Como Funciona os Carros

Como Funciona os Carros

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Sistemas de lubrificação

O sistema de lubrificação assegura que cada parte móvel do motor seja suprida de óleo, para diminuir o atrito e evitar o engripamento. As duas partes que mais precisam de óleo são os pistões (para deslizar facilmente em seus cilindros) e todos os mancais que permitem que o virabrequim e o comando de válvulas, e as bielas nas suas articulações, se movimentem livremente. Na maioria dos carros, o óleo é sugado do reservatório pela bomba, passando pelo filtro de óleo para remover qualquer impureza antes de ser esguichado sob pressão nos mancais e depois atingir as paredes internas dos cilindros. O óleo então escoa para o cárter, onde é coletado, e o ciclo se repete.

A alimentação 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.

Na carburação, um dispositivo chamado carburador mistura o combustível com o ar conforme este flui para dentro do motor.

Em um motor com injeção a quantidade correta de combustível é injetada individualmente em cada cilindro - antes da válvula de admissão (injeção de combustível multiponto) ou diretamente dentro do cilindro (injeção direta de combustível). Para mais detalhes leia Como funcionam os sistemas de injeção de combustível.

Escapamento

O sistema de escapamento inclui a tubulação e o silenciador (peça que abafa o som - sem o silenciador, você ouviria o som de milhares de pequenas explosões vindo do cano de escapamento). O sistema de escapamento inclui um conversor catalítico, também chamado de catalisador.

Controle de emissões No sistema de controle de emissões nos carros modernos há um conversor catalítico, um conjunto de sensores e acionadores e um computador para monitorar e ajustar todos os sistemas. Por exemplo, o conversor catalítico usa um agente catalisador e oxigênio para queimar todo o combustível que não foi utilizado, assim como outras substâncias químicas dos gases de escapamento. Um sensor de oxigênio no fluxo de gases monitora permanentemente a relação ar-combustível e informa a situação aocomputador de controle do motor para que este efetue as correções necessárias.

Para mais detalhes leia Como funcionam os conversores catalíticos.

Sistema elétrico Uma bateria e um alternador compõem o sistema elétrico. O alternador é conectado ao motor por uma correia e gera eletricidade para recarregar a bateria. A bateria fornece eletricidade com tensão de 12 volts para todos os dispositivos elétricos do carro (o sistema de ignição, rádio, faróis, limpadores de pára-brisa, vidros elétricos, computadores de bordo, etc.).

Como obter mais potência dos motores

Com base em todas as informações é possível perceber que existem modos diferentes de melhorar o desempenho de um motor. Os fabricantes de carro estão sempre combinando, de diversas maneiras, as variáveis a seguir, para tornar os motores mais potentes e/ou mais eficientes.

Aumentar a cilindrada - mais deslocamento volumétrico significa mais potência porque permite queimar mais combustível durante cada rotação do motor. É possível aumentar a cilindrada usando cilindros maiores ou acrescentando mais cilindros (o limite prático é o de 16 cilindros). A cilindrada também pode ser aumentada por meio de maior curso dos pistões.

Elevar a taxa de compressão - taxas de compressão mais altas produzem mais potência, até certo ponto. Entretanto, quanto mais se comprime a mistura arcombustível, maior a possibilidade de que parte da mistura na câmara detone espontaneamente (depois de ocorrer a centelha da vela de ignição). A gasolina de alta octanagem, como a premium ou a Podium, diminui o risco ou evita essa detonação. É por isso que os carros de alto desempenho geralmente precisam de gasolina de alta octanagem - seus motores normalmente têm taxas de compressão mais elevadas para obter mais potência.

Colocar mais ar em cada cilindro - é possível empurrar mais ar (e portanto mais combustível) para um cilindro de determinado tamanho (do mesmo modo que se faria aumentando o tamanho do cilindro). Os turbocompressores e compressores pressurizam o ar que entra para que seja fornecido efetivamente mais ar aos cilindros. Para mais detalhes, leiaComo funcionam os turbocompressores.

Resfriar o ar na admissão - comprimir o ar aumenta sua temperatura, mas é melhor ter o ar mais frio possível no cilindro (quanto mais quente o ar, menos denso ele se torna, menos oxigênio por volume). Assim, muitos carros equipados com turbocompressor ou compressor têm um intercooler. O intercooler é um radiador por onde o ar comprimido passa para ser resfriado antes de entrar nos cilindros. Para mais detalhes, leia Como funcionam os sistemas de arrefecimento dos carros.

Facilitar a entrada de ar - à medida que o pistão se move no seu curso de admissão, a resistência do ar pode roubar potência do motor. A resistência do ar pode ser

Cavalos-vapor (cv)

Clique aqui para ver uma explicação completa do que são cavalos-vapor e o significado do termo: Como funcionam os cavalos-vapor! fortemente diminuída colocando uma válvula maior ou, preferencialmente por questão de peso, duas passagnes de ar total. Alguns carros mais novos estão usando coletores de admissão polidos internamente para eliminar a resistência do ar. Filtros de ar maiores podem também melhorar o fluxo de ar.

