caixa engrenagens redutora.

Utiliza-se na Utiliza-se na propulsão indiretapropulsão indireta para permitir para permitir que o hélice opere a uma velocidade de que o hélice opere a uma velocidade de rotação inferior à da máquina principal que o rotação inferior à da máquina principal que o aciona.aciona.

É constituida por um É constituida por um conjunto de conjunto de engrenagens redutorasengrenagens redutoras de velocidade, de de velocidade, de modo a obter uma redução adequada do modo a obter uma redução adequada do hélice (elevado rendimento)hélice (elevado rendimento)

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoCaixa redutora (esquema em corte)Caixa redutora (esquema em corte)


Linha de EixosLinha de EixosQuando a distância entre o hélice e a Quando a distância entre o hélice e a máquina principal é grande, a linha de eixos máquina principal é grande, a linha de eixos é constituida por:é constituida por:

Eixo de impulso, eixo intermediário e eixo Eixo de impulso, eixo intermediário e eixo propulsor;propulsor;

Mancal de impulso e de apoio;Mancal de impulso e de apoio;

Manga e retentor de vedação.Manga e retentor de vedação.


Linha de EixosLinha de Eixos

Á medida que a distância entre a máquina Á medida que a distância entre a máquina principal e o hélice que aciona vai principal e o hélice que aciona vai diminuindo, o número de eixos diminuindo, o número de eixos intermediários e de mancais de apoio intermediários e de mancais de apoio também diminui.também diminui.

No limite, pode existir apenas o eixo No limite, pode existir apenas o eixo propulsor ligando o MP ao hélice.propulsor ligando o MP ao hélice.

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoLinha de EixosLinha de Eixos


Mancal de impulsoMancal de impulso

Dispositivo que suporta e transmite o Dispositivo que suporta e transmite o impulso do hélice ao navio;impulso do hélice ao navio; É o primeiro mancal a contar de avante á ré;É o primeiro mancal a contar de avante á ré;

É por ele que o propulsor transmite o impulso É por ele que o propulsor transmite o impulso ao navio evitando assim que o esfirço devido ao navio evitando assim que o esfirço devido ao impulso axial seja suportado pela máquina ao impulso axial seja suportado pela máquina principalprincipal


Mancal de ImpulsoMancal de Impulso

Nas instalações cujas máquinas Nas instalações cujas máquinas principais são motores diesel de principais são motores diesel de média rotação, turbinas a vapor e a média rotação, turbinas a vapor e a gás, o mancal de impulso pode ser gás, o mancal de impulso pode ser integrado na respectiva caixa de integrado na respectiva caixa de engrenagens redutoras de velocidade engrenagens redutoras de velocidade de rotaçãode rotação


Mancal de ImpulsoMancal de Impulso

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoMancal de ImpulsoMancal de Impulso

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoMancal de ApoioMancal de Apoio

Servem de suporte ao eixo de Servem de suporte ao eixo de impulso e aos eixos intermediários impulso e aos eixos intermediários da linha de eixos;da linha de eixos;

Situam-se entre o mancal de Situam-se entre o mancal de impulso e a manga;impulso e a manga;

Permitem uma adequada Permitem uma adequada lubrificação e arrefecimento dos lubrificação e arrefecimento dos respectivos moentes de apoiorespectivos moentes de apoio


Mancal de ApoioMancal de Apoio


Linha de EixosLinha de Eixos

A linha de eixos é constituida pelo eixo A linha de eixos é constituida pelo eixo motor que liga a máquina, pelo eixo motor que liga a máquina, pelo eixo propulsor acoplado ao helice e pelo eixo ou propulsor acoplado ao helice e pelo eixo ou eixos intermediários que estabelecem a eixos intermediários que estabelecem a ligação entre o eixo motor e o propulsor.ligação entre o eixo motor e o propulsor.

A distância entre a máquina e o helice A distância entre a máquina e o helice determina a exitência ou não dos eixos determina a exitência ou não dos eixos intermediários intermediários

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoLinha de EixosLinha de Eixos

Esquema de uma linha de eixosEsquema de uma linha de eixos

1– Eixo propulsor 1– Eixo propulsor 2- Flange2- Flange3- Eixo intermediário3- Eixo intermediário4- Mancal de apoio4- Mancal de apoio5– Pique de ré5– Pique de ré6 –Manga6 –Manga7 - Retentor 7 - Retentor

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoMangaManga

O eixo propulsor travessa o casco do navio O eixo propulsor travessa o casco do navio passando por dentro de um tubo (manga).passando por dentro de um tubo (manga).

A vedação é assegurada por um retentor, A vedação é assegurada por um retentor, situado na extremidade anterior da manga situado na extremidade anterior da manga que evita que a água entre no navio.que evita que a água entre no navio.

A manga atravessa um tanque de água A manga atravessa um tanque de água doce (pique de ré) que efetua o doce (pique de ré) que efetua o arrefecimento da manga. arrefecimento da manga.

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoRetentor do eixo do helice (tipo comum)Retentor do eixo do helice (tipo comum)

Os Os retentores retentores destinam-se a vedar a entrada destinam-se a vedar a entrada de água do mar para o navio, e podem ser de de água do mar para o navio, e podem ser de diversos tipos.diversos tipos.

A concepção mais antiga e ainda hoje muito A concepção mais antiga e ainda hoje muito utilizada em embarcações de menores dimensões, utilizada em embarcações de menores dimensões, consiste numa caixa de diâmetro superior ao do consiste numa caixa de diâmetro superior ao do eixo.eixo.

A vedação é garantida por um certo número A vedação é garantida por um certo número de aneis ou voltas de empanque.de aneis ou voltas de empanque.

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoRetentor do eixo do helice (simplex)Retentor do eixo do helice (simplex)

Tem a vantagem de aumentar consideravelmente Tem a vantagem de aumentar consideravelmente o tempo de serviço e os intervalos entre as o tempo de serviço e os intervalos entre as interveções de manutenção (mais complexas)interveções de manutenção (mais complexas)

Este tipo de retentor é constituido por uma Este tipo de retentor é constituido por uma caixa caixa que envolve o eixoque envolve o eixo e que fica preenchido por óleo. e que fica preenchido por óleo.

O O óleo que circula nesta caixaóleo que circula nesta caixa encontra-se a uma encontra-se a uma pressão igual ou ligeiramente superior à pressão pressão igual ou ligeiramente superior à pressão exercida pela água do mar.exercida pela água do mar.

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoRetentor do eixo do helice (simplex)Retentor do eixo do helice (simplex)

Circuito de Circuito de óleo do óleo do retentor retentor “Simplex”.“Simplex”.

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHélices propulsorasHélices propulsoras

São os São os órgãos propulsoresórgãos propulsores normalmente utilizados normalmente utilizados nos navios mercantes e de pesca, tanto na propulsão nos navios mercantes e de pesca, tanto na propulsão direta como na indireta.direta como na indireta.

Os mais utilizados são o seguinte:Os mais utilizados são o seguinte:

Helice de passo fixo (Helice de passo fixo (Fixed Pitch Propeller – FPPFixed Pitch Propeller – FPP))Helice de passo variável (Helice de passo variável (Controlled Pitch Propeller – Controlled Pitch Propeller – CPPCPP))

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoFixação do hélice ao eixo principal.Fixação do hélice ao eixo principal.

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHelice de passo fixoHelice de passo fixo


Escoamento do fluido na pá do héliceEscoamento do fluido na pá do hélice

Helice propulsoraHelice propulsora


Em certos trechos, devido à aceleração do fluido Em certos trechos, devido à aceleração do fluido pela pá do hélice, a pressão pode diminuir até ser pela pá do hélice, a pressão pode diminuir até ser inferior à pressão minima a que ocorre a inferior à pressão minima a que ocorre a vaporização do fluido (Pv) à temperatura a que se vaporização do fluido (Pv) à temperatura a que se encontra.encontra.

