SISTEMAS AUXILIARES DOS MOTORES

Apresentação em tema: "SISTEMAS AUXILIARES DOS MOTORES"— Transcrição da apresentação:

1 SISTEMAS AUXILIARES DOS MOTORES
Sistema de válvulas Sistema de alimentação Sistema de arrefecimento Sistema de lubrificação Sistema elétrico

2 SISTEMA DE VÁLVULAS Responsável pelo fechamento e abertura das válvulas nos motores de 4 tempos. Eixo de cames Tuchos Varetas Balancins Molas Válvulas

3 Comando indireto - tratores
1. eixo de cames; 2. tucho; 3. vareta; 4. balancim; 5. mola; 6. válvula Vista de lado Vista de cima

4 Comando direto - automóveis
1. eixo de cames; 2. tucho; 3. mola; 4. válvula

5 Abertura e fechamento das válvulas
O ciclo se inicia antes do PMS com a abertura da válvula de admissão. O processo de admissão se encerra antes do PMI com o fechamento da válvula de admissão. Quando o pistão se aproxima do PMS durante a compressão o combustível é injetado, e depois de um pequeno intervalo de tempo (atraso do processo de ignição) , a mistura explode e força o pistão para baixo transformando a energia. A descarga se inicia com abertura da válvula de descarga antes do pistão atingir o PMI e fecha logo após o pistão atingir o PMS. Durante algum tempo ocorre uma sobreposição em que as duas válvulas permanecem abertas.

6 O motor convencional apresenta duas válvulas por cilindro;
A válvula de admissão é maior que a válvula de descarga; Existem motores com mais de duas válvulas por cilindro.

7 Variação da área de admissão em função do número de válvulas por cilindro
A maior área de admissão é obtida para cinco válvulas por cilindro, sendo três de admissão e duas de descarga

8 Eixo de cames Pode estar localizado no bloco ou cabeçote do motor;
Apresenta ressaltos que transformam movimento de rotação em movimento linear alternado das válvulas ; Fabricados em aço forjado ou ferro fundido. Engrenagem do eixo de cames Localizada em uma das extremidades do eixo O diâmetro é o dobro da engrenagem do virabrequim

9 Tuchos Os tuchos ficam em contato direto com os ressaltos e transmitem o movimento do eixo de cames para as varetas ; São fabricados em aço forjado ou de fundição temperada e podem ser mecânicos ou hidráulicos O tucho hidráulico apresentam a vantagem prática de se ajustar automaticamente conforme ocorre o desgaste dos cames. Os tuchos são responsáveis por aproximadamente 20% da fricção total do motor ;

10 Redução do torque de fricção em função do revestimento de carbono dos tuchos
Fonte: Ford / INA

11 SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO DIESEL
Responsável pelo suprimento de ar e combustível ao motor Circuito de ar Circuito de combustível

12 Circuito de Ar

13 Pré-filtro de ar Pré-filtro : está localizado antes do filtro de ar. Tem como objetivo reter partículas grandes contidas no ar. Filtro de ar

14 Filtro de ar Tem como função reter partículas pequenas contidas no ar
Podem ser de dois tipos: em banho de óleo de papel

15 Filtro de ar em banho de óleo
Ar com impurezas O ar passa por uma camada de óleo antes de atravessar o elemento filtrante. O elemento filtrante não é trocado, devendo ser limpo periodicamente. Ar filtrado

16 Filtro de ar de papel Nos filtros de papel, também conhecidos como ‘filtro de ar seco’ existem dois elementos filtrantes descartáveis: filtro primário de papel filtro secundário de feltro

17 Filtro de ar de papel Ar com impurezas Centrifugação do ar Ar filtrado
Ciclonizador Válvula de descarga

18 Filtro de ar seco Apresenta dois elementos filtrantes descartáveis:
filtro primário de papel filtro secundário de feltro

19 Coletor de admissão A admissão do ar :
por meio do vácuo criado pelo movimento descendente do pistão: motor aspirado sob pressão: motor turbinado

20 Turbocompressor: o ar é admitido sob pressão
Turbocompressor: o ar é admitido sob pressão. Mesma cilindrada com maior potência turbocharger, turboalimentador ou turbo Maior massa para mesmo volume de ar

21 Intercooler: sistema de resfriamento de ar para motores turbinados.
Localizado no coletor de admissão; Contribui para aumentar a massa de ar do volume de admissão

22 Circuito de combustível DIESEL
Armazenamento, transporte e filtragem de combustível; Dosagem de combustível de acordo com a posição do acelerador; Injeção de combustível atomizado, sob pressão, no interior da câmara de combustão de cada cilindro segundo a ordem de ignição do motor; Pressão de injeção: kgf.cm-2 = atm.

