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MOTORES MÁQUINAS DE COMBUSTÃO A obtenção de energia mecânica através da conversão de energia química do combustível é realizada nas chamadas máquinas.

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2 MOTORES

3 MÁQUINAS DE COMBUSTÃO A obtenção de energia mecânica através da conversão de energia química do combustível é realizada nas chamadas máquinas térmicas ou de combustão. Elas são divididas em máquinas de combustão externa (sistema de caldeira e turbina a vapor) e interna - MCI (Motores).

4 COMBUSTÃO EXTERNA = O combustível é queimado na fornalha da caldeira e a energia mecânica é obtida na turbina. COMBUSTÃO INTERNA = Aspiram o ar atmosférico, misturam esse ar com o combustível (líquido ou gás) e, no interior da própria máquina, convertem a energia química do combustível em trabalho no eixo.

5 BLOCO DO MOTOR - É a peça mais pesada e mais volumosa do motor. É nele que ficam os orifícios denominados cilindros, dentro dos quais trabalham os êmbolos. O bloco também possui espaços ocos em volta dos cilindros denominados jaquetas, destinados à passagem da água de resfriamento do motor. PRINCIPAIS COMPONENTES DE UM MOTOR

6 CILINDRO E CAMISA DE CILINDRO É uma câmara localizada no bloco do motor e é onde ocorre a queima do combustível. É no cilindro que: Os êmbolos se movimentam, o ar atmosférico é admitido e comprimido, os gases da queima do combustível entram em combustão e expansão. Em alguns motores, os cilindros são usinados diretamente no bloco, sendo neste caso do mesmo material que constitui o bloco, ou pode ser uma camisa (camisa de cilindro) adaptada ao espaço existente no bloco, presa na parte superior, por uma gola.

7 Há três anéis de borracha na parte inferior da camisa que permite melhor vedação entre o bloco e o cárter, no sentido longitudinal da camisa. Entre os dois anéis inferiores há um canal para fora do bloco: vazamentos de óleo ou água, pelo canal, indicam vedação imperfeita, sendo necessário substituir os anéis.

8 - ÊMBOLO OU PISTÃO - Age como se fosse um fundo móvel do cilindro, desloca-se em movimentos retilíneos e alternados, entre o Ponto Morto Superior (PMS) e o Ponto Morto Inferior (PMI). Trabalham em temperaturas muito elevadas, havendo necessidade de resfriamento que é feito, em alguns motores, pelos jatos de óleo lubrificante do próprio motor, através de bicos ligados à galeria de lubrificação. Em outros motores esse resfriamento é feito através dos furos existentes nos êmbolos onde são alojadas as molas de óleo. Na maioria dos motores a parte superior do êmbolo tem uma cavidade onde se dá a combustão: é a Câmara de combustão

9 ANÉIS OU MOLAS DO ÊMBOLO - São alojados em ranhuras existentes em volta do êmbolo. Os anéis de compressão, aumentam a vedação entre o êmbolo e o cilindro evitando passagem dos gases para o cárter. Os anéis de óleo não deixam que o óleo que lubrifica as paredes do cilindro chegue até a câmara de combustão.

10 Pino do êmbolo = Liga o êmbolo à conectora e transmite, ao eixo de manivelas, o impulso provocado pelos movimentos alternados do êmbolo. Conectora ou Biela = Transfere para o eixo de manivelas, os movimentos do êmbolo, que são alternados e retilíneos. Transforma o movimento retilíneo alternativo dos êmbolos em movimento circular contínuo do eixo de manivelas. Cabeça ou cabeçote = Fica na parte superior do motor. É a peça que fecha o cilindro. A vedação entre o cabeçote e o bloco é feita por uma junta de cobre, amianto ou aço.

11 Nele ficam montadas as válvulas de admissão e descarga, válvula de injeção de combustível, balancins e tuchos. O número de cabeçotes é variável, pois o motor pode ter um único cabeçote ou um cabeçote para cada cilindro. O cabeçote possui espaços vazios por onde circula o fluído para resfriamento do motor e nele alojam-se: as válvulas, as sede das válvulas, as molas, os balancins, as válvulas de injeção ou bico injetor, as canais de admissão e descarga.

12 VÁLVULAS DE ADMISSÃO – Permitem a entrada do ar atmosférico. Tem o diâmetro externo maior que as das válvulas de descarga. VÁLVULAS DE DESCARGA – Permitem a saída dos gases de descarga. SEDE DAS VÁLVULAS – São os locais onde as válvulas se assentam, fechando a comunicação dos cilindros.

