Fundamentos de Motores e Tópicos Relacionados

Sistemas Complementares do Motor

Os sistemas complementares do motor incluem:

• Sistema de Válvulas: Controla o fluxo de gases.
• Alimentação (Ar): Fornece ar para a combustão.
• Ignição (Injeção): Inicia a combustão (centelha ou injeção de combustível).
• Arrefecimento: Mantém a temperatura ideal de operação.
• Lubrificação: Reduz o atrito entre as peças móveis.

Motores de Combustão Interna

Ciclo OTTO (Motores por Centelha)

Utilizam a energia elétrica, proveniente da vela de ignição, para dar início à reação de combustão. O combustível é misturado com o ar fora da câmara de combustão.

Ciclo DIESEL (Motores por Compressão)

Utilizam o aumento da temperatura, devido à compressão da massa de ar admitida, para dar início à reação de combustão. O combustível é misturado com o ar dentro da câmara de combustão.

Fases dos Ciclos de Combustão

Motores Ciclo Otto

Admitem mistura de ar e combustível. As fases são:

1. Admissão: Do PMS ao PMI. Válvula de admissão aberta, válvula de exaustão fechada. Giro de 180º.
2. Compressão: Do PMI ao PMS. Válvulas fechadas. Compressão da mistura. Giro de 180º (completa 1 volta).
3. Combustão: Válvulas fechadas. Vela emite centelha antes do pistão atingir o PMS. Do PMS ao PMI. Alta pressão (500 a 700°C). Único tempo de trabalho. Giro de 180º (completa 1,5 volta).
4. Escape: Do PMI ao PMS. Válvula de admissão fechada, válvula de exaustão aberta. Giro de 180º (completa 2 voltas).

Motores Ciclo Diesel

Admitem somente ar. As características e fases incluem:

• É admitido apenas ar no cilindro.
• O ar é comprimido.
• O “spray” de diesel é injetado no ar quente e pressurizado (acima de 600°C e 1.000 psi / 70 kg/cm²).
• As gotículas de diesel começam a evaporar, iniciando a combustão.

Taxas de compressão típicas: 18 a 26:1 (ar : combustível).

Fórmulas e Definições de Potência

Definições e unidades:

• P: Potência em Watts (W). 1000 W = 1 kW = 1,36 cv.
• F: Força em Newtons (N). 1 N = 9,81 kgf.
• V: Velocidade em m/s. 1 m/s = 3,6 km/h.

Fórmulas:

• Pot = F x V
• F = P / V
• W = F x d (Trabalho = Força x Deslocamento)
• d = L = curso do pistão

Componentes do Motor

Componentes Fixos

• Bloco do Motor: Normalmente de ferro fundido. Podem apresentar tubos removíveis (camisas úmidas ou secas).
• Cabeçote: Fecha o bloco do motor. Acomoda as válvulas, vela ou bico injetor e coletores, canais de admissão e escape. Participa do arrefecimento e lubrificação.
• Cárter: Fecha a parte inferior do motor. Reservatório de óleo.
• Cilindro: Local de deslocamento do êmbolo (pistão).
• Câmara de Combustão: Local onde ocorre a queima do combustível.

Componentes Móveis

• Virabrequim: Possui moentes (acopla com a biela) e munhões (apoio no mancal do bloco). Contém canais de lubrificação.
• Volante: Função de acumular energia cinética.
• Pistão: É fechado na parte superior e aberto na inferior. Apresenta ranhuras na parte superior para fixação dos anéis de segmento.
• Biela: Ajuda a transformar movimento retilíneo em circular.
• Anéis: Efetuam a vedação da câmara do cilindro, retendo a compressão.
• Válvulas: Interrompem o fluxo (abertura/fechamento).
• Comando de Válvulas: Comanda a abertura das válvulas. Define o acionamento e o número de giros por ciclo.

Preparo do Solo

Definido como a manipulação física, química ou biológica do solo, tem por objetivo básico otimizar as condições de germinação, emergência e o estabelecimento das plântulas. É fator determinante para que o agricultor tenha bons resultados com o plantio.

• Calagem: Etapa do preparo do solo para cultivo agrícola na qual se aplica o calcário.
• Gessagem: Visa propiciar condições adequadas ao crescimento na camada de subsuperfície.

Operações comuns incluem:

• Aração ou gradagem pesada.
• Subsolagem ou mais uma gradagem.
• Gradagem de destorroamento e uma gradagem de nivelamento.

Compactação do Solo: É a redução do espaço poroso e o aumento da resistência do solo, podendo ser ocasionada pelo manejo inadequado.

Erosão dos Solos: Caracterizada pela perda da camada superficial do solo, reduzindo a sua capacidade de produção.

Eficiência Energética na Agricultura

A energia consumida na agricultura pode apresentar a seguinte classificação:

• Energia que não é utilizada diretamente pelo processo produtivo.
• Energia utilizada em operações agrícolas que tornam possível o processo produtivo ou que o torna mais eficiente.
• Energia convertida em produto final, gasta na manutenção e no crescimento de animais e plantas, ou que será armazenada na forma de alimento ou de material combustível.

Combustíveis Fósseis

Os combustíveis fósseis popularmente mais conhecidos são carvão mineral, petróleo e gás natural.

Características:

• Fáceis de localizar.
• Fáceis de extrair e processar.

Desvantagem: O esgotamento dos reservatórios tornou a extração uma atividade onerosa.

Biocombustíveis

Podem ser produzidos a partir de plantas como milho, soja, canola, cana-de-açúcar, babaçu, mamona, etc.

Vantagens:

• Menor investimento financeiro na pesquisa.
• Manuseio e armazenamento mais seguros que os dos combustíveis fósseis.

Desvantagens:

• Consomem grande quantidade de energia para a produção.
• Aumento do consumo de água.