Neste caso, irá ocorrer uma vaporização local do Neste caso, irá ocorrer uma vaporização local do fluido, dando origem a formação de bolhas de fluido, dando origem a formação de bolhas de vaporvapor

Este fenômeno designa-se por cavitação (formação Este fenômeno designa-se por cavitação (formação de cavidades dentro da massa líquida).de cavidades dentro da massa líquida).

CavitaçãoCavitação


Estas Estas bolhas de vaporbolhas de vapor podem chegar a uma região podem chegar a uma região em que a pressão cresce novamente até ser em que a pressão cresce novamente até ser superior à de PV.superior à de PV.

Nesse caso, irá ocorrer a “implosão” dessa bolhas.Nesse caso, irá ocorrer a “implosão” dessa bolhas.

Se a região de colapso das bolhas for próximo da Se a região de colapso das bolhas for próximo da pá, as ondas de choque geradas pelas pá, as ondas de choque geradas pelas implosões implosões sucessivassucessivas das bolhas podem provocar com o das bolhas podem provocar com o tempo, descolamento de material da superfície, tempo, descolamento de material da superfície, originando uma cavidade de erosão localizada. originando uma cavidade de erosão localizada.

CavitaçãoCavitação


Helice funcionando com cavitaçãoHelice funcionando com cavitação

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoImplosão das bolhas geradas pela cavitação Implosão das bolhas geradas pela cavitação junto à superfície da pá.junto à superfície da pá.

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoDanos provocados pela cavitaçãoDanos provocados pela cavitação

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHelices propulsorasHelices propulsoras

Perdas no hélice propulsor do navioPerdas no hélice propulsor do navio

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHelices de passo fixoHelices de passo fixo

É o mais utilizado É o mais utilizado em quase todos os tipos em quase todos os tipos de navios mercantesde navios mercantes, sendo , sendo constituido por constituido por 3 ou mais pás rigidamente fixadas3 ou mais pás rigidamente fixadas ao cubo. ao cubo.

Para um observador colocado a ré do navio Para um observador colocado a ré do navio e voltado para a proa, na marcha-à-vante o e voltado para a proa, na marcha-à-vante o hélice roda em um sentido e na marcha-à-hélice roda em um sentido e na marcha-à-ré, roda obviamente em sentido contrário.ré, roda obviamente em sentido contrário.


Helices de passo fixoHelices de passo fixoA velocidade do navio regula-se através da A velocidade do navio regula-se através da variação de velocidade de rotação do hélice variação de velocidade de rotação do hélice e por isso da máquina principal.e por isso da máquina principal.

A paragem e a inversão de marcha do navio, A paragem e a inversão de marcha do navio, implica normalmente a paragem e implica normalmente a paragem e novamente o arranque da máquina principal novamente o arranque da máquina principal em sentido contrário.em sentido contrário.

Os navios podem ter um, dois ou mais Os navios podem ter um, dois ou mais hélices(Ex.: O navio “Oasis of the Seas” hélices(Ex.: O navio “Oasis of the Seas” possui 3 hélices).possui 3 hélices).

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHelices de passo fixoHelices de passo fixo

Configuração dos hélices do Navio TitanicConfiguração dos hélices do Navio Titanic


Face – lado de Face – lado de pressãopressão

Back – lado de Back – lado de aspiração(navio aspiração(navio desloca-se desloca-se para vante)para vante)

Helices propulsores – Pá do hélice (FPP)Helices propulsores – Pá do hélice (FPP)


O O passo do hélicepasso do hélice é o comprimento medido é o comprimento medido da direção do eixo, correspondente a uma da direção do eixo, correspondente a uma espira completaespira completa, , ou uma rotação da páou uma rotação da pá..

Se a Se a água fosse um meio rígidoágua fosse um meio rígido, o passo do , o passo do hélice representaria o avanço que o hélice hélice representaria o avanço que o hélice produziria no navio por cada rotação.produziria no navio por cada rotação.

Passo do HelicePasso do Helice


Nessa condições, a velocidade do navio Nessa condições, a velocidade do navio V V seria determinadaseria determinada por:por:

V = pxnV = pxn

P - P - O passo do hélice O passo do hélicen – número de rotações por unidade de tempo.n – número de rotações por unidade de tempo.

Passo do HelicePasso do Helice


Exemplo de meio rígido: rolha de cortiça.Exemplo de meio rígido: rolha de cortiça.

Passo do hélicesPasso do hélices


Contudo, Contudo, a água não reage como um corpo a água não reage como um corpo sólidosólido, mas antes como , mas antes como um corpo deformávelum corpo deformável o que dá origem a que o avanço por cada o que dá origem a que o avanço por cada rotação seja inferior ao passo.rotação seja inferior ao passo.

À diferença entre a À diferença entre a velocidade teóricavelocidade teórica VV e a e a velocidade real velocidade real V’V’ chama-se recuo do hélice. chama-se recuo do hélice.

Recuo do héliceRecuo do hélice


O O coeficiente de recuo coeficiente de recuo é dado por:é dado por:


V

VVrecuocoef

'_

O O coeficiente de coeficiente de recuo recuo variavaria, com bom , com bom tempo, entre 5 a 10% tempo, entre 5 a 10% para navios de um só para navios de um só hélicehélice e entre 10 a 20% e entre 10 a 20% para navios com para navios com dois hélices.dois hélices.



Passo do hélicePasso do hélice


Neste caso, as pás montam-se separadamente no Neste caso, as pás montam-se separadamente no cubo e podem sofrer um cubo e podem sofrer um deslocamento angulardeslocamento angular durante a rotação do hélice.durante a rotação do hélice.

As pás são acionadas por um As pás são acionadas por um sistema hidráulicosistema hidráulico, que , que faz variar o passo.faz variar o passo.

O início da marcha, a regulação de velocidade, a O início da marcha, a regulação de velocidade, a paragem e a inversão de marcha do navio, realizam-paragem e a inversão de marcha do navio, realizam-se sem que seja necessário parar a máquina se sem que seja necessário parar a máquina principalprincipal..

Hélice de passo variável (CPP)Hélice de passo variável (CPP)


Estes tipos de hélices Estes tipos de hélices são indicados para são indicados para navios que tenham de variar com frequência navios que tenham de variar com frequência as suas condições de operaçãoas suas condições de operação. Ex.: . Ex.: rebocadores, arrastões, ferries, navios de rebocadores, arrastões, ferries, navios de cruzeiros, etc...cruzeiros, etc...

A máquina principal A máquina principal pode operar sempre no pode operar sempre no regime mais eficienteregime mais eficiente, uma vez que o , uma vez que o impulso é controlado pela regulação do impulso é controlado pela regulação do passo do hélice.passo do hélice.

Hélice de passo variável (CPP)Hélice de passo variável (CPP)

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHélice de passo variável (CPP)Hélice de passo variável (CPP)

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHélice de passo variável (CPP)Hélice de passo variável (CPP)

Aspecto típico Aspecto típico de um hélice de um hélice de passo variável.de passo variável.

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHélice de passo variável (esquema do Hélice de passo variável (esquema do sistema em corte)sistema em corte)


Usa-se em navios Usa-se em navios que requerem grandes que requerem grandes capacidade de tração a baixas velocidadecapacidade de tração a baixas velocidade, , como é o caso de rebocadores, arrastões, como é o caso de rebocadores, arrastões, barcaças, etc.barcaças, etc.

Suas características são:Suas características são:O hélice trabalha O hélice trabalha no interior de uma tubeira no interior de uma tubeira que pode estar fixaque pode estar fixa (ou não) ao casco do (ou não) ao casco do navio.navio.