13 EIXO DE CAMES OU COMANDO - Comanda a abertura e fechamento das válvulas de admissão e descarga, através de tuchos e balancins. TUCHO – Repousam sobre os ressaltos (cames) do eixo de comando de válvulas. Sob a ação dos ressaltos os tuchos impulsionam as hastes dos tuchos. HASTE DO TUCHO – Aloja-se no tucho e, quando impulsionada, aciona o balancim.

14 EIXO DE MANIVELAS OU VIRA-BREQUIN - Transfere ao utilizador (carro - hélice - gerador - etc) a potência desenvolvida em cada cilindro. Pode ser ligado ao eixo de cames (comando) por corrente ou engrenagens. Na transmissão por engrenagens é necessário uma calagem perfeita, isto é, posicionamento correto das engrenagens localizadas num dos extremos do motor. É formado por: MUNHÕES (mancais fixos), MOENTES (mancais móveis), CONTRAPESOS (cambotas).

15 MUNHÔES E MOENTES OU MANCAIS FIXOS(munhões) = Partes que se assentam nos pontos de apoio do bloco do motor. MÓVEIS(moentes) = Partes que são abraçadas pela base das conectoras. (Nos motores em V, há duas conectoras ligadas a um só moente). CONTRAPESOS = Partes que têm efeito de balanceamento do eixo. Um mancal danificado causa imediata queda na pressão do óleo. CÁRTER - Parte do motor onde armazena-se o óleo lubrificante. Ficam alojados as seguintes peças: eixo de manivelas e bomba de óleo.

16 VOLANTE - Instalado em um dos extremos do eixo de manivelas, auxilia no estabelecimento dinâmico, exercendo influência na uniformização da velocidade do motor. Transmite para o eixo de manivelas, o movimento inicial produzido pelo motor de arranque. AMORTECEDOR DE VIBRAÇÕES - Localiza-se na outra extremidade do eixo de manivelas e tem por finalidade eliminar as vibrações do eixo. TURBO ALIMENTADOR OU TURBO-COMPRESSOR Abastece o cilindro com maior massa de ar possível, durante o tempo de admissão. Assim aumenta a pressão no cilindro durante a admissão de ar, havendo, portanto aumento da potência.

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18 Identificação dos componentes do sistema de partida O sistema de partida do motor diesel é constituído por uma bateria, um motor de arranque ou de partida, uma chave ou botão de partida e alguns cabos elétricos. A bateria fornece a energia elétrica necessária para o motor de arranque dar a partida no motor. Para fazer isso, a bateria sofre um processo de descarga, e precisa ser recarregada pelo sistema de geração de energia. Portanto, a bateria é nada mais, nada menos, que um acumulador de energia elétrica, que necessita de alguns cuidados, tais como: deve ser mantida carregada; seus terminais devem estar sempre limpos; e o nível da água deve ser completado com água destilada; caso esteja baixo.

19 Instrumentos do painel de controle e suas finalidades Diversos são os instrumentos encontrados no painel de controle do motor. Vamos definir dois tipos a seguir: Manômetros - são instrumentos destinados a medir a pressão. No painel de controle do motor indicam as pressões do óleo lubrificante, do óleo combustível, da água doce, da água salgada e do ar de sobrealimentação do motor. Termômetros - são instrumentos destinados a medir temperatura. No painel de controle do motor servem para indicar a temperatura do óleo lubrificante e da água de resfriamento do motor. Atenção: Você deve ter sempre atenção ao manômetro de óleo lubrificante e ao termômetro de água de resfriamento, pois eles podem indicar uma situação de emergência.

20 CARBURADOR - Efetua a dosagem de combustível que vai para o cilindro. O processo de de misturar o ar com o combustível é denominado carburação.

21 CICLO DE FUNCIONAMENTO DE UM MOTOR A QUATRO TEMPOS 1º TEMPO - ADMISSÃO 1. A válvula de admissão está aberta e a descarga fechada. 2. Neste tempo o êmbolo desce do PMS ao PMI, aspirando o ar atmosférico. 3. O ar ocupa o espaço vazio deixado pela descida do êmbolo. 4. O eixo de manivelas deu meia volta (180º). No motor do ciclo a explosão aspira a mistura ar/combustível, em quantidade controlada pelo carburador

22 2º TEMPO - COMPRESSÃO 1. As duas válvulas estão fechadas e, quando o êmbolo sobe do PMI ao PMS, comprime o ar que entrou no cilindro durante a admissão. 2. A temperatura do ar comprimido eleva-se (Fica acima de 500º C). 3. O eixo de manivelas dá outra meia volta, completando a 1º volta (360º). 4. No motor a explosão a mistura ar/combustível é moderadamente comprimida.

