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Mecânica para todos.

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Mecânica para todos.

Mensagem por adpachec em Qua 23 Abr - 13:03:56

Achei interessante este assunto sobre mecânica básica:

E a referência é um motor 4 cc parecido ao de Opala.

http://mecanicomaniacos.blogspot.com.br/p/mecanica-basica.html

Mecânica básica
MOTOR FUNCIONAMENTO


A mistura gasosa é formada no carburador ou calculada pela injeção eletrônica, nos motores mais modernos, e admitida nas câmaras de explosão. Os pistões, que se deslocam dentro dos cilindros, comprimem a mistura que é depois inflamada por uma vela de ignição. À medida que a mistura se inflama, expande-se, empurrando o pistão para baixo.


O movimento dos pistões para cima e para baixo é convertido em movimento rotativo pelo virabrequim ou eixo de manivelas o qual, por sua vez, o transmite às rodas através da embreagem, da caixa de câmbio, do eixo de transmissão e do diferencial. Os pistões estão ligados ao virabrequim pelas bielas.
Uma árvore de cames, também conhecida por árvore de comando de válvulas, movida pelo virabrequim, aciona as válvulas de admissão e escapamento situadas geralmente na parte superior de cada cilindro.
A energia inicial necessária para por o motor em movimento é fornecida pelo motor de arranque. Este engrena numa cremalheira que envolve o volante do motor, constituído por um disco pesado, fixado à extremidade do virabrequim ou árvore de manivelas.
O volante do motor amortece os impulsos bruscos dos pistões e origina uma rotação relativamente suave ao virabrequim. Devido ao calor gerado por um motor de combustão interna, as peças metálicas que estão em contínuo atrito engripariam se não houvesse um sistema de arrefecimento.
Para evitar desgastes e aquecimento excessivos, o motor inclui um sistema de lubrificação. O óleo, armazenado no cárter sob o bloco do motor, é obrigado a circular sob pressão através de todas as peças do motor que necessitam de lubrificação.



A estrutura do motor deve ser suficientemente rígida para poder suportar as elevadas pressões a que estão sujeitos os mancais do virabrequim e as demais peças internas. A estrutura é constituída basicamente por duas partes ligadas por meio de parafusos: a superior chamada de cabeçote do motor e a inferior chamada de bloco do motor, que contém o virabrequim. Tanto o cabeçote como o bloco podem ser de ferro fundido, embora também se utilize o alumínio na sua fabricação por ser mais leve e permitir uma melhor dissipação do calor.
Atualmente, quase todos os motores apresentam as válvulas no cabeçote. No cabeçote do motor existe, para cada cilindro uma câmara de explosão, um coletor de admissão, um coletor de escapamento, uma ou mais válvulas de escapamento, uma ou mais válvulas de admissão e um orifício com rosca para o alojamento da vela.
O motor recebe a mistura gasosa através das válvulas de admissão e expele os gases resultantes da combustão através das válvulas de escapamento. O mecanismo de abertura e fechamento das válvulas situa-se normalmente na parte superior do cabeçote do motor.



Tempo de explosãos dos motores dos carros
A energia calorífica, resultante da combustão da mistura gasosa, converte-se em energia mecânica, por intermédio dos pistões, bielas e virabrequim. O rendimento do motor depende da quantidade de energia calorífica que é transformada em energia mecânica.
Quanto maior for o volume da mistura de combustível e ar admitida no cilindro e a compressão dessa mistura, maior será a potência específica do motor. A relação entre os volumes da mistura gasosa no cilindro, antes e depois da compressão, é designada por taxa ou relação de compressão.