Hélice em tubeira (Hélice em tubeira (duct propellersduct propellers))


A A forma geométrica da tubeiraforma geométrica da tubeira é ligeiramente é ligeiramente cônicacônica, pelo que o seu diâmetro, que é cerca , pelo que o seu diâmetro, que é cerca do dobro do comprimento, decresce na direção do dobro do comprimento, decresce na direção da popa, da popa, a fim de acelerar o escoamento da a fim de acelerar o escoamento da água no seu interior.água no seu interior.

O O redimento de propulsão aumentaredimento de propulsão aumenta relativamente ao obtido com o hélice relativamente ao obtido com o hélice tradicional para tradicional para cargas elevadas e baixas cargas elevadas e baixas velocidades. velocidades.

Hélice em tubeira (Hélice em tubeira (duct propellersduct propellers))

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHélice em tubeira (Hélice em tubeira (duct propellersduct propellers))

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHélice em tubeira (Hélice em tubeira (duct propellersduct propellers))

Para Para velocidade de operações muito elevadasvelocidade de operações muito elevadas, , a resistência ao avanço da própria tubeira faz a resistência ao avanço da própria tubeira faz diminuir o rendimento de propulsão diminuir o rendimento de propulsão (desvantagem).(desvantagem).

Em alguns navios, como rebocadores e Em alguns navios, como rebocadores e barcaças de rio, o barcaças de rio, o sistema integrado de sistema integrado de tubeira e hélice pode rodartubeira e hélice pode rodar, de modo a serem , de modo a serem manobrados de forma mais eficiente.manobrados de forma mais eficiente.

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHélice em tubeira (Hélice em tubeira (duct propellersduct propellers))Hélice orientável – O conjunto pode rodar, o que Hélice orientável – O conjunto pode rodar, o que aumenta a manobra do navio.aumenta a manobra do navio.

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHélice vertical (sistema Voith-Shneider)Hélice vertical (sistema Voith-Shneider)

Princípio de Princípio de funcionamentofuncionamento

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoHélice vertical (sistema Voith-Schneider)Hélice vertical (sistema Voith-Schneider)

-Bom controle da força de impulso;Bom controle da força de impulso;-Boa manobrabilidade;Boa manobrabilidade;-Aplicação principal para rebocadores.Aplicação principal para rebocadores.

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoUnidade auxiliares de propulsãoUnidade auxiliares de propulsão

Normalmente possuem portas que estão Normalmente possuem portas que estão fechadas durante a navegaçãofechadas durante a navegação

Sistema de PropulsãoSistema de PropulsãoComparação entre hélice de passo fixo e Comparação entre hélice de passo fixo e variavelvariavel

Os Os hélices de passo fixo são mais simples do hélices de passo fixo são mais simples do que os hélices de passo variávelque os hélices de passo variável, pois são , pois são mais mais fáceis de fabricar e por isso mais baratos;fáceis de fabricar e por isso mais baratos;

O O rendimento propulsivo dos hélices de passo rendimento propulsivo dos hélices de passo fixo,fixo, apenas é satisfatório quando operam à apenas é satisfatório quando operam à velocidade de rotação que melhor aproveita a velocidade de rotação que melhor aproveita a sua forma geométrica.sua forma geométrica.


O O rendimento do propulsorrendimento do propulsor pode ser otimizado pode ser otimizado para os para os diferentes passos do hélicediferentes passos do hélice, através , através de um dispositivo designado por “combinator”de um dispositivo designado por “combinator”

Este sistema ajuda com rapidez a Este sistema ajuda com rapidez a velocidade velocidade de rotação do motor ao passo do hélicede rotação do motor ao passo do hélice, de , de modo que opere sempre com o modo que opere sempre com o melhor melhor rendimento possível.rendimento possível.

Comparação entre hélice de passo fixo e Comparação entre hélice de passo fixo e variavelvariavel

Motores de Combustão InternaMotores de Combustão Interna

HISTÓRICO DA INVENÇÃO DO MOTOR DE COMBUSTÃOHISTÓRICO DA INVENÇÃO DO MOTOR DE COMBUSTÃO

Barsanti e Matteucci em Barsanti e Matteucci em 1857 fizeram as 1857 fizeram as primeiras tentativas de primeiras tentativas de construir um motor de construir um motor de combustão interna (MCI) combustão interna (MCI) baseado no uso da baseado no uso da pólvora denominado pólvora denominado motor de combustão livre motor de combustão livre

O francês Beau de O francês Beau de Rochas, em 1862, Rochas, em 1862, elaborou a teoria e elaborou a teoria e estabeleceu as condições estabeleceu as condições para se ter rendimento para se ter rendimento elevadoelevado


Nicholas A.Otto(1832 – Nicholas A.Otto(1832 – 1891) Quem construí um 1891) Quem construí um

motormotor operacional em operacional em Holzhausen, Alemanha Holzhausen, Alemanha 1876, depois de ter 1876, depois de ter inventado, inventado, independentemente, o independentemente, o mesmo ciclo. O motor foi mesmo ciclo. O motor foi

chamadochamado motor Otto motor Otto silencioso. Otto era sócio silencioso. Otto era sócio de uma indústria de de uma indústria de fabricação de motores a fabricação de motores a gás neste tempo de sua gás neste tempo de sua famosa invenção.famosa invenção.


Foi Sir Dugald Clerk, nascido Foi Sir Dugald Clerk, nascido em Glasqow,Escócia 1854, em Glasqow,Escócia 1854, quem inventou o motor de dois quem inventou o motor de dois tempos, exibido pela primeira tempos, exibido pela primeira

vez em 1881vez em 1881


Em 1893 Rudolf Em 1893 Rudolf Christian Christian KarlKarl Diesel, engenheiro Diesel, engenheiro

francês nascido em Paris,francês nascido em Paris, que desenvolveu o que desenvolveu o primeiro motor em primeiro motor em Augsburg. Augsburg. Rudolf Diesel Rudolf Diesel registrou a patente de registrou a patente de seu motor-reator em 23 seu motor-reator em 23 de Fevereiro de 1897, de Fevereiro de 1897, desenvolvido para desenvolvido para trabalhar com óleo de trabalhar com óleo de

origem vegetalorigem vegetal..


APLICAÇÕES DOS MOTORES:APLICAÇÕES DOS MOTORES: Segundo as aplicações os motores são classificados em 4 tipos básicos:Segundo as aplicações os motores são classificados em 4 tipos básicos:

ESTACIONÁRIOSESTACIONÁRIOS

Destinados ao Destinados ao acionamento de acionamento de máquinas máquinas estacionárias, tais estacionárias, tais como geradores, como geradores, máquinas de solda, máquinas de solda, bombas ou outras bombas ou outras máquinas que operam máquinas que operam em rotação constante.em rotação constante.

APLICAÇÕES DOS MOTORESAPLICAÇÕES DOS MOTORES

INDUSTRIAISINDUSTRIAIS

Destinados ao acionamento de máquinas Destinados ao acionamento de máquinas de construção civil, tais como tratores, de construção civil, tais como tratores, carregadeiras, guindastes, carregadeiras, guindastes, compressores de ar, máquina de compressores de ar, máquina de mineração, veículos de operação fora-mineração, veículos de operação fora-de-estrada, acionamento de sistemas de-estrada, acionamento de sistemas hidrostáticos e outras aplicações onde hidrostáticos e outras aplicações onde se exijam características específicas do se exijam características específicas do acionador.acionador.

APLICAÇÕES DOS MOTORESAPLICAÇÕES DOS MOTORES

VEICULARESVEICULARES

Destinados ao Destinados ao acionamento de veículos acionamento de veículos de transporte em geral, de transporte em geral, tais como caminhões, tais como caminhões, ônibus e caminhonetes.ônibus e caminhonetes.