23 3º TEMPO – COMBUSTÃO/ESPANSÃO 1. As válvulas de admissão e descarga continuam fechadas. 2. Ao ser injetado no interior do cilindro, o combustível entra em combustão, devido à elevada temperatura do ar dentro do cilindro. 3. Dá combustão, formam-se gases, que sofrem expansão e empurram o êmbolo, que desce ao PMI. 4. Este tempo é chamado de tempo-motor, que produz trabalho (rotação do eixo). 5. O eixo dá mais meia volta, completando uma volta e meia (540º). No motor a explosão o combustível inflama-se rapidamente, por centelha elétrica

24 4 º TEMPO - DESCARGA 1. A v á lvula de admissão continua fechada e a de descarga é aberta. 2. O êmbolo sobe para o PMS, expulsando os gases queimados, que saem pela v á lvula de descarga. 3. O eixo d á mais meia volta, completando duas voltas e o ciclo total (720 º ). 4. Expulsa os gases queimados

25 ORDEM DE QUEIMA DO MOTOR É a ordem em que cada cilindro recebe o impulso dos gases em expansão provocada pela combustão do combustível (injeção de combustível). Vem estabelecida pelo fabricante. O objetivo de ser determinada uma ordem de queima para cada cilindro, diferente da seqüência numérica, é distribuir o esforço sobre o eixo de manivelas, tornando o movimento equilibrado.

26 SISTEMA DE COMBUSTÍVEL Fornece combustível para o funcionamento do motor. Possui os seguintes componentes: Reservatório; Bomba Alimentadora; Bomba Injetora; Filtros: Válvula reguladora de pressão; Válvula de Injeção de combustível; e Injetor de combustível.

27 CIRCUITO DE COMBUSTÍVEL 1. Rede de aspiração da bomba alimentadora = Canalização por onde corre o combustível, ao ser aspirado do reservatório até a bomba alimentadora. 2. Rede de descarga da bomba amilentadora = Canalização que leva o combustível da bomba alimentadora até o filtro principal. 3. Rede de entrada de combustível na bomba injetora = Leva o combustível do filtro principal até a bomba injetora.

28 CIRCUITO DE COMBUSTÍVEL 1. Rede de alta pressão = Leva o combust í vel da bomba injetora at é o bico injetor ou v á lvula (O combust í vel é pulverizado e injetado no cilindro). 2. Rede de retorno = Canaliza ç ões que retorna o excesso de combust í vel da bomba e dos bicos injetores (retorna para o tanque ou reservat ó rio). 3. V á lvula reguladora de pressão = Regula a pressão do sistema. Nesta v á lvula une-se as canaliza ç ões de drenagem(drena o excesso de combust í vel da v á lvula de inje ç ão) e retorno.

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30 SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO Lubrificar é colocar uma substância oleosa entre peças que se movimentam, para formar uma película entre elas, diminuindo, assim o atrito e o desgaste das peças. A lubrificação também tem a finalidade de retirar o calor excedente das peças, mantendo a temperatura das mesmas dentro dos limites toleráveis BOMBA DE ÓLEO LUBRIFICANTE Faz o óleo lubrificante circular sob pressão estabelecendo uma película que protege as peças móveis do motor, reduzindo o atrito e o desgaste das peças.

31 CIRCUITO DO ÓLEO LUBRIFICANTE I. O óleo é aspirado do cárter, pela bomba de óleo, através do ralo de aspiração. As impurezas menores, quando metálicas, depositam-se no bujão magnético existente no cárter; II. Da bomba, o óleo é descarregado para o filtro que retém as impurezas menores. Daí passa para o resfriador, onde o óleo troca calor coma água que circula no resfriador. III. Do resfriador, o óleo sai pelo coletor geral, que é uma tubulação que corre ao longo do motor, e faz a distribuição para lubrificar várias partes do motor, tais como: Mancais fixos – móveis – pino dos êmbolos (sobe pelo canal interno das conectoras) – câmara de resfriamento dos êmbolos (esguichando pelo pé da conectora, ao subir) – cárter (Caindo por gravidade pelas paredes internas do cilindro e fazendo a lubrificação do cilindro enquanto o êmbolo sobe. Quando o êmbolo desce para o PMI dá-se a raspagem do excesso de óleo).

