SISTEMAS AUXILIARES DOS
MOTORES
1. Sistema
2. Sistema
3. Sistema
4. Sistema
5. Sistema
de válvulas
de alimentação
de arrefecimento
de lubrificação
elétrico
SISTEMA DE VÁLVULAS
 Responsável pelo fechamento e abertura
das válvulas nos motores de 4 tempos.
1. Eixo de cames
2. Tuchos
3. Varetas
4. Balancins
5. Molas
6. Válvulas
Comando indireto - tratores
1. eixo de cames; 2. tucho;
3. vareta; 4. balancim; 5. mola;
6. válvula
Vista de lado
Vista de cima
Comando direto - automóveis
1. eixo de cames; 2. tucho;
3. mola; 4. válvula
Abertura e fechamento das
válvulas
O ciclo se inicia antes do PMS com a abertura da
válvula de admissão.
O processo de admissão se encerra antes do PMI
com o fechamento da válvula de admissão.
Quando o pistão se aproxima do PMS durante a
compressão o combustível é injetado, e depois de
um pequeno intervalo de tempo (atraso do processo
de ignição) , a mistura explode e força o pistão para
baixo transformando a energia.
A descarga se inicia com abertura da válvula de
descarga antes do pistão atingir o PMI e fecha logo
após o pistão atingir o PMS.
Durante algum tempo ocorre uma sobreposição em
que as duas válvulas permanecem abertas.
Válvulas
• O motor convencional apresenta duas válvulas por cilindro;
• A válvula de admissão é maior que a válvula de descarga;
• Existem motores com mais de duas válvulas por cilindro.
Variação da área de admissão em função do
número de válvulas por cilindro
Válvulas por cilindro
 A maior área de admissão é obtida para cinco válvulas
por cilindro, sendo três de admissão e duas de descarga
Eixo de cames
• Pode estar localizado no bloco ou cabeçote do motor;
• Apresenta ressaltos que transformam movimento de rotação
em movimento linear alternado das válvulas ;
• Fabricados em aço forjado ou ferro fundido.
Engrenagem do eixo de cames
• Localizada em uma das extremidades do eixo
•O diâmetro é o dobro da engrenagem do virabrequim
Tuchos
• Os tuchos ficam em contato direto com os
ressaltos e transmitem o movimento do eixo de
cames para as varetas ;
• São fabricados em aço forjado ou de fundição
temperada e podem ser mecânicos ou
hidráulicos
• O tucho hidráulico apresentam a vantagem prática de se
ajustar automaticamente conforme ocorre o desgaste dos
cames.
• Os tuchos são responsáveis por aproximadamente 20% da
fricção total do motor ;
Redução do torque de fricção em função do
revestimento de carbono dos tuchos
Fonte: Ford / INA
SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO
DIESEL
 Responsável pelo suprimento de ar e
combustível ao motor
1.Circuito de ar
2.Circuito de combustível
Circuito de Ar
PRÉ-FILTRO
ABAFADOR
COLETOR DE DESCARGA
VÁLVULA DE
DESCARGA
VÁLVULA DE
ADMISSÃO
FILTRO
COLETOR
DE ADMISSÃO
CILINDRO
Pré-filtro de ar
 Pré-filtro : está localizado antes do filtro de ar.
Tem como objetivo reter partículas grandes
contidas no ar.
Filtro de ar
Filtro de ar
 Tem como função reter partículas
pequenas contidas no ar
 Podem ser de dois tipos:
1) em banho de óleo
2) de papel
Filtro de ar em banho de óleo
O ar passa por uma
camada de óleo
antes de atravessar
o elemento
filtrante. O
elemento filtrante
não é trocado,
devendo ser limpo
periodicamente.
Ar com impurezas
Ar filtrado
Filtro de ar de papel
 Nos filtros de papel, também
conhecidos como ‘filtro de ar seco’
existem dois elementos filtrantes
descartáveis:
1) filtro primário de papel
2) filtro secundário de feltro
Filtro de ar de papel
Ar com
impurezas
Centrifugação do ar
Ar filtrado
Ciclonizador
Válvula de
descarga
Filtro de ar seco
 Apresenta dois elementos filtrantes
descartáveis:
1) filtro primário de papel
2) filtro secundário de feltro
Coletor de admissão
 A admissão do ar :
1) por meio do vácuo criado pelo
movimento descendente do pistão:
motor aspirado
2) sob pressão: motor turbinado
Turbocompressor:
o ar é admitido sob
pressão. Mesma cilindrada com maior potência
turbocharger, turboalimentador ou turbo
Maior massa
para mesmo
volume de ar
Intercooler:
sistema de resfriamento de ar
para motores turbinados.