MARITIMOSMARITIMOS

Destinados a proporção de Destinados a proporção de barcos e maquinas de uso barcos e maquinas de uso naval. Conforme o tipo de naval. Conforme o tipo de serviço e o regime de serviço e o regime de trabalho da embarcação, trabalho da embarcação, existe uma vasta existe uma vasta diversidade de modelos diversidade de modelos com características com características apropriadas, conforme o apropriadas, conforme o uso: Laser, trabalho uso: Laser, trabalho comercial, pesca, entre comercial, pesca, entre outros.outros.

MOTORES NÃO CONVENCIONAISMOTORES NÃO CONVENCIONAIS Motores WankelMotores Wankel

O motor Wankel é um tipo de O motor Wankel é um tipo de motor combustão, inventado por motor combustão, inventado por Felix Wankel, que utiliza rotores Felix Wankel, que utiliza rotores em forma de triângulo em vez dos em forma de triângulo em vez dos pistões dos motores pistões dos motores

convencionaisconvencionais..

Admissão

Compressão

Centelha

Descarga

MOTORES NÃO CONVENCIONAISMOTORES NÃO CONVENCIONAIS

Em 1996 foi Em 1996 foi patenteado o patenteado o motor motor Quasiturbine, Quasiturbine, uma evolução do uma evolução do motor Wankel. motor Wankel. Foi desenvolvido Foi desenvolvido por uma equipe por uma equipe formada pela formada pela família família canadense canadense Saint-Saint-HilaireHilaire, chefiada , chefiada pelo físico Dr. pelo físico Dr. Gilles Saint-Gilles Saint-HilaireHilaire. No . No Quasiturbine, Quasiturbine, várias das várias das desvantagens do desvantagens do motor Wankel motor Wankel foram foram eliminadas.eliminadas. Motor Quasiturbine

SISTEMAS QUE CONSTITUEM OS MOTORESSISTEMAS QUE CONSTITUEM OS MOTORES

Arrefecimento;Arrefecimento; Lubrificação;Lubrificação; Alimentação;Alimentação; Distribuição;Distribuição; Conjunto móvel;Conjunto móvel; Partida.Partida.

Sistema de arrefecimentoSistema de arrefecimento

É encarregado de manter a temperatura normal de É encarregado de manter a temperatura normal de funcionamento do motor, já que devido a combustão da funcionamento do motor, já que devido a combustão da mistura explosiva e ao atrito das peças em movimento, mistura explosiva e ao atrito das peças em movimento, produzem-se temperaturas elevadas. Nos automóveis mais produzem-se temperaturas elevadas. Nos automóveis mais antigos existia somente a preocupação de se dissipar o antigos existia somente a preocupação de se dissipar o calor gerado pelo motor, mas nos atuais devido ao calor gerado pelo motor, mas nos atuais devido ao gerenciamento eletrônico do motor qualquer mudança na gerenciamento eletrônico do motor qualquer mudança na sua temperatura é alterado a quantidade de combustível sua temperatura é alterado a quantidade de combustível injetado e o ponto de ignição. Portanto quando o sistema injetado e o ponto de ignição. Portanto quando o sistema de arrefecimento trabalha na temperatura ideal o motor de arrefecimento trabalha na temperatura ideal o motor terá maior durabilidade, menor desgaste e atrito, maior terá maior durabilidade, menor desgaste e atrito, maior economia de combustível, menos manutenção, emitirá economia de combustível, menos manutenção, emitirá

menos poluentes e aumentara seu desempenho.menos poluentes e aumentara seu desempenho.

ComponentesComponentes COMPONENTES DO SISTEMA DE ARREFECIMENTOCOMPONENTES DO SISTEMA DE ARREFECIMENTO Bomba d’água : é responsável pela circulação do líquido de Bomba d’água : é responsável pela circulação do líquido de

arrefecimento em todo o sistema.arrefecimento em todo o sistema. Eletro ventilador : reduz a temperatura do líquido de arrefecimento Eletro ventilador : reduz a temperatura do líquido de arrefecimento

no radiador.no radiador. Mangueiras : faz a conexão entre os componentes do sistema.Mangueiras : faz a conexão entre os componentes do sistema. Radiador : é responsável pela troca térmica do líquido de Radiador : é responsável pela troca térmica do líquido de

arrefecimento.arrefecimento. Sensor de temperatura : monitora a temperatura de trabalho do Sensor de temperatura : monitora a temperatura de trabalho do

líquido de arrefecimento do motor e informa o módulo de injeção líquido de arrefecimento do motor e informa o módulo de injeção eletrônica. eletrônica.

Tanque de expansão : abastece o líquido de arrefecimento e Tanque de expansão : abastece o líquido de arrefecimento e controla o nível do sistema.controla o nível do sistema.

Tampa do tanque de expansão : controla a pressão do sistema.Tampa do tanque de expansão : controla a pressão do sistema. Tampa do radiador : controla a pressão do sistema (nos modelos Tampa do radiador : controla a pressão do sistema (nos modelos

mais antigos).mais antigos). Termo interruptor (cebolão) : é responsável pelo acionamento da Termo interruptor (cebolão) : é responsável pelo acionamento da

ventoinha conforme a temperatura do líquido de arrefecimento.ventoinha conforme a temperatura do líquido de arrefecimento. Válvula termostática : faz com que o motor atinja rapidamente a Válvula termostática : faz com que o motor atinja rapidamente a

temperatura ideal de trabalho, atuando como regulador de temperatura ideal de trabalho, atuando como regulador de temperatura.temperatura.

Líquido de arrefecimento : controla a refrigeração, conserva as Líquido de arrefecimento : controla a refrigeração, conserva as mangueiras, mantém a lubrificação da bomba d’água e conserva o mangueiras, mantém a lubrificação da bomba d’água e conserva o sistema de arrefecimento livre de óxidos e corrosão.sistema de arrefecimento livre de óxidos e corrosão.

Como funcionaComo funciona

1- Radiador1- Radiador 4- Ventilador4- Ventilador

2- Bomba d´água2- Bomba d´água 5- Termostato5- Termostato

3- Galerias3- Galerias 6- Incador de temperatura6- Incador de temperatura

Sistema de lubrificaçãoSistema de lubrificaçãoReduz o atrito entre as peças em movimento no Reduz o atrito entre as peças em movimento no

motor, mediante uma película de óleo lubrificante entre motor, mediante uma película de óleo lubrificante entre eles, ajudando o sistema de arrefecimento manter a eles, ajudando o sistema de arrefecimento manter a temperatura normal de funcionamento do motor.temperatura normal de funcionamento do motor.

O sistema de lubrificação típico de um motor é O sistema de lubrificação típico de um motor é composto por diversos componentes que fazem circular composto por diversos componentes que fazem circular óleo do sistema, são eles: óleo do sistema, são eles:

Filtro de controlam a pressão do mesmo e fazem a sua Filtro de controlam a pressão do mesmo e fazem a sua filtragem de maneira que ocorra uma lubrificação filtragem de maneira que ocorra uma lubrificação adequada em todas as áreas de atrito, sob todas as adequada em todas as áreas de atrito, sob todas as condições de funcionamento. Os principais componentes condições de funcionamento. Os principais componentes que influem no funcionamento adequado de sucção:que influem no funcionamento adequado de sucção:

Bomba de óleo; Bomba de óleo; Válvula aliviadora de pressão; Válvula aliviadora de pressão; Filtro de óleo; Filtro de óleo; Galerias principais e tributárias; Galerias principais e tributárias; Canais de lubrificação de mancais e bielas. Canais de lubrificação de mancais e bielas.