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33 SISTEMA DE RESFRIAMENTO De toda a energia liberada pelo combustível, aproximadamente 25% são utilizadas para movimentar o eixo de manivelas. O restante é perdido através da transmissão de calor por radiação e condução, atrito, etc. Por isso são grandes as avarias causadas por superaquecimento em motores. O sistema de refriamento é escolhido conforme as necessidades individuais de cada instalação. Quando o motor está aquecido demais o lubrificante fica muito fino e, assim, não diminui o atrito entre as peças que, então se desgastam em demasia.

34 Componentes do sistema de resfriamento Bomba d´água; Radiador ou tanque de expansão; Válvula termostática. SISTEMA ABERTO OU DIRETO (Pouco usado) Neste sistema há uma única bomba que aspira água do mar, que circula no motor, resfriando-o e sendo descarregada no mar. SISTEMA FECHADO Neste sistema usa-se água doce e água do mar. A água doce é quem resfria as peças do motor e, com isto, ganha calor, que é trocado com a água do mar.

35 CONDUÇÃO DO MOTOR Uma boa condu ç ão do motor requer do condutor um bom conhecimento do funcionamento do motor, das caracter í sticas e das normas recomendadas pelo fabricante do motor. A manuten ç ão e a opera ç ão de cada motor tem caracter í sticas e detalhes espec í ficos, que devem ser bem conhecidas para evitar surpresas e obter o maior rendimento. As providências para deixar um motor em condi ç ões de funcionar bem são muito importantes, pois nessa ocasião é que podem ser eliminados muitos problemas que poderiam surgir com o motor em pleno funcionamento.

36 ROTINA DE PREPARAÇÃO DO MOTOR: V erificar se a quantidade de combust í vel, lubrificante e á gua existente a bordo é suficiente para a viagem que ir á fazer (Contar com imprevistos de emergência, mau tempo, viagem demorada, etc); Completar o tanque de combust í vel e lubrificante do c á rter; Verificar a carga da bateria; Conferir os apertos dos bornes da bateria, motor de partida e parafusos do motor; Girar o eixo de manivelas para verificar se gira livremente; Expurgar o sistema de combust í vel e resfriamento;

37 OBSERVAR Ç ÃO DA COR DA FUMA Ç A: Observando a cor da fuma ç a, pode-se verificar se o funcionamento do motor est á normal ou se h á problemas. Fuma ç a pardacenta(entre marrom e amarela), indica bom funcionamento; Fuma ç a esbranqui ç ada, negra e azulada indicam problemas; INVERSÃO DE MARCHA: Antes de inverter a marcha(rota ç ão do motor) reduzir a velocidade do motor.

38 OPERA Ç ÃO DE PARADA OU REPOUSO DO MOTOR próximo do local de destino, reduzir gradativamente a marcha para que o motor arrefeça lentamente; após a atracação, e a parada total do motor, fechar a válvula de comunicação de combustível no tanque; fechar as válvulas (de fundo, intermediárias e do costado) do sistema de resfriamento; deixar o motor esfriar e limpá-lo externamente, procurando eliminar possíveis vazamentos; e se a parada for longa, verificar a carga da bateria.

39 A SEGURAN Ç A NO COMPARTIMENTO DO MOTOR manter na casa de máquinas apenas os produtos inflamáveis indispensáveis à instalação; manter o espaço abaixo do motor sem óleo, estopa ou trapos; evitar o uso de substância inflamável com o motor em funcionamento; não secar roupas ou trapos no tubulão de descarga de gases do motor; reparar todo e qualquer vazamento de óleo ou água; e conhecer a localização dos extintores de incêndio existentes na casa de máquinas.

40 A SEGURAN Ç A NO COMPARTIMENTO DO MOTOR Cuidados com as ferramentas e peças sobressalentes guardá-las de forma que não se soltem com o balanço do barco; usá-las apropriadamente no trabalho; e transportá-las com cuidado. Manuais e planos ter sempre a bordo o manual de instruções do motor e os planos de sua instalação a bordo; e seguir rigorosamente as instruções do manual na condução e manutenção do motor.

41 Uso de roupas apropriadas para o serviço utilizar roupas e equipamentos de proteção durante a operação e a condução do motor; não usar jóias, especialmente cordões, anéis e pulseiras; e usar gorro ou capacete, e sapatos apropriados para o ambiente de trabalho. Tanques de serviço de óleo combustível se não houver tomada própria, utilizar funil no seu enchimento; e não martelar partes temperadas de ferramentas, motores e outros equipamentos, por causa do risco de centelhamento; o compartimento do motor pode conter gases explosivos.