 Localizado no coletor de
admissão;
 Contribui para aumentar a
massa de ar do volume de
admissão
Circuito de combustível
DIESEL
Armazenamento, transporte e filtragem de
combustível;
Dosagem de combustível de acordo com a
posição do acelerador;
Injeção de combustível atomizado, sob pressão,
no interior da câmara de combustão de cada
cilindro segundo a ordem de ignição do motor;
Pressão de injeção: 1600-2000 kgf.cm-2 = 16002000 atm.
Componentes do sistema
Tanque de combustível
 O tanque de combustível é fabricado de polietileno de
alta densidade;
 Deve apresentar capacidade suficiente para autonomia
de uma jornada de trabalho;
 Capacidade do tanque de combustível para alguns
modelos de tratores agrícolas;
Marca
John Deere
Massey
Ferguson
Valtra
Modelo
Potência ISO
1585 (cv-kw)
Capacidade
do tanque, L
5403
75-55
58
5705
85-63
105
6360
220-162
500
265 Advanced
65-47,8
75
BM 100
100-73,2
106
900 4x4
86-63
79
Copo de sedimentação
Está localizado antes da bomba alimentadora;
Decanta a água contida no combustível;
Apresenta na parte inferior um parafuso para
drenagem.
Bomba alimentadora
 Bomba alimentadora: baixa pressão –
bombeamento do combustível do tanque
até a bomba injetora
Filtro de combustível
 Evita que partículas contidas no
combustível atinjam a bomba injetora
Filtro de combustível com
sedimentador: filtra combustível e decanta água
Tubulações
 Baixa pressão: entre o tanque a bomba injetora;
 Alta pressão: entre a bomba injetora e os bicos injetores.
Bomba injetora:localizada entre os filtros e os
bicos injetores.
Dosagem e controle da
injeção de combustível
sob pressão.
Bicos injetores
 Quando ocorre a pulverização do combustível na câmara a pressão é
em torno de 1600 bar, ou seja, cerca de 1600 vezes o valor da pressão
atmosférica.
 Os motores diesel podem apresentar controle de injeção eletrônica.
Unidades usuais de pressão
A unidade internacional é o Pascal, Pa;
Unid.
Pascal,
Pa
Bar, bar
Atmosfera,
atm
Torre,
mmHg
Pound per
square inch,
psi
1 Pa
≡ 1 N.m-2
10−5
9,8692×10−6
7,5006×10−3
145,04×10−6
1 bar
100 000
≡ 106 dyn/cm²
0,98692
750,06
14,504
1 at
98 066,5
0,980665
0,96784
735,56
14,223
1 atm
101 325
1,01325
≡ 101 325 Pa
760
14,696
1 torr
133,322
1,3332×10−3
1,3158×10−3
≡ 1 mmHg
19,337×10−3
1 psi
6 894,76
68,948×10−3
68,046×10−3
51,715 torr
≡ 1lbf/in²
0,980665
0,96784
735,56
14,223
1 kgf.cm-2 98 066,5
SISTEMA DE ARREFECIMENTO
 O sistema de arrefecimento é um conjunto de
dispositivos eletromecânicos que controla a
temperatura dos motores de combustão interna.
Sistema de arrefecimento
 25-35% do calor é transformado em trabalho mecânico;
 65-75% é liberado para o meio ambiente: por radiação
direta, gases do escape e pelo sistema de arrefecimento.
Radiação
direta
Trabalho
útil
Motor
CALOR
Trabalho para
vencer
resistências
SISTEMA DE
ARREFECIMENTO
Gases do
escape
Meios arrefecedores
 Os meios arrefecedores usados são o ar
e a água.
 O meio arrefecedor entra em contato
com as partes aquecidas do motor,
absorver calor e transfere para o meio
ambiente.
Vantagens do ar
1. Torna mais simples o projeto e a construção do
sistema;
2. É facilmente disponível e não requer
reservatórios e tubulações fechadas para sua
condução;
3. Não é corrosivo e não deixa incrustações;
4. Não se evapora e não se congela para as mais
severas condições de funcionamento do motor.
Desvantagens do ar
1. Baixa densidade, havendo necessidade de um
volume muito maior de ar do que de água para
retirar 1 caloria do motor;
2. Baixo calor específico, isto é, baixa capacidade
de transferir calor entre um sistema e sua
vizinhança.
3. Temperatura não é uniforme no motor e ocorre
a formação de “pontos quentes”;
4. Não existe um dispositivo para controlar a
temperatura do motor nas diversas rotações.