23 Componentes do sistema

24 Tanque de combustível O tanque de combustível é fabricado de polietileno de alta densidade; Deve apresentar capacidade suficiente para autonomia de uma jornada de trabalho; Capacidade do tanque de combustível para alguns modelos de tratores agrícolas; Marca Modelo Potência ISO 1585 (cv-kw) Capacidade do tanque, L John Deere 5403 75-55 58 5705 85-63 105 Massey Ferguson 6360 500 265 Advanced 65-47,8 75 Valtra BM 100 100-73,2 106 900 4x4 86-63 79

25 Copo de sedimentação Está localizado antes da bomba alimentadora;
Decanta a água contida no combustível; Apresenta na parte inferior um parafuso para drenagem.

26 Bomba alimentadora Bomba alimentadora: baixa pressão – bombeamento do combustível do tanque até a bomba injetora

27 Filtro de combustível Evita que partículas contidas no combustível atinjam a bomba injetora

28 Filtro de combustível com sedimentador: filtra combustível e decanta água

29 Tubulações Baixa pressão: entre o tanque a bomba injetora;
Alta pressão: entre a bomba injetora e os bicos injetores.

30 Bomba injetora:localizada entre os filtros e os bicos injetores.
Dosagem e controle da injeção de combustível sob pressão.

31 Bicos injetores Quando ocorre a pulverização do combustível na câmara a pressão é em torno de bar, ou seja, cerca de 1600 vezes o valor da pressão atmosférica. Os motores diesel podem apresentar controle de injeção eletrônica.

32 Unidades usuais de pressão
A unidade internacional é o Pascal, Pa;  Unid. Pascal, Pa Bar, bar Atmosfera, atm Torre, mmHg Pound per square inch, psi 1 Pa ≡ 1 N.m-2 10−5 9,8692×10−6 7,5006×10−3 145,04×10−6 1 bar ≡ 106 dyn/cm² 0,98692 750,06 14,504 1 at 98 066,5 0,980665 0,96784 735,56 14,223 1 atm 1,01325 ≡ Pa 760 14,696 1 torr 133,322 1,3332×10−3 1,3158×10−3 ≡ 1 mmHg 19,337×10−3 1 psi 6 894,76 68,948×10−3 68,046×10−3 51,715 torr ≡ 1lbf/in² 1 kgf.cm-2

33 SISTEMA DE ARREFECIMENTO
O sistema de arrefecimento é um conjunto de dispositivos eletromecânicos que controla a temperatura dos motores de combustão interna.

34 Sistema de arrefecimento
25-35% do calor é transformado em trabalho mecânico; 65-75% é liberado para o meio ambiente: por radiação direta, gases do escape e pelo sistema de arrefecimento. Motor CALOR Radiação direta SISTEMA DE ARREFECIMENTO Gases do escape Trabalho útil Trabalho para vencer resistências

35 Meios arrefecedores Os meios arrefecedores usados são o ar e a água.
O meio arrefecedor entra em contato com as partes aquecidas do motor, absorver calor e transfere para o meio ambiente.

36 Vantagens do ar Torna mais simples o projeto e a construção do sistema; É facilmente disponível e não requer reservatórios e tubulações fechadas para sua condução; Não é corrosivo e não deixa incrustações; Não se evapora e não se congela para as mais severas condições de funcionamento do motor.

37 Desvantagens do ar Baixa densidade, havendo necessidade de um volume muito maior de ar do que de água para retirar 1 caloria do motor; Baixo calor específico, isto é, baixa capacidade de transferir calor entre um sistema e sua vizinhança. Temperatura não é uniforme no motor e ocorre a formação de “pontos quentes”; Não existe um dispositivo para controlar a temperatura do motor nas diversas rotações.