42 Nos circuitos elétricos Consertar ou substituir, tão logo apareçam: interruptores com centelhamento excessivo; motores elétricos, geradores, chaves e cabos com aquecimento excessivo; e não utilizar fusíveis super dimensionados no circuito.

43 CUIDADOS COM MOTORES DE POPA Depois de utilizar o motor em água salgada, faça-o funcionar, durante cinco minutos em água doce em um tanque ou utilize o adaptador para torneira (telefone). Desconecte a mangueira de combustível e deixe-o consumir todo o combustível restante no sistema; Não sendo possível funcionar o motor em água doce, dê-lhe umas voltas no sentido de sua rotação (sem funcioná-lo), até que se esgote toda água que houver na bomba e tubulações. Não deixe porém de lavá-lo em água doce;

44 CUIDADOS COM MOTORES DE POPA Ap ó s a lavagem o motor dever á ser pulverizado com querosene, ó leo diesel ou ant-corrosivo (WD- 40); Quando transportar o motor, conserve a parte dos cilindros sempre em ponto mais alto que a rabeta. Isto evitar á a entrada de á gua no bloco do motor; Nunca cobrir o motor com sacos pl á sticos para que haja perfeita ventila ç ão; Quando o motor completar 10 horas de uso dever á ser levado à revisão (troca de ó leo, reaperto do cabe ç ote e lubrifica ç ão);

45 CUIDADOS COM MOTORES DE POPA As revisões deverão ser realizadas em per í odos de 50 hora de funcionamento do motor; O ó leo da rabeta dever á ser trocado a cada 50 horas de uso ou ap ó s um ano, mesmo sem Ter sido usado o motor;

46 SINTOMAS DE MAU FUNCIONAMENTO DO MOTOR Um condutor de motores diesel experiente é capaz de perceber, com relativa facilidade, a maioria dos sintomas de anormalidades no motor. Essa experiência, é claro, s ó se adquire com leituras de manuais e anos de servi ç o na condu ç ão e manuten ç ão dessas m á quinas. A lista de defeitos é realmente muito extensa, portanto apresentaremos apenas alguns deles:

47 Ru í dos anormais em marcha lenta deficiências nas v á lvulas de admissão e/ou descarga, devidas a: guia de v á lvula folgada; mola de v á lvula partida; guia do tucho folgada ou regulagem excessiva da folga; e dentes das engrenagens de distribui ç ão partidos ou chavetas aliviadas.

48 Batidas fortes em marcha lenta mancais fixos ou m ó veis muito gastos;, pino do êmbolo ou alojamento no êmbolo muito gasto; mancais do eixo de cames ou de algum eixo auxiliar gastos radial ou axialmente; mancais dos balancins gastos; dentes de engrenagens de transmissão partidos; êmbolo com folga exagerada, deformado ou partido; e pino do êmbolo aliviado.

49 Detona ç ão em um ou mais cilindros m á combustão devida a: combust í vel com n ú mero de cetano muito baixo; orif í cios das v á lvulas de inje ç ão parcialmente obstru í dos; falta de estanqueidade na v á lvula de inje ç ão, devida à m á veda ç ão da v á lvula de agulha.; câmara de combustão com res í duos carbonosos devido a: filtro de ar obstru í do; impurezas no combust í vel; m á pulveriza ç ão; carboniza ç ão do ó leo de lubrifica ç ão; forma ç ão de gotas nos orif í cios do pulverizador; e motor em sobrecarga devido a: regulador atuando inadequadamente ou avan ç o exagerado do ponto de inje ç ão.

50 Fuma ç a azul na descarga queima de ó leo lubrificante devida ao n í vel de ó leo no c á rter muito alto; n í vel de ó leo no filtro de ar muito alto; e tela de aspira ç ão do ar de lavagem suja. Fuma ç a branca na descarga filtro de combust í vel sujo; ar ou á gua no sistema de combust í vel; á gua na câmara de combustão; á gua na tubula ç ão de descarga ou silencioso; e pulveriza ç ão deficiente do ó leo combust í vel.

51 Fuma ç a negra na descarga carga excessiva; baixa compressão ; injetor de combust í vel pulverizando mal; inje ç ão atrasada.; bomba injetora mal regulada; filtro de ar sujo; e turboalimentador deficiente.

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