O ar possui menor calor específico do que a água
Quadro 1. Quantidades de ar e água para retirar 1 caloria do motor
Meio arrefecedor
Calorespecífico, cal.oC-1
Quantidade, g
Ar
0,2380
4,2
Água
1,0043
1,0
TIPOS DE SISTEMAS DE ARREFECIMENTO
1. Sistema ar de circulação livre ou forçada;
2. Sistema água de camisa aberta ou por
evaporação, de circulação fechada com torre
de arrefecimento ou de circulação aberta com
reservatório.
3. Sistema ar e água de termossifão ou de
Circulação Forçada (tipo comumente usado
nos motores de tratores acima de 45 cv).
Sistema ar de arrefecimento
 Componentes: Aletas, ventoinha, dutos
e defletores.
1. Aletas: localizadas no cabeçote e nas
partes externas dos cilindros com a
finalidade de aumentar a superfície de
contato entre o motor e o meio
arrefecedor, o ar.
Sistema ar
2. Ventoinha: produção de corrente de ar
entre o meio ambiente e o motor ;
3. Dutos e defletores: condução e
orientação da corrente de ar na direção
das aletas de arrefecimento.
Vantagens do sistema ar
1. Construção Simples
2. Menor peso por CV
3. Manutenção simples
Desvantagens do sistema ar
1. Difícil controle de temperatura;
2. Desuniformidade de temperatura do
motor;
3. São facilmente susceptíveis de
superaquecimento;
4. Exigem constante limpeza das aletas,
principalmente em trabalhos agrícolas.
Sistema ar-água de arrefecimento
 Usa AR e ÁGUA como meios arrefecedores.
A água absorve o calor dos cilindros e
transfere para o ar através de um radiador.
Tipos de sistemas ar-água
1. Termossifão
2. Circulação forçada
Termossifão
 A vantagem do termossifão é a
simplicidade. As desvantagens são:
 Exige camisas e tubulações mais amplas
para facilitar a circulação da água.
 Se a água se encontrar abaixo do nível
normal haverá formação de bolsões de ar
acarretando superaquecimento.
Termossifão
Ventoinha
Cabeçote
Bloco
Cárter
Radiador
Circulação forçada
Usa bomba centrífuga que promove a circulação
forçada do meio arrefecedor;
Possui válvula termostática entre o cabeçote do
motor e o radiador para o controle da
temperatura;
A quantidade de água do sistema pode ser
reduzida consideravelmente, pois neste sistema
a água está sob pressão e circula com maior
velocidade que no termossifão
Circulação forçada
Depósito superior
Válvula termostática
Camisa
d`água
Depósito
inferior
Bomba
d`água
Circulação forçada
1- Radiador
4- Ventilador
2- Bomba d´água
5- Termostato
3- Galerias
6- Indicador de temperatura
Radiador
Trocador de calor entre a água e o ar.
Válvula termostática
 Controla a temperatura através do fluxo
de água do motor para o radiador.
Fluxo da água no sistema de arrefecimento de
circulação forçada ar-água

DEPÓSITO
SUPERIOR
COLMÉIA
MOTOR QUENTE T>70-80OC
VÁLVULA TERMOSTÁTICA ABERTA
TROCADOR
DE
CALOR
BLOCO
DO MOTOR
Ar
DEPÓSITO
INFERIOR
BOMBA
D’ÁGUA
MOTOR FRIO
T<70-80OC
VÁLVULA
TERMOSTÁTICA
FECHADA
Sistema ar-água de circulação forçada
 Usado nos tratores agrícolas
SISTEMAS AUXILIARES DOS
MOTORES
1. Sistema
2. Sistema
3. Sistema
4. Sistema
5. Sistema
de válvulas
de alimentação
de arrefecimento
de lubrificação
elétrico
SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO
 O sistema de lubrificação tem como
objetivo distribuir o óleo lubrificante entre
as partes móveis do motor para diminuir o
desgaste, o ruído e auxiliar no
arrefecimento do motor.
Sistema de lubrificação
 Nos motores de quatro tempos o óleo lubrificante é
armazenado no cárter e o fluxo de óleo é feito sob
pressão através de galerias existentes no motor.
 Nos motores de dois tempos do ciclo Otto o óleo
lubrificante fica misturado com o combustível no tanque.
Óleo lubrificante
4
tempos
OTTO/DIESEL
2
tempos
OTTO
Cárter do motor
Tanque de
combustível
Óleos lubrificantes
São fluidos utilizados na lubrificação
de motores e sistemas de
transmissão.
