Explicação Motor Otto

Laboratório 3 – Motor Otto

O motor estudado neste laboratório estava todo desmontado em cima da bancada, trata-se de um motor de fusca, do tipo boxer aonde os cilindros são opostos (dois de um lado e dois de outro). É arrefecido a ar, não é tão comum, a maioria é arrefecido a água.

Trata-se de um motor de 4 tempos com 4 cilindros. Cada tempo corresponde meia volta(180º) do eixo virabrequim, ou seja o eixo da 2 voltas para completar os 4 tempos.

O bloco do motor é bipartido (dividido em duas partes que se encaixam). O eixo virabrequim com as respectivas bielas e pistões é encaixado no meio do bloco do motor com dois conjuntos (biela, pistão, etc.) voltados para cada lado. Na ponta do eixo virabrequim há a presença de um volante para tornar o movimento mais suave.

Presença de uma peça de desgaste, o casquilho, que auxilia o deslizamento do virabrequim. Ideal pois quando ocorre o desgaste não é necessário mexer no bloco inteiro e trocar apenas esta peça.

Logo abaixo terá o eixo comando de válvulas e diferente do motor Diesel e de motores Otto comuns, neste caso possui apenas 4 ressaltos, pois como se trata de um motor boxer, para cada ressalto terá um conjunto (tucho e vareta) em cada lado do ressalto, ou seja terá 4 válvulas de um lado (responsáveis por dois cilindros) e 4 do outro lado (responsáveis pelos outros dois cilindros), totalizando as 8 válvulas e 4 cilindros. Igual no motor Otto, o balancim é a peça responsável por fazer as válvulas abrirem e fecharem. Isso ocorre devido ao ressaltos do eixo comando de válvulas que movimentam o conjunto tucho/vareta que vai movimentar o balancim que abrirá a válvula. Seu fechamento ocorre por efeito de mola. Aonde a vareta toca no balancim, não está centralizado, para propositalmente provocar uma pequena rotação das válvulas em volta do seu próprio eixo, evitando o desgaste devido a batidas no mesmo lugar.

O eixo comando de válvulas é acionado através de engrenagens ligadas ao eixo virabrequim (a engrenagem ligada ao eixo comando de válvulas tem que ter o dobro de dentes da engrenagem ligada ao eixo virabrequim), a relação é de duas voltas do virabrequim para uma do comando de válvulas. Na montagem do motor tem que haver o sincronismo entres os eixos, as válvulas tem que abrir o tempo certo, para isso as montadoras fazem marcações as engrenagens (uma bolinha em um dente de uma engrenagem e na outra duas bolinhas, assim você realiza o encaixe perfeito, o dente de uma bolinha entre os dentes marcados da outra engrenagem).

Para o encaixe dos pistões nos cilindros são usadas cintas que pressionam os anéis para conseguir que eles entrem dentro do cilindro.

Já no bloco do motor temos o pescador de óleo, portanto o motor é todo lubrificado, possui bomba de óleo, pudemos notar no eixo virabrequim os furinhos por onde passa o óleo. Os eixos de concentram no centro do bloco. Neste tipo de motor, temos dois cabeçotes, um de cada lado, “cobrindo duas válvulas”, neles ficam encaixados as válvulas e os balancins. Notamos que a válvula de admissão é maior, pelo fato de quando o pistão descer ele ter que succionar o ar, demandando um maior esforço, evitando a perda de carga, e a de escape é menor por ter uma maior facilidade na hora da expulsão. Encaixamos os cilindros nas laterais do bloco, dois de cada lado. Notamos um furo no centro da parte de cima de cada cilindro, que serve para encaixar a vela. Os cilindros são todo revestidos por haletas, que tem por função aumentar a área de troca, notamos que elas são maiores na parte de cima pelo fato de ser a área onde ocorre a combustão (gera mais calor). Neste motor, logo que ligamos o carro, um rotor centrífugo (ventoinha) é acionado e faz a ventilação para os cilindros, fica o tempo todo em funcionamento, ela tira bastante potência do virabrequim. Os cabeçotes foram encaixados, levando em consideração sua posição, levando em consideração a posição das válvulas/balancins e o posicionamento das varetas (saem do bloco do motor em direção ao cabeçote), eles também são haletados para o seu arrefecimento.

Este motor em especial fica localizado na traseira do carro, portanto não existe radiador, e somente o ar gerado pela ventoinha é o arrefecimento do motor. As vantagens deste tipo de motor é o fato do alinhamento e compensação dos esforços.

As velas ficam localizadas na cabeça do cilindro e serve para gerar a faísca provocando portanto a explosão da mistura (Ar + Combustível) presente dentro da cavidade do motor. A parte dos eletrodos ficam expostas pra dentro do cilindro e mesmo elas sendo relativamente baratas (normalmente R$50,00 o preço do conjunto, as 4 velas) possuem uma alta tecnologia, resistem a tensões de 20.000V, portanto precisam tem um bom isolamento para que elas não peguem fogo. Sofrem uma grande variação de temperatura em um curto espaço de tempo (30ºC na entrada da mistura ar + combustível e 2000ºC na hora da faísca), e também uma grande variação de pressão (na descida do pistão, pressão inferior a pressão atmosférica e quando ocorre a combustão a pressão se eleva bastante, por volta do 50bar), além de sofrer o contato químico com o combustível. Portanto é exigido da vela resistência térmica, mecânica, elétrica e química. Em usa ponta existem dois eletrodos (o eletrodo central, que é o pininho e o externo chamado de eletrodo massa) que ficam distantes um do outro (uma distância exata) e geram a faísca. Com o uso contínuo eles começam a se afastar demais e acabam perdendo sua eficiência, não conseguem gerar a faísca. Na parte de cima são encaixados os cabos de vela, que saem da bobina, passam pelo distribuidor até chegar a cabeça do cilindro. As velas possuem sua faixa de trabalho para o seu funcionamento, normalmente entre 500ºC e 900ºC. Acima de 500ºC para ser capaz de pulverizar certas impurezas como fuligens. Esta temperatura é chamada de temperatura de autolimpeza. E possui um limite superior, no caso 900ºC para evitar que ela se torne incandescente e forme uma brasinha. Caso isso ocorra, teremos a chamada pré-ignição, quando a mistura ar + combustível explode antes de ocorrer a faísca devido a alta temperatura da vela.

Existem alguns tipos de vela que são determinados pelo seu índice térmico, que é a capacidade de resfriar ou retirar calor. Neste caso temos a vela quente, tem uma área de contato maior (é mais comprida), portanto recebe mais calor, tem um baixo índice térmico, tem dificuldade de dissipar calor. Temos também a vela fria que tem alto índice térmico portanto facilidade de dissipar calor.

Neste motor é o carburador que faz a mistura ar + combustível, ele tem a entrada e saída de ar, com um estrangulamento (restringindo a passagem),