Termo Mecânica Aplicada!

INTRODUÇÃO:

Por muitos séculos a tração animal foi à única fonte de força utilizada para realizar trabalho (o próprio homem, gado, cavalo, camelo, cães, etc.) dependendo da sua localização geográfica. Com o desenvolvimento das sociedades e seu crescimento populacional, tornou-se imperiosa a busca por novas fontes motoras.

(Imagem de um transporte de pessoas com tração animal, no século XVII ).

Com os avanços industriais e em virtude da necessidade humana, o homem fez um novo salto tecnológico que impulsionou a revolução industrial. O advento da máquina a vapor utilizada, primeiramente, em minas para bombeamento de água e posteriormente no transporte marcou definitivamente o modo de vida e delineou a sociedade moderna. Esse primitivo processo era aplicado em motores a pistão, o vapor da água em ebulição era retido numa caldeira até adquirir uma pressão superior à atmosférica e a seguir transferido para uma câmara de distribuição na cabeça dos motores para ser injectado nos cilindros gerando assim uma reacção suficiente para mover a árvore de manivelas e produzir movimentos. Com o tempo, o motor á vapor de pistões foi substituído pela turbina á vapor mais rápida, porém, os principios da maquina á vapor foram fontes inspiradoras para os motores de combustão interna.

(Nicolas-Joseph Cugnot, e seu veículo a vapor no seculo XVIII).

Em meados de 1824, o Francês Nicolas Léonard Sadi Carnot um dos pais da Termodinâmica, criou a partir dos profundos conhecimentos de combustão de gases e em especial a relação entre pressão e temperatura, criou a teoria fundamental dos motores à combustão interna de dois tempos. Neste mesmo periodo, nos Estados Unidos em 1826, Samuel Morey, patentiava o primeiro motor à combustão interna à vapor.

(Modelo patentiado por Samuel Morey)

Em 1867, o Alemão, Nicolaus August Otto desenvolveu o primeiro motor a combustão interno atmosférico. Logo após, aprimorou seu projeto em parceria com Gottlieb Daimler e Wilhelm Maybach e desenvolveu o primeiro motor quatro tempos que vinham equipando os primeiros veículos automotores da época. Com isso, a história teve início há mais de um século, na Alemanha, e traduz o primeiro capítulo da motorização veicular no mundo. Os protagonistas, Gottlieb Daimler e Karl Benz construíram paralelamente os primeiros automóveis motorizados do mundo. Em 1896, Karl Benz patenteava o primeiro motor boxer atualmente utilizado nos porsche e subaru, com cilindros opostos horizontalmente.

(Inicio da Fabrica Mercedes Benz em 1886)

O pioneirismo desses homens fez com que colecionassem outras conquistas como a construção do primeiro ônibus, do primeiro caminhão com motor a gasolina e do primeiro caminhão a Diesel do mundo.

O engenheiro alemão Rudolf Diesel patenteou um motor à combustão de elevada eficiência, demonstrando em 1900, um motor movido a óleo de amendoim, cuja tecnologia leva seu nome até hoje.

Os motores à combustão interna foram convencionados para serem utilizados em automóveis devido às suas ótimas características, como a flexibilidade para rodar em diversas velocidades, potência satisfatória para propulsão de diversos tipos de veículos, e poderia ter seus custos reduzidos para produção em massa.

Na primeira metade do século XX, como forma de elevar a potência e a desempenho dos veículos, houve muitos aprimoramentos em relação ao desenho, número e disposição dos cilindros. Logo surgiram motores de 4 a 12 cilindros (ou até mais), sendo dispostos com os cilindros em linha ou em V, de diferentes capacidades.

Atualmente com a grande preocupação com o meio ambiente e a escassez do petróleo, novas tecnologias são aplicadas aos motores, visando obter maior rendimento e tornar os veículos mais económicos e menos poluentes.

O engenheiro alemão Rudolf Diesel patenteou um motor à combustão de elevada eficiência, demonstrando em 1900, um motor movido a óleo de amendoim, cuja tecnologia leva seu nome até hoje.

MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA:

Podemos nomear os motores de Motores Térmicos; ou seja, são dispositivos que convertem energia térmica em trabalho mecânico, divide-se em dois grupos:

Os de Combustão Interna - a mistura admitida para dentro do motor é queimada e sua energia térmica é transformada em energia mecânica.

E os de Combustão Externa - usa-se o combustível para aquecimento de uma caldeira, onde ocorre à vaporização do líquido que será usado para a propulsão do aparelho que transformará a energia térmica em energia mecânica, visto, na introdução deste trabalho.

Ex. Máquina à vapor, turbina à vapor, etc.

Iremos mostrar e aprofundar neste trabalho e com foco na diciplina de Termo Dinâmica Aplicada, os motores de combustão interna alternativo.

Os motores de combustão interna alternativo podem ser divididos em três partes basicas principais; Cabeçote; Bloco e Carter existem vários itens e componentes de diversos tipos de materiais que constituem um motor à combustão, desde materiais metálicos como aços e outras ligas, até de aluminios, e entre outras como de polimeros plásticos e celulose no caso das juntas de retenções. Dependendo da sua distribuição de cilindros, tipo de combustiveis a qual é utilizado e de seu tamanho, pode existir mais de 1000 itens de sua montagem. Na figura abaixo, temos a imagem de um motor de 6 (seis) Diesel em linha, que iremos detalhar os principais componentes que constituem um motor.

1-Bomba-d’água 15-