Como funcionaComo funcionaO óleo que circula dentro do O óleo que circula dentro do

motor fica depositado na parte baixa do motor fica depositado na parte baixa do bloco, conhecida como cárter, já que neste bloco, conhecida como cárter, já que neste ponto - não apenas por razões físicas - ele ponto - não apenas por razões físicas - ele mantém-se mais resfriado em relação ao mantém-se mais resfriado em relação ao que circula pelo motor. Do cárter, o óleo é que circula pelo motor. Do cárter, o óleo é sugado pela bomba de óleo através de um sugado pela bomba de óleo através de um tudo coletor - que tem em sua extremidade tudo coletor - que tem em sua extremidade um filtro de malha grossa (filtro de sucção) um filtro de malha grossa (filtro de sucção) para retenção das partículas maiores de para retenção das partículas maiores de metal e outros possíveis fragmentos que metal e outros possíveis fragmentos que possam danificar a bomba, além de realizar possam danificar a bomba, além de realizar uma filtragem preliminar.uma filtragem preliminar.

A bomba, por pressão, força o A bomba, por pressão, força o lubrificante através do filtro de óleo, que lubrificante através do filtro de óleo, que tem por função reter as partículas menores tem por função reter as partículas menores que estejam em suspensão no óleo e que que estejam em suspensão no óleo e que poderiam interferir em sua viscosidade poderiam interferir em sua viscosidade adequada, bem como aumentariam o atrito adequada, bem como aumentariam o atrito e até mesmo a abrasividade no contato das e até mesmo a abrasividade no contato das partes móveis.partes móveis.

O lubrificante que sai do filtro O lubrificante que sai do filtro segue por diversas passagens (pequenos segue por diversas passagens (pequenos canais perfurados ou criados na fundição canais perfurados ou criados na fundição do bloco), atingindo todos os componentes do bloco), atingindo todos os componentes que precisam lubrificação. O primeiro fluxo que precisam lubrificação. O primeiro fluxo chega à chamada galeria principal de óleo, chega à chamada galeria principal de óleo, disposta longitudinalmente ao bloco, com o disposta longitudinalmente ao bloco, com o justo objetivo de atingir assim toda a sua justo objetivo de atingir assim toda a sua extensão. Desta galeria, derivam outros extensão. Desta galeria, derivam outros canais ou orifícios (conforme o motor) que canais ou orifícios (conforme o motor) que atingem primeiramente o virabrequim, atingem primeiramente o virabrequim, atuando sobre os mancais principais.atuando sobre os mancais principais.

AlimentaçãoAlimentação

É encarregado de fornecer combustível ao motor, É encarregado de fornecer combustível ao motor, desde o tanque ao corpo de borboletas ou bomba injetora desde o tanque ao corpo de borboletas ou bomba injetora que entrega dosado e misturado com ar, de acordo com as que entrega dosado e misturado com ar, de acordo com as necessidades de consumo do motor. No caso de um motor a necessidades de consumo do motor. No caso de um motor a gasolina, a alimentação é feita mediante um carburador ou gasolina, a alimentação é feita mediante um carburador ou através de injetores de gasolina colocados nas condutas de através de injetores de gasolina colocados nas condutas de admissão. Fruto da introdução dos catalisadores, os admissão. Fruto da introdução dos catalisadores, os sistemas de alimentação foram obrigados a eliminar os sistemas de alimentação foram obrigados a eliminar os carburadores, encontrando-se agora todos os veículos carburadores, encontrando-se agora todos os veículos movidos a gasolina equipados com sistema de injeção movidos a gasolina equipados com sistema de injeção eletrônica. No caso dos motores Diesel, o sistema de eletrônica. No caso dos motores Diesel, o sistema de alimentação utiliza injetores de alta pressão que injetam o alimentação utiliza injetores de alta pressão que injetam o óleo diesel diretamente para dentro do motor (injeção óleo diesel diretamente para dentro do motor (injeção direta) ou para uma antecâmara (injeção indireta). direta) ou para uma antecâmara (injeção indireta).


Equipamento de injeção Robert Bosch

O sistema de alimentação bombeia combustível do tanque e o mistura com o ar, de modo que a mistura ar-combustível correta seja admitida nos cilindros. Existem três maneiras comuns de enviar o combustível: carburação, injeção de combustível no coletor de admissão e injeção direta de combustível na câmara de combustão.

Sistema de distribuiçãoSistema de distribuição

O sistema de distribuição de um motor é O sistema de distribuição de um motor é responsável pela abertura e fecho das válvulas responsável pela abertura e fecho das válvulas de escape e de admissão de cada cilindro. A de escape e de admissão de cada cilindro. A distribuição engloba como componentes distribuição engloba como componentes principais a correia da distribuição e a árvore de principais a correia da distribuição e a árvore de cames (igualmente denominada de eixo cames (igualmente denominada de eixo excêntricos ou eixo de ressaltos). O momento excêntricos ou eixo de ressaltos). O momento de abertura das válvulas assim como a duração de abertura das válvulas assim como a duração da abertura pode ser fixa ou variável. da abertura pode ser fixa ou variável.

Conjunto móvelConjunto móvelSistema encarregado de transformar a energia calorífica Sistema encarregado de transformar a energia calorífica do combustível, desprendido durante a combustão, em do combustível, desprendido durante a combustão, em energia mecânica.energia mecânica.

Composto pelos seguintes elementos:Composto pelos seguintes elementos:

PistõesPistões: Exercem o movimento de subida e descida dentro : Exercem o movimento de subida e descida dentro dos cilindros do motor. Cada movimento do pistão é dos cilindros do motor. Cada movimento do pistão é denominado curso. Os pontos extremos (alto e baixo) são denominado curso. Os pontos extremos (alto e baixo) são chamados de PMS (Ponto Morto Superior) e PMI (Ponto chamados de PMS (Ponto Morto Superior) e PMI (Ponto Morto Inferior). Morto Inferior). Árvore de manivelasÁrvore de manivelas: Também chamado : Também chamado de virabrequim ou girabrequim, tem por função, de virabrequim ou girabrequim, tem por função, transformar os movimentos alternados dos pistões em transformar os movimentos alternados dos pistões em movimentos circulares contínuos.movimentos circulares contínuos.

bielabiela : A haste de ligação entre o pistão e a árvore de : A haste de ligação entre o pistão e a árvore de manivelas.manivelas.

Sistema de partidaSistema de partida

Os dispositivos de partida do motor podem Os dispositivos de partida do motor podem ser elétricos, pneumáticos ou a mola. A partida ser elétricos, pneumáticos ou a mola. A partida elétrica é empregada na maioria dos casos. O elétrica é empregada na maioria dos casos. O motor de arranque transforma a energia elétrica motor de arranque transforma a energia elétrica em mecânica para girar a árvore de manivelas, até em mecânica para girar a árvore de manivelas, até que ocorra a auto-ignição. A partida de mola só é que ocorra a auto-ignição. A partida de mola só é aplicável em motores Diesel de pequeno porte, aplicável em motores Diesel de pequeno porte, abaixo de 100 CV. Para motores de grande porte a abaixo de 100 CV. Para motores de grande porte a partida a ar comprimido (que funciona de modo partida a ar comprimido (que funciona de modo similar ao motor elétrico) é utilizada em ambientes similar ao motor elétrico) é utilizada em ambientes onde, por motivo de segurança, não é permitido o onde, por motivo de segurança, não é permitido o uso de componentes elétricos que produzem faísca.uso de componentes elétricos que produzem faísca.


Acionado eletricamente com ajuda da bateria, o motor de partida transforma a energia elétrica que recebe em energia mecânica, impulsionando o motor para a partida e garantindo um torque inicial elevado, já que neste momento existe resistência ao movimento, por causa da compressão e atrito do pistão, biela, árvore de manivelas, mancais, viscosidade do óleo e temperatura do motor.

