Todo profissional que atua ou deseja atuar como mecânico em uma oficina precisa estar em constante atualização, afinal, o setor automotivo é um dos que passam por mais inovações. O atual ciclo de funcionamento dos motores e as suas características, por exemplo, precisam estar na lista de capacitação desses profissionais, pois estamos falando de processos que variam de modelo para modelo.
Entender como funcionam os motores de combustão interna, que fazem a transformação da energia liberada pela queima dos combustíveis em movimento mecânico, é fundamental. Além disso, é importante entender quais são as diferentes formas que esse processo é realizado, ou seja, como funcionam os principais ciclos dos motores.
Para ajudar nessa missão, neste post, vamos nos aprofundar nos principais ciclos de funcionamento dos motores dos automóveis mais modernos. Confira!
COMO É O FUNCIONAMENTO DO CICLO OTTO?
No Ciclo Otto, o processo de combustão é acionado a partir de uma faísca. Construído pela primeira vez, em 1860, pelo engenheiro alemão Nikolaus August Otto, o processo também ficou conhecido por motor quatro tempos, pois é caracterizado principalmente pelas etapas de admissão, compressão, expansão e exaustão.
No processo de admissão, os pistões, para aumentar o volume de suas câmaras e propiciar a mistura de ar com combustível, descem. Após esse primeiro tempo, acontece o fechamento da válvula de admissão e o pistão sobe para fazer a compressão do fluido que acabara de entrar, de modo a aumentar a pressão.
Em seguida, acontece o terceiro estágio, que é quando o pistão chega ao seu ponto máximo, conhecido como ponto morto superior. Nesse momento, a vela solta a centelha que resulta na explosão da mistura de fluidos. Após a explosão, o pistão é jogado para baixo, atingindo o seu ponto morto inferior e há a abertura da válvula de escape, que libera os gases queimados.
COMO FUNCIONAM OS CICLOS DERIVADOS DO OTTO?
Agora que já entendemos o funcionamento básico do ciclo Otto, vamos conhecer os ciclos mais utilizados nos motores atuais e que evoluíram a partir dele. Estamos falando dos ciclos Miller, Atkinson, Budack e do quase Diesel. Confira!
CICLO MILLER
Assim como o Ciclo Otto, o Miller também ganhou o nome de seu criador, o engenheiro americano Ralph Miller, que em 1957 desenvolveu o processo que foi adotado por grandes montadoras como a Mazda, Caterpillar e Subaru. A diferença básica entre os ciclos Miller e Otto está no tempo de abertura das válvulas.
Também conhecido como ciclo sobre-expandido ou ciclo de cinco tempos, que além de apresentar os quatro tempos do ciclo Otto, admissão, compressão, expansão e exaustão, contaria com o “quinto tempo” em que ocorre a compressão com a válvula de admissão aberta.
Essa mudança contribui para que o esforço dos pistões seja menor e esforços desnecessários sejam evitados. Sendo assim, é correto afirmar que há uma diminuição da potência específica do conjunto, porém o ciclo Miller conta com turbo compressor ou compressor mecânico para compensar essa perda. Assim, os gases de admissão possuem maior pressão, otimizando a combustão.
CICLO ATKINSON
O Ciclo Atkinson, criado na Inglaterra por James Atkinson em 1882, tem como semelhança em relação ao Miller a válvula aberta durante a compressão, mas tem como diferencial a não utilização do compressor mecânico nem do turbo.
Os motores que utilizam o Ciclo Atkinson são econômicos e duráveis, mas são menos potentes do que os tradicionais Otto, pois priorizam eficiência ao invés de potência. Mesmo com essa possível limitação, esse modelo é muito utilizado e se encaixa de forma quase perfeita aos modelos de carro híbridos, como o Toyota Prius.
CICLO BUDACK
Patenteado em 2004 pelo engenheiro alemão Ralf Budack, o Ciclo Budack tem como objetivo aumentar a eficiência dos motores, sendo uma evolução dos modelos mais antigos. Apesar da promessa de inovação, com o auxílio da tecnologia, os motores com esse ciclo só começaram a ser de fato implementados em 2017.
A grande característica dele está no fato de também serem feitas modificações na abertura das válvulas, porém esse controle é variável. Quando o motor está sob uma exigência menor, o tempo de admissão fica mais curto. Quando há a necessidade de um maior desempenho, o tempo de admissão fica mais longo, em busca de potência máxima.
Todo controle no ciclo Budack é realizado de maneira eletrônica, com a ajuda de sistemas hidráulicos avançados, quatro válvulas em cada cilindro, dupla injeção — direta e indireta e turbo.
CICLO DIESEL
Nascido na Alemanha, o tradicional Ciclo Diesel também foi batizado pelo nome de seu criador: Rudolf Diesel. Ele foi implementado em um motor funcional pela primeira vez em 1897. Uma das principais características essa tecnologia é a sua versatilidade, pois ele pode funcionar tendo como combustível derivados de petróleo, óleos vegetais e até mesmo pó de carvão.
A grande diferença entre o Ciclo Otto e o Diesel é que, enquanto o primeiro utiliza a mistura de ar e combustível na fase de admissão, o segundo utiliza apenas o ar — pois o óleo é injetado no cilindro no momento final da compressão, servindo como elemento inflamável na mistura.
Os motores de ciclo Diesel se tornaram populares e muito utilizados em veículos pesados e utilitários, mas devido ao seu potencial poluente, esse sistema está sendo descontinuado em vários países — no Brasil, estão proibidos nos carros desde 1976.
Como vimos, o ciclo dos motores está evoluindo em busca de maior eficiência, na busca pela redução no consumo de combustível e da poluição. Com a popularização dos carros híbridos e 100% elétricos, e com o avanço da tecnologia, a tendência é que os ciclos de funcionamento dos motores evoluam cada vez mais, e isso vai exigir das oficinas os profissionais mais qualificados e as melhores ferramentas de trabalho.
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