Sistema de válvulas
Sistema de transmissão
Funções dos óleos lubrificantes
1.
2.
3.
4.
5.
Diminuir atrito: com conseqüente diminuição do
desgaste das partes em contato;
Atuar como agente de limpeza: retirando carvões
e partículas de metais que se formam durante o
funcionamento do motor;
Resfriamento auxiliar: nos motores de 4 tempos;
Vedação: entre os anéis do pistão e a parede do
cilindro;
Redução de ruído: amortece os choques e as cargas
entre os mancais.
Especificações do óleo lubrificante
1. VISCOSIDADE: classificação SAE
2. QUALIDADE: classificação API
SAE- Society of Automotive Engineers
API- American Petroleum Institute
Viscosidade do óleo lubrificante
Usa o padrão da SAE;
É medida em função da resistência ao
escoamento do óleo;
É o tempo em segundos, para que uma
certa quantidade de óleo, numa dada
temperatura, escoe através de um orifício
de formato e dimensões padronizados
Viscosímetro Saybolt Universal
TERMÔMETRO
BANHO
DE ÓLEO
ORIFÍCIO
AQUECEDOR
ÓLEO
P/ TESTE
Classificação SAE
Cárter
Transmissão
SAE 5W
SAE 75W
SAE 10W
SAE 80
SAE 20
SAE 90
SAE 30
SAE 140
SAE 40
SAE 250
SAE 50
A viscosidade do óleo lubrificante vem estampada na lata.
Quanto maior o número mais alta é a viscosidade do óleo.
• Para motores turbinados ou aspirados;
• Óleo lubrificante multiviscoso:
SAE 15W-40.
Qualidade do óleo lubrificante
Com base na CLASSIFICAÇÃO API do
Instituo Americano de Petróleo;
Função das condições em que o óleo deve
ser usado;
Define os aditivos.
Classificação API
Em função do ciclo do motor
 Motores do ciclo OTTO
 Motores do ciclo DIESEL
Em função do uso do trator
 Leve
 Médio
 Pesado e intermitente
 Pesado e contínuo
 Muito pesado e velocidades elevadas e contínuas
 Extremamente pesados em grandes velocidades
API para motores OTTO
1.
2.
3.
4.
5.
SA - Serviços leves
SB - Serviços médios
SC - Serviços pesados e intermitentes
SD - Serviços pesados e contínuos
SE - Serviços muito pesados e
velocidades elevadas e contínuas
6. SF - Serviços extremamente pesados em
grandes velocidades
API para motores DIESEL-Tratores
1.
2.
3.
4.
5.
6.
CA - Serviços leves
CB - Serviços médios
CC – Motor aspirado serviço normal
CD – Motor aspirado serviço pesado
CE – Motor turbinado serviço normal
CF – Turbinado serviço pesado

Seguir recomendações do fabricante do trator
Óleos para motores de tratores
Ultramo Turbo
• Para motores turbinados ou aspirados
operando em condições normais;
• Óleo lubrificante monoviscoso, SAE 10W,
20W, 30, 40 e 50.
Classificação: API CF
• Para motores aspirados operando em
condições normais;
• Óleo lubrificante monoviscoso, SAE 10W, 30
e 40.
•Classificação: API CC
Tipos de aditivos
1.
2.
3.
4.
5.
Anti-oxidante
Anti-corrosivo
Ampliador de viscosidade
Detergentes
Anti-espumante
Tipos de sistemas de lubrificação
1.
2.
3.
4.
sistema de mistura com o combustível;
sistema por salpico;
sistema de circulação e salpico;
sistema de circulação sob pressão.
Sistema de mistura com o combustível
Utilizado nos motores de 2 tempos do
ciclo OTTO;
O óleo é misturado no combustível na
proporção de 1:20 a 1:40.
SISTEMA POR SALPICO
Utilizado em motores estacionários
monocilíndricos de uso agrícola;
Neste sistema o pé da biela apresenta um
prolongamento afilado denominado pescador;
Uma bomba alimenta com óleo o pescador;
Ao girar o motor o óleo é borrifado pelo
pescador nas paredes dos cilindros e nas demais
partes móveis no interior do bloco.
Sistema de lubrificação por salpico
EIXO DE COMANDO DE VÁLVULAS
MANCAIS EXCÊNTRICOS
MANCAIS FIXOS
PESCADOR
SUPRIMENTO
DE ÓLEO P/A
BANDEJA DE
SALPICO
CALHA DE SALPICO
FILTRO
BOMBA
SISTEMA DE CIRCULAÇÃO E SALPICO
Neste sistema uma bomba força a passagem do
óleo através de uma galeria principal contida no
bloco do motor, ao mesmo tempo que abastece
as calhas de lubrificação por salpico.