Composição dos MotoresComposição dos Motores O motor é composto de O motor é composto de

um mecanismo capaz de um mecanismo capaz de transformar os transformar os movimentos alternativos movimentos alternativos dos pistões em dos pistões em movimento rotativo da movimento rotativo da árvore de manivelas, árvore de manivelas, através da qual se através da qual se transmite energia transmite energia mecânica aos mecânica aos equipamentos acionados. equipamentos acionados.

Componentes Principais:Componentes Principais:1) Bloco de cilindros;1) Bloco de cilindros;2) Cabeçotes;2) Cabeçotes;3) Cárter;3) Cárter;4) Seção dianteira;4) Seção dianteira;

5) Seção traseira5) Seção traseira . .

Cabeçote do MotorCabeçote do Motor

Elemento que está montado na parte superior do Elemento que está montado na parte superior do bloco do motor e que cobre os cilindros, formando a bloco do motor e que cobre os cilindros, formando a câmara de compressão com a cabeça do êmbolocâmara de compressão com a cabeça do êmbolo. . Construídos de uma só peça de ferro fundido ou ligas de Construídos de uma só peça de ferro fundido ou ligas de alumínio.alumínio.

São usinados (retificados) na parte inferior para São usinados (retificados) na parte inferior para obter um ajuste mais hermético com a superfície do bloco.obter um ajuste mais hermético com a superfície do bloco.

VálvulasVálvulas

São elementos do sistema de distribuição que São elementos do sistema de distribuição que permitem a entrada ou saída dos gases dos cilindros. permitem a entrada ou saída dos gases dos cilindros. Podem ser acionados diretamente pela árvore de Podem ser acionados diretamente pela árvore de comando de válvulas, através dos tuchos, ou por comando de válvulas, através dos tuchos, ou por intermédio do conjunto dos balancins. Constituídas de intermédio do conjunto dos balancins. Constituídas de aço-cromo-níquel é adicionado tungstênio na válvula de aço-cromo-níquel é adicionado tungstênio na válvula de escapamento, pois suporta temperaturas maiores. escapamento, pois suporta temperaturas maiores.

Constituição:Constituição:

1 Cabeça;1 Cabeça;2 Margem2 Margem2 Contra-sede;2 Contra-sede;4 Haste.4 Haste.

Árvore de comando de válvulasÁrvore de comando de válvulasÉ um dos principais elementos do sistema de É um dos principais elementos do sistema de

distribuição, cuja missão é sincronizar a abertura e o distribuição, cuja missão é sincronizar a abertura e o fechamento das válvulas, durante o ciclo de trabalho do motor. fechamento das válvulas, durante o ciclo de trabalho do motor. Constituídas de aço especial mecanizado e seus cames, Constituídas de aço especial mecanizado e seus cames, excêntricos e munhões, são tratados termicamente para excêntricos e munhões, são tratados termicamente para apresentar uma superfície resistente ao desgaste.apresentar uma superfície resistente ao desgaste.

Árvore de manivelasÁrvore de manivelasTem função de transformar o movimento retilíneo Tem função de transformar o movimento retilíneo

alternado do êmbolo em movimento circular contínuo. Fabricado alternado do êmbolo em movimento circular contínuo. Fabricado de aço (cromo-níquel) forjado, obtendo-se alta resistência em de aço (cromo-níquel) forjado, obtendo-se alta resistência em sua estrutura. Para obter uma lubrificação eficiente dos sua estrutura. Para obter uma lubrificação eficiente dos mancais, ela possui perfurações que unem os mancais com os mancais, ela possui perfurações que unem os mancais com os munhões, por onde circula óleo lubrificante. munhões, por onde circula óleo lubrificante.

Árvore de manivelasÁrvore de manivelasEla é bastante pesada, para poder suportar os esforços e também para Ela é bastante pesada, para poder suportar os esforços e também para

armazenar uma parte da energia gerada no tempo da combustão "força da armazenar uma parte da energia gerada no tempo da combustão "força da inércia", em conjunto com o volante. A árvore de manivelas é formada pelos inércia", em conjunto com o volante. A árvore de manivelas é formada pelos munhões, (colos fixos), e os moentes (colos móveis), onde trabalham as bielas. Um munhões, (colos fixos), e os moentes (colos móveis), onde trabalham as bielas. Um dos munhões serve de apoio ao deslocamento axial (longitudinal) da árvore de dos munhões serve de apoio ao deslocamento axial (longitudinal) da árvore de maniveIas. Também conhecida como virabrequim, girabrequim e cambota.maniveIas. Também conhecida como virabrequim, girabrequim e cambota.

princípio da árvore de manivela

Árvore de manivelasÁrvore de manivelas1)engrenagem ou pinhão - instalada na extremidade do eixo, destina-se a 1)engrenagem ou pinhão - instalada na extremidade do eixo, destina-se a transmitir movimento ao eixo de cames, normalmente por meio de um trem de transmitir movimento ao eixo de cames, normalmente por meio de um trem de engrenagens;engrenagens;

2) contrapesos - prolongamentos dos braços de manivela que servem para dar2) contrapesos - prolongamentos dos braços de manivela que servem para dar

suavidade;suavidade;

3) braços de manivela ou cambotas - partes do eixo que ligam os pinos fixos e 3) braços de manivela ou cambotas - partes do eixo que ligam os pinos fixos e móveis;móveis;

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

5) canais de lubrificação - canais abertos no eixo para permitir o fluxo do óleo 5) canais de lubrificação - canais abertos no eixo para permitir o fluxo do óleo lubrificante dos mancais fixos para os móveis;lubrificante dos mancais fixos para os móveis;

6) curvas de reforço - partes curvas nas junções dos munhões e moentes com as 6) curvas de reforço - partes curvas nas junções dos munhões e moentes com as cambotas;cambotas;

7) moentes - partes do eixo onde articulas os mancais das cabeças das bielas; 7) moentes - partes do eixo onde articulas os mancais das cabeças das bielas;

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

BielasBielas

São os elementos São os elementos encarregados de encarregados de transmitir a árvore de transmitir a árvore de manivelas a força de manivelas a força de expansão dos gases de expansão dos gases de combustão, originados combustão, originados no êmbolo. Elas no êmbolo. Elas permitem mudar o permitem mudar o movimento retilíneo movimento retilíneo alternativo do êmbolo alternativo do êmbolo em circular contínuo na em circular contínuo na árvore de manivelas.árvore de manivelas.

BielasBielasO material O material

empregado para fabricação empregado para fabricação das bieIas é uma liga de das bieIas é uma liga de aço muito resistente ao aço muito resistente ao impacto e aos esforços impacto e aos esforços torcionais, obtida em torcionais, obtida em processo de forjado. As processo de forjado. As bielas são rigorosamente bielas são rigorosamente pesadas uma a uma após a pesadas uma a uma após a usinagem. São usinagem. São selecionadas para que selecionadas para que sejam montadas no esmo sejam montadas no esmo motor com a mesma motor com a mesma classificação de peso o que classificação de peso o que permite o funcionamento permite o funcionamento balanceado e silencioso. Os balanceado e silencioso. Os motores têm as bielas com motores têm as bielas com a classificação de pesos a classificação de pesos identificados por códigos. identificados por códigos. Cada código representa Cada código representa determinada faixa de peso. determinada faixa de peso. A diferença máxima de A diferença máxima de peso entre as bielas não peso entre as bielas não deve ultrapassar o deve ultrapassar o especificado para não especificado para não desbalancear o motor.desbalancear o motor.

1-BIELA

2-TRAVA

4-BUCHA

5-CASQUILHOS

Bronzinas (Casquilhos).Bronzinas (Casquilhos).