38 O ar possui menor calor específico do que a água
Quadro 1. Quantidades de ar e água para retirar 1 caloria do motor Meio arrefecedor Calorespecífico, cal.oC-1 Quantidade, g Ar 0,2380 4,2 Água 1,0043 1,0

39 TIPOS DE SISTEMAS DE ARREFECIMENTO
Sistema ar de circulação livre ou forçada; Sistema água de camisa aberta ou por evaporação, de circulação fechada com torre de arrefecimento ou de circulação aberta com reservatório. Sistema ar e água de termossifão ou de Circulação Forçada (tipo comumente usado nos motores de tratores acima de 45 cv).

40 Sistema ar de arrefecimento
Componentes: Aletas, ventoinha, dutos e defletores. Aletas: localizadas no cabeçote e nas partes externas dos cilindros com a finalidade de aumentar a superfície de contato entre o motor e o meio arrefecedor, o ar.

41 Sistema ar Ventoinha: produção de corrente de ar entre o meio ambiente e o motor ; Dutos e defletores: condução e orientação da corrente de ar na direção das aletas de arrefecimento.

42 Vantagens do sistema ar
Construção Simples Menor peso por CV Manutenção simples

43 Desvantagens do sistema ar
Difícil controle de temperatura; Desuniformidade de temperatura do motor; São facilmente susceptíveis de superaquecimento; Exigem constante limpeza das aletas, principalmente em trabalhos agrícolas.

44 Sistema ar-água de arrefecimento
Usa AR e ÁGUA como meios arrefecedores. A água absorve o calor dos cilindros e transfere para o ar através de um radiador.

45 Tipos de sistemas ar-água
Termossifão Circulação forçada

46 Termossifão A vantagem do termossifão é a simplicidade. As desvantagens são: Exige camisas e tubulações mais amplas para facilitar a circulação da água. Se a água se encontrar abaixo do nível normal haverá formação de bolsões de ar acarretando superaquecimento.

47 Termossifão Ventoinha Cabeçote Bloco Cárter Radiador

48 Circulação forçada Usa bomba centrífuga que promove a circulação forçada do meio arrefecedor; Possui válvula termostática entre o cabeçote do motor e o radiador para o controle da temperatura; A quantidade de água do sistema pode ser reduzida consideravelmente, pois neste sistema a água está sob pressão e circula com maior velocidade que no termossifão

49 Circulação forçada Depósito superior Válvula termostática
Camisa d`água Depósito inferior Bomba d`água

50 Circulação forçada 1- Radiador 4- Ventilador 2- Bomba d´água
5- Termostato 3- Galerias 6- Indicador de temperatura

51 Radiador Trocador de calor entre a água e o ar.

52 Válvula termostática Controla a temperatura através do fluxo de água do motor para o radiador.

53 Fluxo da água no sistema de arrefecimento de circulação forçada ar-água
DEPÓSITO INFERIOR BOMBA D’ÁGUA BLOCO DO MOTOR SUPERIOR COLMÉIA MOTOR QUENTE T>70-80OC VÁLVULA TERMOSTÁTICA ABERTA TROCADOR DE CALOR MOTOR FRIO T<70-80OC VÁLVULA TERMOSTÁTICA FECHADA Ar

54 Sistema ar-água de circulação forçada
Usado nos tratores agrícolas

55 SISTEMAS AUXILIARES DOS MOTORES
Sistema de válvulas Sistema de alimentação Sistema de arrefecimento Sistema de lubrificação Sistema elétrico

56 SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO
O sistema de lubrificação tem como objetivo distribuir o óleo lubrificante entre as partes móveis do motor para diminuir o desgaste, o ruído e auxiliar no arrefecimento do motor.

