Motores Diesel: Vantagens, Ciclos e Componentes

Vantagens do Motor Diesel

A- É mais econômico porque utiliza um combustível mais barato.

B- É mais seguro porque sua instalação apresenta menos riscos de incêndio.

C- Tem uma vida útil mais longa porque é mais robusto.

D- Apresenta maior eficiência na transformação de combustível em trabalho.

Conceitos Fundamentais

Máquina de Combustão Interna Alternativa

São aquelas que convertem a energia química de seus combustíveis, através do aproveitamento da energia térmica de expansão dos gases resultantes da combustão.

Caixa Mecânica de Reversão de Marcha

É um dispositivo que se adapta ao volante do motor e ao eixo propulsor da embarcação.

Siglas Comuns

• MCP: Motor de Combustão Principal
• MCA: Motor de Corrente Alternada

Vedação do Eixo Propulsor

Na extremidade do tubo que fica no interior do navio há uma caixa de gaxetas, ou selo mecânico, para vedar a entrada de água do mar.

OBS: Apertar o engaxetamento quando o navio estiver ancorado e Folgar quando o navio for para o mar.

Tubo Telescópico do Eixo Propulsor

Tubo por onde o eixo do hélice atravessa o casco do navio. Ou seja, o eixo propulsor sai do casco do navio dentro do tubo telescópico. Nele são colocados o engaxetamento e a bucha do eixo.

Mancal do Tubo Telescópico

A superfície de trabalho do mancal do tubo telescópico é formada por taliscas de pau de peso ou resina, e é invadida livremente pela água do mar, com a finalidade de lubrificar e refrigerar a mesma.

Hélice de Passo Variável

É capaz de diminuir, aumentar, anular e inverter o ângulo de suas pás, seja pela ação de um dispositivo mecânico (embarcações miúdas), seja por meio de um sistema hidráulico (embarcações de maior porte).

OBS: Foi desenvolvido para obter-se uma alta eficiência da potência propulsora em quaisquer condições de carga e velocidade.

Características do Motor de 4 Tempos

O êmbolo ou pistão realiza 4 passeios para realizar o ciclo.

1. 1º Passeio (Admissão): Válvula de Admissão Aberta / Descarga Fechada
2. 2º Passeio (Ignição/Compressão): Válvula de Ignição Fechada / Descarga Fechada
3. 3º Passeio (Compressão): Admissão Fechada / Descarga Fechada
4. 4º Passeio (Descarga): Admissão Fechada / Descarga Aberta

Observações sobre o Ciclo de 4 Tempos:

• O eixo de manivela realizará 2 voltas correspondentes com 720º.
• Motores de 4 tempos possuem válvula de admissão / descarga.
• Quando o êmbolo desce do PMS para o PMI, as fases que estarão acontecendo são: Admissão / Explosão.
• Ponto extremo abaixo do PMI: Admissão / Ignição.
• Ponto extremo em cima do PMS: Compressão / Descarga.

Características do Motor de 2 Tempos

1. O êmbolo ou pistão realiza 2 passeios para o ciclo.
2. O eixo de manivela ou virabrequim realiza 1 volta de 360º.
3. Possui janela de admissão e janela de descarga, ou janela de admissão e válvula de descarga.

OBS: Os motores Diesel de 2 e 4 Tempos somente terão trabalho na Combustão.

Motor Diesel: Definição e Funcionamento

São máquinas térmicas alternativas, de combustão interna, destinadas ao suprimento de energia mecânica ou força motriz de acionamento. Aspiram AR, que após ser comprimido no interior dos cilindros, recebe o combustível com pressão superior àquela em que o ar se encontra. A combustão ocorre por autoignição. OBS: O combustível é injetado no final da compressão.

Motores diesel de 2 e 4 tempos geram trabalho somente em: Expansão / Explosão / Combustão.

Componentes do Motor

• Componentes Fixos: Cabeçote, bloco, cárter.
• Componentes Móveis: Eixo de manivela, êmbolo, biela e volante.

Componentes Detalhados

• Bloco: É o corpo do motor em cujo interior são montados os elementos do conjunto móvel, sistema de lubrificação e parte do sistema de distribuição.
• Cabeçote: É o elemento do motor que, montado na parte superior do bloco, cobre os cilindros formando a câmara de compressão com a cabeça do êmbolo.
• Cárter: É a peça que fecha o bloco na sua parte inferior e também serve como depósito de óleo lubrificante para o motor.
• Eixo de Manivela ou Virabrequim: Árvore de manivelas ou virabrequim é a peça móvel do motor que, recebendo o impulso do conjunto êmbolo-biela, descreve um movimento circular contínuo, acumulando energia para ser utilizada como força motriz no acionamento de veículos, grupos geradores, etc.
• Êmbolo ou Pistão: É uma peça móvel do motor, sobre a qual é exercida a pressão dos gases de combustão que o impulsionam durante o tempo de expansão, para produzir o tempo útil do ciclo de trabalho.
• Biela ou Conectora: É o elemento do motor que se encarrega de converter o movimento alternativo retilíneo do êmbolo em movimento circular contínuo da árvore de manivelas.
• Volante: É uma roda ou disco de bastante peso, afixada numa das extremidades da árvore de manivelas.

Termodinâmica e Geometria do Cilindro

Relação Volumétrica / Taxa de Compressão

É a relação de compressão ou grau de compressão. Isto é, o número de vezes que o volume total do cilindro é reduzido até o volume final (volume do espaço morto).

Volume de Admissão

É o volume compreendido entre o ponto morto superior e o ponto morto inferior.

Ponto Morto Superior (PMS)

Posição extrema do pistão na parte superior do cilindro. Caracteriza o volume mínimo do cilindro.

Ponto Morto Inferior (PMI)

Posição extrema do pistão na parte inferior do cilindro. Caracteriza o volume máximo do cilindro.

Curso do Êmbolo

É a distância percorrida entre o ponto morto superior e o ponto morto inferior.

Volume da Câmara de Combustão

É o volume ocupado pela mistura combustível/ar quando o pistão encontra-se no ponto morto superior.

Sistemas Auxiliares

Sistema de Lubrificação

Finalidade principal: Reduzir o atrito.

Substâncias Lubrificantes: Graxas, gorduras, sólidos finamente pulverizados como, Ex: Grafite e até mesmo, em casos especiais, a água e o ar.

Funções secundárias do lubrificante do motor diesel: Resfriamento, vedação, limpeza, amortecer choques e ataques químicos.

Tanque de Expansão

Finalidades: Suprir possíveis perdas de vazamentos de água e absorver possíveis vapores.

Sistema de Combustível

1. Bomba Alimentadora: Aspira o óleo combustível do tanque de consumo e eleva a pressão para a bomba injetora.
2. Bomba Injetora: Dosar / Regular a quantidade de combustível de acordo com a carga do motor.
3. Bico Injetor: Introduzir combustível de forma pulverizada.
4. Bomba Manual: Retirada de ar do motor.

Motor Superalimentado

Objetivo: Aumentar a potência do motor.