As bronzinas tem As bronzinas tem esse nome originário da esse nome originário da liga metálica de bronze liga metálica de bronze utilizada antigamente utilizada antigamente na sua fabricação. As na sua fabricação. As bronzinas têm a função bronzinas têm a função de proteger a árvore de de proteger a árvore de manivelas e as bielas do manivelas e as bielas do desgaste provocado desgaste provocado pela fricção entre os pela fricção entre os componentes móveis. componentes móveis. Elas são construídas por Elas são construídas por camadas de ligas camadas de ligas metálicas mais moles metálicas mais moles para que, em conjunto para que, em conjunto com o óleo lubrificante, com o óleo lubrificante, suavizem esta fricção suavizem esta fricção (componentes de (componentes de sacrifício). Assim, pode-sacrifício). Assim, pode-se substituí-las se substituí-las facilmente mantendo a facilmente mantendo a vida prolongada da vida prolongada da árvore de manivelas, árvore de manivelas, das bielas e do bloco.das bielas e do bloco.

As brozinas nos colos principais

Bronzinas.

Bronzinas (Casquilhos).Bronzinas (Casquilhos).As bronzinas são fixadas no seu alojamento, sobre uma As bronzinas são fixadas no seu alojamento, sobre uma

pré-tensão. O diâmetro externo da bronzina é maior do que o pré-tensão. O diâmetro externo da bronzina é maior do que o alojamento para permitir a pressão radial e evitar que não gire alojamento para permitir a pressão radial e evitar que não gire em seu alojamento.em seu alojamento.

pressão radial

PistõesPistões

Constituem a parte Constituem a parte móvel da câmara de móvel da câmara de combustão, ficando combustão, ficando submetido, durante o submetido, durante o funcionamento do motor, a funcionamento do motor, a altas temperaturas e grandes altas temperaturas e grandes tensões mecânicas, tensões mecânicas, desigualmente distribuídas. desigualmente distribuídas. Desempenha através das Desempenha através das canaletas, o importante papel canaletas, o importante papel de garantir o apoio uniforme de garantir o apoio uniforme e correto dos anéis, além de e correto dos anéis, além de controlar a temperatura dos controlar a temperatura dos mesmos.mesmos.

Fabricados em liga de Fabricados em liga de alumínio-silício, cujas alumínio-silício, cujas características mais características mais importantes são: baixo peso importantes são: baixo peso específico, alta resistência e específico, alta resistência e rápido desprendimento do rápido desprendimento do calor.calor.

Anéis de SegmentoAnéis de Segmento

Tem por função principal Tem por função principal garantir o ajuste entre o êmbolo garantir o ajuste entre o êmbolo e o cilindro e controlar a e o cilindro e controlar a lubrificação desses órgãos do lubrificação desses órgãos do motor. É através deles que motor. É através deles que grande quantidade de calor é grande quantidade de calor é transferida do êmbolo para as transferida do êmbolo para as paredes do cilindro e desse para paredes do cilindro e desse para o meio de arrefecimento adotado o meio de arrefecimento adotado do motor. São alojados nas do motor. São alojados nas canaletas do êmbolo e, graças a canaletas do êmbolo e, graças a sua pressão, exercem um sua pressão, exercem um contato permanente com as contato permanente com as paredes do cilindro. São paredes do cilindro. São fabricados de ferro fundido e fabricados de ferro fundido e geralmente fundidos em areia, geralmente fundidos em areia, individualmente. individualmente. Posteriormente, são usinados em Posteriormente, são usinados em máquinas de alta precisão, máquinas de alta precisão, dentro de medidas rigorosas.dentro de medidas rigorosas.

Anéis de SegmentoAnéis de Segmento

O primeiro anel de O primeiro anel de compressão é feito de uma liga de compressão é feito de uma liga de Ferro Fundido revestido com Cromo Ferro Fundido revestido com Cromo recendo maior resistência ao recendo maior resistência ao desgaste e ao calor. O segundo desgaste e ao calor. O segundo anel de compressão é feito anel de compressão é feito também de uma liga de Ferro também de uma liga de Ferro Fundido revestido com Cromo Fundido revestido com Cromo somente na face de contato com a somente na face de contato com a parede do cilindro. O anel de óleo parede do cilindro. O anel de óleo também é de liga de Ferro Fundido também é de liga de Ferro Fundido com algumas aberturas feitas para com algumas aberturas feitas para acumular o óleo. A função do anel acumular o óleo. A função do anel de óleo é a de controlar a de óleo é a de controlar a Iubrificação das paredes do Iubrificação das paredes do cilindro, do êmbolo e dos anéis.cilindro, do êmbolo e dos anéis.

CilindrosCilindrosComumente chamadas de camisas, podem ser Comumente chamadas de camisas, podem ser

classificadas de duas formas:classificadas de duas formas:

Secas.Quando não há o contado direto do liquido de arrefecimento com a sua superfície externa. Geralmente usinadas no próprio bloco de cilindros.

Úmidas.Possuem contado direto do liquido de arrefecimento com a sua superfície externa. São removíveis possibilitando sua substituição individual. Ao substituir uma junta de cabeçote ou ao remover uma camisa de cilindro deve ser medida a saliência da camisa sobre o bloco.

Bloco do motorBloco do motorÉ o corpo do motor É o corpo do motor

cujo interior são montados cujo interior são montados os elementos do conjunto os elementos do conjunto móvel, sistema de móvel, sistema de lubrificação e partes do lubrificação e partes do sistema de distribuição. sistema de distribuição. Além disso, serve de apoio Além disso, serve de apoio às peças de outros sistemas às peças de outros sistemas como alimentação, como alimentação, arrefecimento e ignição. Ele arrefecimento e ignição. Ele é fundido em uma só peça é fundido em uma só peça em liga de ferro ou em liga de ferro ou alumínio. Na superfície alumínio. Na superfície superior é montado o superior é montado o cabeçote e na inferior o cabeçote e na inferior o cartér ou depósito de óleo. cartér ou depósito de óleo.

PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTOPRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO Os motores de combustão interna, segundo o tipo de Os motores de combustão interna, segundo o tipo de

combustível que utilizam, são classificados em motores combustível que utilizam, são classificados em motores do ciclo Otto e motores do ciclo Diesel, nomes dos seus do ciclo Otto e motores do ciclo Diesel, nomes dos seus descobridores.descobridores.

Motores Otto são aqueles que aspiram a mistura ar-Motores Otto são aqueles que aspiram a mistura ar-combustível preparada antes de ser comprimida no combustível preparada antes de ser comprimida no interior dos cilindros, A combustão da mistura é interior dos cilindros, A combustão da mistura é provocada por centelha produzida em uma vela de provocada por centelha produzida em uma vela de ignição. É o caso de todos os motores a gasolina, álcool, ignição. É o caso de todos os motores a gasolina, álcool, gás ou metanol, que são utilizados, em geral, nos gás ou metanol, que são utilizados, em geral, nos automóveis.automóveis.

Motores do ciclo Diesel são aqueles que aspiram ar, que Motores do ciclo Diesel são aqueles que aspiram ar, que após ser comprimido no interior dos cilindros, recebe o após ser comprimido no interior dos cilindros, recebe o combustível sob pressão superior aquela em que se combustível sob pressão superior aquela em que se encontra o ar. A combustão ocorre por auto-ignição encontra o ar. A combustão ocorre por auto-ignição quando o combustível entra em contato com o ar.quando o combustível entra em contato com o ar.