Quando a faísca da vela de ignição inflama a mistura comprimida, a explosão deve propagar-se rapidamente, progressiva e uniformemente na cabeça do pistão que limita a câmara de explosão. Se a taxa de compressão for demasiada elevada para o tipo de gasolina utilizada, a combustão não será progressiva. A parte da mistura que se encontrar mais afastada da vela de ignição vai se inflamar violentamente ou detonará. Quando sucede tal fato, ou quando o motor tem muito avanço, costumase dizer que o motor está adiantado.
Esta detonação poderá causar um aquecimento excessivo, além de perda de rendimento e, caso persista, danificará o motor. O excessivo aquecimento, e a diminuição de rendimento num motor pode resultar na pré-ignição (auto-ignição), ou seja, inflamação de parte da mistura antes da vela soltar a faísca, devido à existência de velas defeituosas ou de temperatura inadequado ou até mesmo à presença – na câmara de explosão – de depósitos de carvão que se mantêm continuamente incandescentes. A pré-ignição, tal como a detonação, pode causar graves danos e reduz a potência do motor.

Os motores de automóveis, em sua grande maioria, têm um ciclo de funcionamento de 4 tempos, ou ciclo Otto. Como as válvulas de admissão e escapamento devem abrir-se uma vez em cada ciclo, a árvore de comando que as aciona gira a metade da velocidade de rotação do virabrequim, a qual completa duas rotações em cada ciclo. Também existem motores de 2 tempos nos quais se dá uma explosão cada vez que o pistão desce, ou seja, uma vez em cada rotação do virabrequim. Este ciclo, basicamente mais simples do que o ciclo de 4 tempos, já foi muito utilizado em motos.



No tempo de admissão, a válvula de admissão abre e a de escapamento matém-se fechada. O pistão desce, aspirando a mistura de combustível e ar, que penetra no cilindro. No fim do curso do pistão, a válvula de admissão fecha-se.
No tempo de compressão, as válvulas de admissão e de escape mantém-se fechadas. Ao subir, o pistão comprime a mistura na câmara de explosao, o que resulta na vaporização dela devido ao calor gerado pela compressão.



No tempo de explosão ambas as válvulas permancem fechadas. O gás comprimido, ao ser inflamado pela faísca da vela de ignição, expande-se, impelindo o pistão para baixo.
No tempo de escapamento, a válvula de admissão mantém-se fechada e a válvula de escape permanece aberta. O pistão sobe a fim de expilsar os gases restantes da combustão.





Força Motriz do carro
Ao produzir-se a combustão (explosão) da mistura de combustível e ar, os pistões impulsionados pela expansão dos gases originam a força motriz do motor. Num carro de dimensões médias, quando o motor trabalha à velocidade máxima, cada pistão poderá chegar a efetuar 100 cursos pôr segundo.


Devido a esta rápida sucessão de movimentos ascendentes e descendentes, os pistões devem ser resistentes, embora fabricados com material leve - uma liga de alumínio - na maioria dos carros modernos.



Os anéis dos pistões vedam a folga existente entre os pistões e a parede do cilindro. Os anéis de compressão, que normalmente são dois, evitam que os gases passem do cilindro para o Carter, enquanto um terceiro anel raspador de óleo remove o excesso de óleo lubrificante das paredes do cilindro e devolve-o ao carter.

A força motriz é transmitida dos pistões e virabrequim que, juntamente com as bielas, a converte em movimento rotativo. As bielas são normalmente de aço forjado.

A parte superior da biela, denominada pé da biela, está fixada ao pistão por meio de um pino que permite à biela oscilar lateralmente, enquanto se move para cima e para baixo. O pino do pistão é normalmente oco, a fim de pesar menos e encontrase fixado ao pistão por meio de travas ou prensados.

Princípio de funcionamento do virabrequin
A parte inferior da biela (a cabeça da biela) está parafusada ao virabrequim fazendo uma trajetória circular, enquanto o pé da biela segue o movimento de vai e vem do pistão. Uma cabeça da biela pode terminar numa sessão horizontal ou oblíqua.