Facilitar a saída dos gases queimados - se a resistência do ar dificultar a saída dos gases de queimados em um cilindro, ocorrerá roubo de potência do motor. A resistência do ar pode ser amenizada acrescentando-se uma válvula de escapamento em cada cilindro ou, preferencialmente, duas válvulas menores, mas que resulte em aumento total da área de passagem (um carro com duas válvulas de admissão e duas válvulas de exaustão tem quatro válvulas por cilindro, o que melhora o desempenho - quando você ouve um comercial dizer que o carro tem quatro cilindros e 16 válvulas, o que o comercial está dizendo é que o motor tem quatro válvulas por cilindro). Se o diâmetro do cano do escapamento é muito pequeno ou o silenciador oferece muita resistência ao ar, pode haver contrapressão, que terá o mesmo efeito de válvula de escapamento muito pequena. Sistemas de escapamento de alto desempenho usam coletores especiais (muitas vezes chamados de "dimensionados"), tubos de escape de grande diâmetro e silenciadores de alta vazão para diminuir a contrapressão no sistema de escapamento. Quando você ouve que um carro tem "duplo escapamento", o objetivo é melhorar o fluxo dos gases de escape tendo dois tubos de escapamento em vez de apenas um.

Diminuir o peso dos componentes - componentes leves ajudam o motor a ter um desempenho melhor. Cada vez que um pistão muda de direção ele utiliza energia para interromper o trajeto em uma direção e iniciá-lo em outra. Quanto mais leve o pistão, menos energia ele dissipa. Essa é também a razão de se usar duas válvulas menores em vez de apenas uma grande.

Injeção de combustível - a injeção de combustível permite uma dosagem muito precisa de combustível em cada cilindro. Isso melhora o desempenho e reduz o consumo de combustível. Para mais detalhes, leia Como funcionam os sistemas de injeção de combustível.

Perguntas e respostas Eis algumas dúvidas de leitores:

Qual a diferença entre um motor a gasolina e um motor a diesel? No motor a diesel não há velas de ignição. O diesel é injetado dentro do cilindro e o ar bem aquecido durante o curso e de compressão provoca a ignição do combustível. O diesel tem uma densidade de energia mais alta que a gasolina e permite ao carro rodar mais quilômetros por litro de combustível. Mais informações em Como funcionam os motores a diesel.

Qual a diferença entre um motor 2 tempos e um motor 4 tempos? A maioria das motosserras e dos motores de barco usa motores 2 tempos. Um motor 2 tempos não tem válvulas que se movem, e a vela de ignição dispara centelha cada vez que o pistão atinge o ponto-morto superior. Uma abertura (chamada janela) na parte inferior da parede do cilindro permite a entrada de combustível e ar, por depressão, para a parte abaixo dos pistões e depois ocorre a transferência para a parte superior, para ser comprimida como num motor 4 tempos. A vela de ignição provoca a combustão e os gases de escape saem por outra janela no cilindro. Instantes depois é realizada a transferência. É necessário misturar óleo e gasolina em um motor 2 tempos porque não há o cárter contendo óleo, embora existam casos de fornecimento separado do lubrificante. Geralmente, um motor 2 tempos produz bastante potência considerando o seu tamanho, porque há o dobro de etapas de combustão em relação a um 4 tempos. Contudo, um motor 2 tempos consome mais combustível e queima muito mais óleo, sendo muito mais poluente. Mais informações em Como funcionam os motores 2 tempos.

Você mencionou motores a vapor neste artigo - existe alguma vantagem nos motores a vapor em relação aos outros motores de combustão interna? A principal vantagem de um motor a vapor é que você pode usar como combustível qualquer coisa que queime. Por exemplo, um motor a vapor pode usar carvão, jornal ou madeira como combustível, enquanto um motor de combustão interna precisa de um combustível líquido ou gasoso puro e de alta qualidade. Mais informações em Como funcionam os motores a vapor.

Existem outros ciclos além do ciclo de Otto usado nos motores dos carros? O ciclo do motor 2 tempos é diferente, assim como o ciclo do diesel descrito acima. O motor do Mazda Millennia usa uma modificação do ciclo Otto chamado Ciclo de Miller. Turbinas a gás usam o ciclo de Brayton. Motores rotativos Wankel usam o ciclo Otto, mas funcionam de um modo bastante diferente dos motores de 4 tempos a pistão de movimento linear.

Por que ter oito cilindros em um motor? Por que não ter, em vez disso, um cilindro grande com as mesmas cilindradas dos oito cilindros? Existem várias razões para que um motor grande de 4 litros tenha oito cilindros de meio litro em vez de um cilindro grande de 4 litros. A principal razão é a regularidade. Um motor V8 é mais regular porque tem oito explosões espaçadas durante as duas voltas do ciclo realizadas pelo virabrequim em vez de uma grande explosão somente. Outra razão é o torque de partida. Quando você liga um motor V8, você está empurrando somente dois cilindros (1 litro) em seus cursos de compressão, mas com um cilindro grande você teria que comprimir 4 litros.

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