Para os combustíveis líquidos, as diferenças Para os combustíveis líquidos, as diferenças principais entre motores do ciclo Otto e do ciclo Diesel principais entre motores do ciclo Otto e do ciclo Diesel são:são:

MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA A PISTÃOMOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA A PISTÃO

(No motor de injeção, o combustível é injetado na válvula de admissão, (No motor de injeção, o combustível é injetado na válvula de admissão, ou diretamente na tomada de ar do cilindro antes do término da ou diretamente na tomada de ar do cilindro antes do término da

compressão)compressão)

PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTOPRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO

Nomenclatura para motoresNomenclatura para motores

A nomenclatura utilizada pelos fabricantes de motores, A nomenclatura utilizada pelos fabricantes de motores, normalmente encontrada na documentação técnica relacionada, normalmente encontrada na documentação técnica relacionada, obedece a notação adotada pela norma DIN 1940. Existem normas obedece a notação adotada pela norma DIN 1940. Existem normas americanas, derivadas das normas DIN, que adotam notações americanas, derivadas das normas DIN, que adotam notações ligeiramente diferenciadas, porém com os mesmos significados.ligeiramente diferenciadas, porém com os mesmos significados.

Notação Nomenclatura Definição

D DIÂMETRO DO

CILINDRO Diâmetro interno do Cilindro.

s CURSO DO

PISTÃO Distância percorrida pelo pistão entre os extremos do cilindro, definidos como Ponto Morto Superior (PMS) e Ponto Morto Inferior (PMI).

s /D CURSO/

DIÂMETRO

Relação entre o curso e o diâmetro do pistão. (Os motores cuja relação curso/diâmetro = 1 são denominados motores quadrados.)

n ROTAÇÃO Número de revoluções por minuto da árvore de

manivelas.


cm VELOCIDADE Velocidade média do Pistão = 2 s n / 60 = s n / 30

A ÁREA DO PISTÃO Superfície eficaz do Pistão = D2 / 4

Pe

POTÊNCIA ÚTIL

É a potência útil gerada pelo motor, para sua operação e para seus equipamentos auxiliares (assim como bombas de combustível e de água, ventilador, compressor, etc.)

z NÚMERO DE CILINDROS

Quantidade de cilindros de dispõe o motor.

Vh VOLUME DO

CILINDRO Volume do cilindro = As

Vc VOLUME DA

CÂMARA Volume da câmara de compressão.

V VOLUME DE

COMBUSTÃO Volume total de um cilindro = Vh + Vc

VH CILINDRADA

TOTAL Volume total de todos os cilindros do motor = z Vh

e

RELAÇÃO DE COMPRESSÃO

Também denominada de razão ou taxa de compressão, é a relação entre o volume total do cilindro, ao iniciar-se a compressão, e o volume no fim da compressão, constitui uma relação significativa para os diversos ciclos dos motores de combustão interna. Pode ser expressa por: (Vh +Vc)/Vc . (é > 1).


Pi

POTÊNCIA INDICADA

É a potência dentro dos cilindros. Abreviadamente denominada de IHP (Indicated Horsepower), consiste na soma das potências efetiva e de atrito nas mesmas condições de ensaio.

Pl POTÊNCIA DISSIPADA

Potência dissipada sob carga, inclusive engrenagens internas.

Psp DISSIPAÇÃO Dissipação de potência pela carga.

Pr

CONSUMO DE POTÊNCIA

Consumo de potência por atrito, bem como do equipamento auxiliar para funcionamento do motor, à parte a carga. Pr = Pi - Pe - Pl - Psp

Pv

POTÊNCIA TEÓRICA

Potência teórica, calculada por comparação, de máquina ideal. Hipóteses para este cálculo: ausência de gases residuais, queima completa, paredes isolantes, sem perdas hidrodinâmicas, gases reais.

pe

PRESSÃO MÉDIA EFETIVA

É a pressão hipotética constante que seria necessária no interior do cilindro, durante o curso de expansão, para desenvolver uma potência igual à potência no eixo.

pi

PRESSÃO MÉDIA

NOMINAL

É a pressão hipotética constante que seria necessária no interior do cilindro, durante o curso de expansão, para desenvolver uma potência igual à potência nominal.

pr

PRESSÃO MÉDIA DE

ATRITO

É a pressão hipotética constante que seria necessária no interior do cilindro, durante o curso de expansão, para desenvolver uma potência igual à potência de atrito.

Nomenclatura para motoresNomenclatura para motoresB CONSUMO Consumo horário de combustível.

b

CONSUMO ESPECÍFICO

Consumo específico de combustível = B / P; com o índice e, refere-se à potência efetiva e com o índice i

refere-se à potência nominal.

m

RENDIMENTO

MECÂNICO

É a razão entre a potência medida no eixo e a potência

total desenvolvida pelo motor, ou seja: m=e/Pi = Pe / (Pe + Pr) ou então, m= Pe / (Pe + Pr + Pl + Psp).

e RENDIMENTO

ÚTIL

Ou rendimento econômico é o produto do rendimento

nominal pelo rendimento mecânico = i .m

i RENDIMENTO

INDICADO É o rendimento nominal. Relação entre a potência indicada e a potência total desenvolvida pelo motor.

v RENDIMENTO

TEÓRICO É o rendimento calculado do motor ideal.

g EFICIÊNCIA É a relação entre os rendimentos nominal e teórico; g

= i /v.

l RENDIMENTO

VOLUMÉTRICO É a relação entre as massas de ar efetivamente aspirada e a teórica.

Um ciclo de trabalho estende-se por duas rotações da árvore de manivelas, ou seja, quatro cursos do pistão.

No primeiro tempo, com o pistão em movimento descendente, dá-se a admissão, que se verifica, na maioria dos casos, por aspiração automática da mistura ar-combustível (nos motores Otto), ou apenas ar (motor Diesel). Na maioria dos motores Diesel modernos, uma ventoinha empurra a carga para o cilindro (turbocompressão).

No segundo tempo, ocorre a compressão, com o pistão em movimento ascendente. Pouco antes do pistão completar o curso, ocorre a ignição por meio de dispositivo adequado (no motor Otto), ou a auto-ignição (no motor Diesel).

No Terceiro tempo, com o pistão em movimento descendente, temos a ignição, com a expansão dos gases e transferência de energia ao pistão (tempo motor).

No quarto tempo, o pistão em movimento ascendente, empurra os gases de escape para a atmosfera.

MOTOR DE QUATRO TEMPOS

Durante os quatro tempos – ou duas rotações – transmitiu-se trabalho ao pistão só uma vez. Para fazer com que as válvulas de admissão e escapamento funcionem corretamente, abrindo e fechando as passagens nos momentos exatos, a árvore de comando de válvulas (ou eixo de cames) gira a meia rotação do motor, completando uma volta a cada ciclo de quatro tempos.


MOTOR DE DOIS TEMPOS

O ciclo motor abrange apenas uma rotação da árvore de manivelas, ou seja, dois cursos do pistão. A exaustão e a admissão não se verificam e são substituídas por:

1 – pela expansão dos gases residuais, através da abertura da válvula de escape, ao fim do curso do pistão;

2 – Substituição da exaustão pelo percurso com ar pouco comprimido. Os gases são expulsos pela ação da pressão própria.; 3 – Depois do fechamento da válvula, o ar que ainda permanece no cilindro, servirá à combustão (a exaustão também pode ser feita por válvulas adicionais);

4 – O curso motor é reduzido. O gás de exaustão que permanece na câmara, é introduzido no momento oportuno; nos motores de carburação (só usados em máquinas pequenas), o gás de exaustão já apresenta a mistura em forma de neblina.

Vantagens: O motor de dois tempos, com o mesmo dimensionamento e rpm, dá uma maior potência que o motor de quatro tempos e o torque é mais uniforme. Faltam os órgãos de distribuição dos cilindros, substituídos pelos pistões, combinados com as fendas de escape e combustão, assim como as de carga.

Desvantagens: Além das bombas especiais de exaustão e de carga, com menor poder calorífico e consumo de combustível relativamente elevado; carga calorífica consideravelmente mais elevada que num motor de quatro tempos, de igual dimensionamento.


brÁulio - instmaqmar11.ppt

Documents