O volante do motor, disco pesado e cuidadosamente equilibrado montado na extremidade do virabrequim do lado da caixa de câmbio, facilita o funcionamento suave do motor, já que mantém uniforme o movimento de rotação do virabrequim. Os bruscos movimentos alternativos de subida e descida dos pistões ocorrem enquanto a inércia do volante mantém a uniformidade do movimento rotativo.
A ordem de ignição dos cilindros também influi grandemente na suavidade da rotação do virabrequim. Considerando o cilindro mais próximo do ventilador número 1, a ordem de explosão num motor de 4 cilindros é normalmente 1, 3, 4, 2 ou 1, 2, 4, 3 para permitir uma distribuição equilibrada dos esforços no virabrequim.



Bloco do motor
Os blocos são, na sua maioria, de ferro fundido, material resistente, econômico e fácil de trabalhar na produção em série. A resistência do bloco pode ser aumentada, se for utilizada na sua fabricação uma liga de ferro fundido com outros metais.
Alguns blocos de motor são fabricados com ligas de metais leves, o que diminui o peso e aumenta a dissipação calorífica; são, contudo, de preço mais elevado. Como são também mais macios, para resistir aos atritos dos pistões, os cilindros desses blocos têm de ser revestidos com camisas de ferro fundido. A camisa (câmara) de água – conjunto de condutores que através dos quais circula a água de resfriamento dos cilindros – é normalmente fundida com o bloco, do qual faz parte integrante.



Podem surgir rachaduras no bloco, em conseqüência da pressão causada pelo aumento de volume da água ao congelar, ou eboluir. Por vezes, essa dilatação pode chegar a desalojar os selos que vedam os furos resultantes da fundição. Os cilindros podem ser dispostos numa só fila em sentido longitudinal (motores em linha), em duas filas, formando um ângulo entre si (motores em V), ou horizontalmente e em duas filas, uma de cada lado do virabrequim (motor de cilindros horizontais opostos). Nos motores de 4 e 6 cilindros estes, na sua maioria, estão dispostos em linha.
Quanto maior for o número de cilindros de um motor, mais suave será o seu funcionamento, sobretudo a baixa rotação. Na maioria dos automóveis de grande cilindrada (6 ou 8 cilindros) recorre-se à disposição em V. São poucos, em termos de porcentagem, os motores que utilizam o sistema de cilindros horizontais opostos.

Cabeçote do motor
O cabeçote é a parte superior do motor, ligado ao bloco por meio de parafusos. É a tampa de fechamento da parte superior do bloco e das câmaras de combustão.
O cabeçote pode ser feito usando o mesmo material do bloco do motor ou então usando ligas especiais, como o alumínio, para motores de de alto rendimento.



No cabeçote estão localizadas as velas e válvulas de admissão e escapamento. Estas últimas são componentes sujeitos, em todos os motores, a solicitações térmicas realmente elevadas. Os fabricantes, ao projetarem os cabeçotes e as câmaras de compressão, levaram em consideração esse problema, contornando-o mediante uma rígida refrigeração da zona do cabeçote onde estão inseridas as guias de válvulas e aumentando também as áreas de assento da cabeça da válvula no cabeçote para facilitar, assim, a transmissão térmica. Mesmo assim, em motores de alta performance, o problema continua sendo difícil de ser resolvido.As válvulas refrigeradas a sódio constituem a resposta da técnica a este problema. A diferença das válvulas normais, que são maciças, as refrigeradas a sódio são ocas, abrigando em seu interior uma determinada quantidade de sódio. Quando a cabeça da válvula esquenta, o sódio existente no interior da haste se funde e circula ao longo de toda a cavidade da válvula transportando eficazmente o calor desde a cabeça da válvula até o pé da mesma. As válvulas refrigeradas a sódio permitem reduzir a temperatura na cabeça de cerca de 800°C, valor normal em válvulas convencionais, a até menos de 600°C.



O restante está no link acima.
 OKK

Victor4100
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Re: Mecânica para todos.

Mensagem por Victor4100 em Qua 23 Abr - 14:09:52

Muito legal!!!!

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