57 Sistema de lubrificação
Nos motores de quatro tempos o óleo lubrificante é armazenado no cárter e o fluxo de óleo é feito sob pressão através de galerias existentes no motor. Nos motores de dois tempos do ciclo Otto o óleo lubrificante fica misturado com o combustível no tanque. Óleo lubrificante 4 tempos OTTO/DIESEL 2 tempos OTTO Cárter do motor Tanque de combustível

58 Sistema de transmissão
Óleos lubrificantes São fluidos utilizados na lubrificação de motores e sistemas de transmissão. Sistema de válvulas Sistema de transmissão

59 Funções dos óleos lubrificantes
Diminuir atrito: com conseqüente diminuição do desgaste das partes em contato; Atuar como agente de limpeza: retirando carvões e partículas de metais que se formam durante o funcionamento do motor; Resfriamento auxiliar: nos motores de 4 tempos; Vedação: entre os anéis do pistão e a parede do cilindro; Redução de ruído: amortece os choques e as cargas entre os mancais.

60 Especificações do óleo lubrificante
VISCOSIDADE: classificação SAE QUALIDADE: classificação API SAE- Society of Automotive Engineers API- American Petroleum Institute

61 Viscosidade do óleo lubrificante
Usa o padrão da SAE; É medida em função da resistência ao escoamento do óleo; É o tempo em segundos, para que uma certa quantidade de óleo, numa dada temperatura, escoe através de um orifício de formato e dimensões padronizados

62 Viscosímetro Saybolt Universal
TERMÔMETRO AQUECEDOR ÓLEO P/ TESTE BANHO DE ÓLEO ORIFÍCIO

63 Classificação SAE Cárter Transmissão SAE 10W SAE 80 SAE 20 SAE 30

64 A viscosidade do óleo lubrificante vem estampada na lata
A viscosidade do óleo lubrificante vem estampada na lata. Quanto maior o número mais alta é a viscosidade do óleo. Para motores turbinados ou aspirados; Óleo lubrificante multiviscoso: SAE 15W-40.

65 Qualidade do óleo lubrificante
Com base na CLASSIFICAÇÃO API do Instituo Americano de Petróleo; Função das condições em que o óleo deve ser usado; Define os aditivos.

66 Classificação API Em função do ciclo do motor Motores do ciclo OTTO
Motores do ciclo DIESEL Em função do uso do trator Leve Médio Pesado e intermitente Pesado e contínuo Muito pesado e velocidades elevadas e contínuas Extremamente pesados em grandes velocidades

67 API para motores OTTO SA - Serviços leves SB - Serviços médios
SC - Serviços pesados e intermitentes SD - Serviços pesados e contínuos SE - Serviços muito pesados e velocidades elevadas e contínuas SF - Serviços extremamente pesados em grandes velocidades

68 API para motores DIESEL-Tratores
CA - Serviços leves CB - Serviços médios CC – Motor aspirado serviço normal CD – Motor aspirado serviço pesado CE – Motor turbinado serviço normal CF – Turbinado serviço pesado Seguir recomendações do fabricante do trator

69 Óleos para motores de tratores
Ultramo Turbo Para motores turbinados ou aspirados operando em condições normais; Óleo lubrificante monoviscoso, SAE 10W, 20W, 30, 40 e 50. Classificação: API CF Para motores aspirados operando em condições normais; Óleo lubrificante monoviscoso, SAE 10W, 30 e 40. Classificação: API CC

70 Tipos de aditivos Anti-oxidante Anti-corrosivo
Ampliador de viscosidade Detergentes Anti-espumante

71 Tipos de sistemas de lubrificação
sistema de mistura com o combustível; sistema por salpico; sistema de circulação e salpico; sistema de circulação sob pressão.

72 Sistema de mistura com o combustível
Utilizado nos motores de 2 tempos do ciclo OTTO; O óleo é misturado no combustível na proporção de 1:20 a 1:40.

73 SISTEMA POR SALPICO Utilizado em motores estacionários monocilíndricos de uso agrícola; Neste sistema o pé da biela apresenta um prolongamento afilado denominado pescador; Uma bomba alimenta com óleo o pescador; Ao girar o motor o óleo é borrifado pelo pescador nas paredes dos cilindros e nas demais partes móveis no interior do bloco.

