quinta-feira, 1 de outubro de 2009

Componentes dos Motores Endotérmicos - Parte I

A Construção:

Os mecanismos dos motores ditam os processos pelos quais passam os fluidos, determinando as características dos ciclos. Mas, mesmo operando em ciclos temodinâmicos semelhantes, motores de combustão interna podem ter mecanismos e formas construtivas extremamente diversas.

O Motor Alternativo:

Máquinas alternativas possuem elementos que realizam movimentos repetitivos de translação. Nestes motores, o principais destes elementos são os pistões, cujo movimento altera o volume das câmaras de combustão, hora comprimindo os gases, hora sendo movimentado pelos gases.

Motores alternativos dividem-se pelo número de tempos em que completa uma sequência de processos. Neste caso, tempo é o percurso de um pistão, do ponto morto inferior ao ponto morto superior, o que equivale à meia volta da árvore de manivelas.


Os Principais Componentes:

O motor pode ser dividido em partes fixas e móveis. Partes fixas são as partes que não entram em movimento, quando o motor é colocado em funcionamento, em relação aos outros componetes do motor, por exemplo: bloco, cárter e cabeçote. Partes móveis são caracterizadas pelas partes que se movimentam quando o motor entra em funcionamento, tais como, árvore de manivelas, pistão, biela e comando de válvulas.

O Pistão:

O pistão ou êmbolo de um motor é uma peça cilíndrica normalmente feita de alumínio ou liga de alumínio, que se move longitudinalmente no interior do cilindro dos motores de explosão.

O pistão tem a forma de um copo cilíndrico invertido sendo a superfície direccionada para a câmara de combustão denominada fundo ou cabeça do pistão. A parte média, é normalmente chamada de corpo, onde existem dois orifícios circulares alojar o eixo do pistão que o une à biela. A parte mais afastada da cabeça é denominada a calça do pistão.

Os dois orifícios circulares que possui na parte média são reforçados e opostos e destinam-se a possibilitar a sua fixação ao pé da biela através de um eixo em aço conhecido como pino do pistão, eixo do êmbolo ou passador. Para que este eixo não se desloque pelos orifícios desgastando e deteriorando o cilindro do motor, é mantido em posição dentro do pistão através de retentores adequados(aneis travas) ou revestido de um material que não danifique a superfície do cilindro durante o movimento do pistão. Devido à fixação pistão-biela que oscila transversalmente ao motor, o pino do pistão tem um orientação longitudinal face ao motor, ou seja paralela à cambota(virabrequim).


A Biela:

Uma biela é toda a peça de uma máquina que serve para transmitir ou transformar o movimento rectilíneo alternativo em circular contínuo. Um exemplo de biela no interior de um motor de automóvel é a peça que liga o êmbolo (pistão) à cambota. A cabeça (a parte mais larga) é apertada à cambota por meio de parafusos e a extremidade oposta é trancada pela cavilha do êmbolo, no interior da sua saia. Enquanto esta extremidade se desloca para cima e para baixo (solidária com o movimento do pistão), a cabeça descreve um movimento circular. Não tem, portanto, qualquer mecanismo de atenuação do esticão do pistão aquando da explosão ou combustão, pelo que o movimento brusco seria transmitido directamente da cambota para o eixo com esta, por sua vez, sofrendo as consequências da explosão - vibrações. Esta função é assegurada pelos moentes de apoio da cambota e pelo volante do motor.

Algumas bielas dispõem de uma cabeça com ligação oblíqua, facilitando o acesso durante a montagem e desmontagem do motor.

A Biela é usinada geralmente na seguinte ordem:

1-Usinagem de desbaste dos olhais: A peça chega à essa operação no material bruto. Com uma retifica, desbasta-se a medida da espessura do olhal maior e menor

2-Separação de capa e corpo: Com uma serra separa-se o corpo da capa da peça

3-Brochamento: Com uma brochadeira, desbasta-se as áreas internas do olhal maior

4-Usinagem dos furos: Nessa operação usina-se os furos da capa e do corpo, inclusive o furo de desbaste do olhal menor. Também são fresados os topos da capa e é usinada a rosca que irá fixar capa e corpo novamente

5-Acabamento das faces de contato de capa e corpo: Com uma retífica usina-se em acabamento as faces de contato da capa e do corpo, para que não se formem faces irregulares que acabariam por prejudicar a usinagem nas operações seguintes

6-Junção da capa e corpo: Com uma apertadeira pneumatica, junta-se a capa e o corpo para que sejam usinados em conjunto novamente. Capa e corpo se separam novamente durante a montagem no motor

7-Usinagem de acabamento do olhal maior: Com uma retífica usina-se a medida final, com o acabamento final da espessura do olhal maior

8-Usinagem de desbaste interno dos olhais: Com uma mandriladora, mais uma vez desbasta-se a medida interna dos olhais.

9-Usinagem das chavetas de encaixe da bronzina: Com uma fresadora são usinadas as chavetas de encaixe das bronzinas

10-Brunimento doas olhais: Com uma brunidora, é dado o acabamento dos olhais

11-Lavagem: Com uma lavadora de peças, elimina-se os cavacos, borras e resíduos de óleo da peça

12-Inspeção final: Com auxilio de computadores de alta precisão, as peças são inspecionadas para verificação das medidas finais. Após isso as peças serão montadas no motor.

O Virabrequim:

A cambota ou veio de manivelas (virabrequim, eixo de manivelas ou árvore de manivelas no Brasil) é a componente do motor para onde é transferida a força da explosão ou combustão do carburante por meio da cabeça da biela (que, por sua vez, se liga com o êmbolo), transformando a expansão de gás em energia mecânica.

Na extremidade anterior da cambota encontra-se uma roldana responsável por fazer girar vários dispositivos como por exemplo, bomba da direção hidráulica, bomba do ar-condicionado,bomba de água etc. Na outra extremidade encontra-se o volante do motor, que liga à caixa de velocidades — cuja força-motriz será transmitida ou não, consoante a pressão da embreagem.

Os esticões provocados pela explosão ou combustão são suavizados pela inércia do volante motor e pelos apoios. Muitas vezes, ao realizar tuning num automóvel opta-se por reduzir ligeiramente o peso do volante motor, conseguindo assim obter uma maior aceleração. No entanto, esta alteração tem a desvantagem de aumentar as vibrações produzidas pelo motor.

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