TIPOS DE MOTORES DIESEL

O motor é composto essencialmente pelos cilindros. Na parte superior de cada cilindro estão localizadas as válvulas de admissão de ar e de descarga dos gases de combustão. O combustível é injetado no cilindro em separado do ar, através de um sistema composto por uma bomba de alta pressão e um injetor. Os pistões são ligados pela biela com o eixo de manivelas, o qual transforma o movimento retilíneo dos pistões em movimento circular.

Nas máquinas diesel a combustão da mistura é iniciada pela auto-ignição do combustível, não existindo, portanto, nenhum sistema elétrico de ignição.

MOTOR DIESEL 2 TEMPOS

O ciclo de um motor diesel a dois tempos é composto das seguintes fases:

1º tempo:

- Compressão (janelas fechadas). Ar aspirado para dentro do cárter;
- Entrada de ar (válvula de retenção);
- Combustão (janelas fechadas).

2º tempo:

- Descarga (janela de admissão fechada);
- Lavagem e admissão (janelas abertas).

 

MOTOR DIESEL 4 TEMPOS

O ciclo de um motor diesel a quatro tempos é composto das seguintes fases:

1º tempo: curso de admissão
- A árvore de manivelas gira 180° (meia volta);
- O êmbolo se desloca do ponto morto superior (PMS) para o ponto morto inferior (PMI);
- A válvula de admissão é aberta permitindo a entrada do ar no interior do cilindro.

2º tempo: compressão
- A árvore de manivelas gira mais 180° (completando 1 volta);
- O êmbolo se desloca do ponto morto inferior (PMI) para o ponto morto superior (PMS) comprimindo o ar e aumentando a temperatura no interior do cilindro;
- A válvula de admissão é fechada, tornando o cilindro completamente vedado.

3º tempo: trabalho
- O bico injetor pulveriza o combustível no interior do cilindro que se inflama com o calor do ar comprimido;
- A queima do combustível libera uma grande quantidade de calor, e esta, por sua vez, aumenta a pressão dos gases no interior do cilindro;
- O êmbolo é empurrado do PMS para o PMI devido a pressão resultante da combustão;
- A biela transmite o movimento do êmbolo para a árvore de manivelas;
- A árvore de manivelas é forçada a girar mais 180° (meia volta).

4º tempo: escapamento
- A árvore de manivelas gira mais 180° (completando 2 voltas);
- O êmbolo se desloca do PMI para o PMS, permitindo a saída dos gases queimados;
- A válvula de escapamento é aberta permitindo a saída dos gases queimados.

 

MOTOR INJEÇÃO DIRETA

Dentre os tipos de câmaras de combustão em uso para motores ICO, a câmara direta é a que proporciona maior rendimento térmico. Este tipo de câmara define os motores comumente denominados de injeção direta, os quais vêm dominando o setor de motores médios e pesados. Uma das razões para o alto rendimento térmico dos motores de injeção direta deriva-se do fato dos mesmos apresentarem pequena superfície de troca de calor entre a câmara e o fluido refrigerante. Isto, aliado à ausência de estrangulamento, inevitável quando se divide a câmara do motor, faz com que estes motores venham ganhando popularidade. A partida a frio destes motores também se torna muito mais fácil do que nos de injeção indireta, pois ele atinge maiores temperaturas ao fim do curso de compressão.

 

MOTOR INJEÇÃO INDIRETA

Apesar de sua elevada eficiência térmica, os motores diesel de injeção direta necessitam de sistemas de injeção mais sofisticados, devido a elevadas pressões de injeção. Também apresenta valores de pressão máxima e velocidades de subida de pressão extremamente altos. Para minimizar estes problema foram idealizados os motores de injeção indireta. Apesar de apresentarem menor rendimento térmico, tornam-se vantajosos para algumas aplicações. Nestes tipos de motores, a combustão tem início em um câmara secundária, propagando-se para a câmara principal. Grande parte da energia decorrente da queima quase instantânea do combustível acumulado durante o período de retardo, é absorvida na pré-câmara. É possível construir motores mais leves, pois os êmbolos, bielas e árvores de manivelas, não serão tão afetados por este problema como nos motores de injeção direta. Com isso tem-se motores mais silenciosos, mais leves e com um sistema de injeção mais simples, já que o menor compromisso do sistema de injeção possibilita utilizar pressões da ordem de 80 a 150 g/cm2 em injetores de pinos.

Este tipo de injeção facilita e diminui o custo de produção, pois menores pressões de injeção implicam maiores tolerâncias de fabricação. Em motores de pequena cilindrada, torna-se muito difícil utilizar injetores de furos múltiplos, uma vez que a pequena quantidade de combustível a ser injetado exigiria furos de diâmetros extremamente pequenos e difíceis de serem executados. Além da facilidade de fabricação, este tipo de injetor está menos sujeito a manutenção. Por estas razões, e apesar da crescente popularidade dos motores de injeção direta, os motores de injeção indireta ainda são boas alternativas para motores pequenos, ou onde se deseja reduzir peso ou diminuir a manutenção dos bicos injetores.

Os motores de injeção indireta apresentam vários tipos de câmaras de combustão. O tipo denominado câmara de pré-combustão tem volume correspondente de 25 a 40% do espaço morto e abriga o injetor. O combustível aí injetado entra em combustão, após o período de retardo, e o aumento de pressão decorrente faz com que um forte jato de combustível e gases em combustão, sejam lançados da pré-câmara, para a câmara principal. Isto cria forte turbulência secundária que facilita o combustível ainda não queimado encontrar o ar necessário à sua combustão. Assim, a pré-câmara atua como um injetor auxiliar para a câmara principal, diminuindo o compromisso do sistema de injeção. Como o início da combustão ocorre na pré-câmara, ela absorve grande parte da energia gerada pela queima do combustível acumulado durante o período de retardo, diminuindo em conseqüência os impactos sobre o êmbolo, biela e árvore de manivela.

O sistema de injeção é ajustado para que a pressão máxima ocorra logo após o êmbolo ultrapassar a posição de PMS, o próprio movimento de descida do êmbolo irá facilitar a descarga da pré-câmara para a câmara principal. Estima-se que 80% da energia do combustível seja aí liberada. Assim, neste tipo de câmara, apenas 20% do combustível fica sob a responsabilidade direta do sistema de injeção, tornando por isto mais simples a construção de injetores mais simples.

 

 

Artigo obtido no link do site Petrobras Distribuidora

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