74 Sistema de lubrificação por salpico

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77 SISTEMA DE CIRCULAÇÃO E SALPICO
Neste sistema uma bomba força a passagem do óleo através de uma galeria principal contida no bloco do motor, ao mesmo tempo que abastece as calhas de lubrificação por salpico. Da galeria principal o óleo, sob pressão, é direcionado a passar através do eixo de manivelas, do eixo de comando de válvulas e do eixo dos balancins. O óleo que escapa dos eixos é pulverizado na parte superior das paredes dos cilindros, nos pistões e nos pinos das bilelas.

78 SISTEMA DE CIRCULAÇÃO SOB PRESSÃO
Utilizado nos motores de tratores agrícolas; Óleo sob pressão; Passa através dos eixos (manivelas, comando de válvulas e balancins); A parte superior dos cilindros e dos pistões é lubrificada pelo óleo que escapa de furos existentes nas conexões das bielas com os pinos dos pistões; A parte inferior das paredes dos cilindros e dos pistões é lubrificada pelo óleo pulverizado de furos existentes nas conexões da árvore de manivelas com as bielas. Devido a longa distância e diversas galerias percorridas pelo óleo neste sistema, o requerimento de pressão na maioria dos motores dos tratores varia de 15 a 40 psi, podendo em alguns casos chegar até 65 psi.

79 SISTEMA DE CIRCULAÇÃO SOB PRESSÃO
EIXO DOS BALANCINS PINO DO PISTÃO EIXO DE CAMES GALERIA PRINCIPAL DE ÓLEO GALERIA PRINCIPAL DE ÓLEO VÁLVULA DE ALÍVIO ÁRV.MANIVELAS BOMBA E FILTRO

80 Bomba de óleo lubrificante
Localizada no cárter; Acionada pelo movimento do eixo de manivelas ou pelo eixo pelo eixo de comando de válvulas; Sua função é suprir óleo lubrificante sob determinada pressão as diversas partes do motor; As bombas de óleo na sua maioria são do tipo de engrenagens.

81 Bomba de engrenagens São constituídas por um par de engrenagens encerradas em uma caixa fechada; O óleo entra por uma das extremidades da caixa e é forçado a passar entre as engrenagens; A medida que as engrenagens giram é obtido o aumento de pressão. ENTRADA DE ÓLEO ÓLEO SOB ALTA PRESSÃO SAÍDA DE ÓLEO SOB PRESSÃO ÓLEO SOB BAIXA PRESSÃO

82 Filtro de óleo lubrificante
Localizado na parte externa do bloco do motor; Tem como função reter partículas indesejáveis visando promover a limpeza do óleo lubrificante; As impurezas reduzem significativamente a vida dos motores, desta forma os filtros devem sempre ser trocados de acordo com a recomendação do fabricante do trator.

83 Filtro de óleo lubrificante
FILTRADO ÓLEO NÃO FILTRADO ALÍVIO BOMBA DE ÓLEO DEPÓSITO DE ÓLEO

84 Radiador de óleo ( em alguns sistemas)
Componentes Reservatório de óleo Bomba de óleo Galerias Filtro de óleo Válvula de alívio Manômetro Radiador de óleo ( em alguns sistemas)

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86 SISTEMA ELÉTRICO DIESEL
O sistema elétrico tem como função auxiliar na partida do motor e controlar a iluminação do trator. Não faz parte do funcionamento do motor.

87 Componentes básicos Bateria Motor de partida Alternador

88 Bateria Tem como principal função acumular energia elétrica suficiente para assegurar a partida do motor. Pasta de vedação; Pino polar negativo; Barra de acoplamento dos elementos do acumulador; Ponto polar (de montagem das placas de sinal idêntico); Bujão; Pino polar positivo; Tampa da bateria; Cuba; Calço de madeira (separador); Placa positiva; Suporte; Placa negativa.

89 Motor de partida Tem como função acionar o volante para dar início ao funcionamento do motor São motores elétricos que recebem energia da bateria Entra em contato com o volante, girando o virabrequim até que haja a combustão em um dos cilindros do motor A mistura é queimada e o motor entra em funcionamento.

90 Motor de partida Volante

91 Alternador Gerador de energia elétrica.
Transforma a energia mecânica em energia elétrica Suprir a bateria para a partida do motor e iluminação do trator. Ventoinha Alternador Virabrequim