Da galeria principal o óleo, sob pressão, é
direcionado a passar através do eixo de
manivelas, do eixo de comando de válvulas e do
eixo dos balancins.
O óleo que escapa dos eixos é pulverizado na
parte superior das paredes dos cilindros, nos
pistões e nos pinos das bilelas.
SISTEMA DE CIRCULAÇÃO SOB PRESSÃO
 Utilizado nos motores de tratores agrícolas;
 Óleo sob pressão;
 Passa através dos eixos (manivelas, comando de válvulas e
balancins);
 A parte superior dos cilindros e dos pistões é lubrificada pelo óleo
que escapa de furos existentes nas conexões das bielas com os
pinos dos pistões;
 A parte inferior das paredes dos cilindros e dos pistões é lubrificada
pelo óleo pulverizado de furos existentes nas conexões da árvore de
manivelas com as bielas.
 Devido a longa distância e diversas galerias percorridas pelo óleo
neste sistema, o requerimento de pressão na maioria dos motores
dos tratores varia de 15 a 40 psi, podendo em alguns casos chegar
até 65 psi.
SISTEMA DE CIRCULAÇÃO SOB PRESSÃO
PINO DO
PISTÃO
EIXO DOS
BALANCINS
EIXO DE CAMES
GALERIA
PRINCIPAL
DE ÓLEO
GALERIA
PRINCIPAL
DE ÓLEO
VÁLVULA DE ALÍVIO
ÁRV.MANIVELAS
BOMBA E FILTRO
Bomba de óleo lubrificante
Localizada no cárter;
Acionada pelo movimento do eixo de manivelas
ou pelo eixo pelo eixo de comando de válvulas;
Sua função é suprir óleo lubrificante sob
determinada pressão as diversas partes do
motor;
As bombas de óleo na sua maioria são do tipo
de engrenagens.
Bomba de engrenagens
 São constituídas por um par de engrenagens encerradas em uma
caixa fechada;
 O óleo entra por uma das extremidades da caixa e é forçado a
passar entre as engrenagens;
 A medida que as engrenagens giram é obtido o aumento de
pressão.
ENTRADA
DE ÓLEO
ÓLEO SOB
BAIXA
PRESSÃO
ÓLEO SOB
ALTA PRESSÃO
SAÍDA DE ÓLEO
SOB PRESSÃO
Filtro de óleo lubrificante
Localizado na parte externa do bloco do motor;
Tem como função reter partículas indesejáveis
visando promover a limpeza do óleo lubrificante;
As impurezas reduzem significativamente a vida
dos motores, desta forma os filtros devem
sempre ser trocados de acordo com a
recomendação do fabricante do trator.
Filtro de óleo lubrificante
FILTRO
ÓLEO
FILTRADO
ALÍVIO
ÓLEO NÃO FILTRADO
BOMBA DE ÓLEO
DEPÓSITO DE ÓLEO
Componentes
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Reservatório de óleo
Bomba de óleo
Galerias
Filtro de óleo
Válvula de alívio
Manômetro
Radiador de óleo ( em alguns sistemas)
SISTEMA ELÉTRICO DIESEL
O sistema elétrico tem como função auxiliar na
partida do motor e controlar a iluminação do
trator.
Não faz parte do funcionamento do motor.
Componentes básicos
Bateria
Alternador
Motor de partida
Bateria
 Tem como principal função acumular energia elétrica
suficiente para assegurar a partida do motor.
1. Pasta de vedação;
2. Pino polar negativo;
3. Barra de acoplamento dos
elementos do acumulador;
4. Ponto polar (de montagem das
placas de sinal idêntico);
5. Bujão;
6. Pino polar positivo;
7. Tampa da bateria;
8. Cuba;
9. Calço de madeira (separador);
10. Placa positiva;
11. Suporte;
12. Placa negativa.
Motor de partida
 Tem como função acionar o volante para
dar início ao funcionamento do motor
 São motores elétricos que recebem
energia da bateria
 Entra em contato com o volante, girando
o virabrequim até que haja a combustão
em um dos cilindros do motor
 A mistura é queimada e o motor entra
em funcionamento.
Motor de partida
Volante
Alternador
 Gerador de energia elétrica.
 Transforma a energia mecânica em energia elétrica
 Suprir a bateria para a partida do motor e iluminação do
trator.
Ventoinha
Alternador
Virabrequim
Download

Sistemas auxiliares