Funcionamento de um motor a combustão

CARBURADOR - por onde vai entrar o ar - através do filtro de ar - e o combustível - através de uma abertura regulável para permitir mais ou menos entrada de combustível (agulha) , e permitir regular a mistura para mais rica ou mais pobre. CILINDRO - forrado (coberto) pela camisa (metal duro) onde o pistão (piston, êmbolo, etc) anda para cima e para baixo, "empurrado" pelo virabrequim e pela biela (o virabrequim é o "eixo" onde se parafusa a hélice no exterior (no caso de aviões), e a biela é que faz a ligação entre o virabrequim e o pistão. BLOCO DO MOTOR - dentro do qual foi(foram) aberto(s) o(s) "cilindro"(s) (buracos de secção cilíndrica "escavados" no bloco onde o pistão circula para cima e para baixo, como digo acima). CABEÇA DO MOTOR - que é parafusada e vedada com junta na parte superior do bloco, no interior da qual se situa a câmara de combustão e onde é parafusada a vela de incandescência.

CÂMARA DE COMBUSTÃO - situada no topo do cilindro (será o espaço entre o pistão no PMS-Ponto morto superior - e a concavidade interior da cabeça, onde o pistão vai comprimir (empurrar para cima) a mistura entretanto introduzida pela sucção do próprio pistão. É aqui que se vai dar a explosão da mistura entretanto comprimida pelo pistão (vou explicar mais abaixo). A câmara de combustão é ligeiramente côncava no interior (dependendo da sua "altura" a relação de compressão de que falaremos mais abaixo). VÁLVULAS DE ADMISSÃO ESCAPE - (em motores de 4 tempos) por onde entra a mistura de combustível sugada pelo pistão e por onde saem os gases após a combustão empurrados pelo pistão, para o tubo de escape.

Funcionamento de um motor 2 tempos Quando o pistão vai descendo, vai sugando (chupando) a mistura e enche o cilindro. Quando vai começar a subir (empurrado pela biela e pelo girar do virabrequim) vai comprimir a mistura entretanto admitida, até chegar ao cimo do dito cilindro (P.M.S.), ficando aquela quantidade de combustível comprimida num espaço bem inferior ao volume que tinha quando foi sugado pelo pistão até à base do cilindro, isto é, está comprimida na "câmara de compressão" (e não vaza pelo espaço entre o pistão e a camisa, porque o pistão tem segmento [anilha metálica de vedação bem adaptada à camisa (daí o amaciamento quando novo)] ou é em ABC (metais de dilatações diferentes que se vão adaptando e vedando o espaço entre o pistão e a camisa, não deixando "vazar" a mistura novamente para o cilindro, com a conseqüente perda de potência (menor quantidade de mistura na câmara) além de outros problemas que não vêm para o caso). Imaginem por exemplo uma granada de mão. Tem uma quantidade de explosivo que está confinada àquele pequeno espaço. Quando incendiada, tem de partir o invólucro, para expandir os gases entretanto criados. Se colocássemos a mesma quantidade de explosivo dentro de um barril de 200 litros completamente fechado, e detonássemos o explosivo, naturalmente o barril só ficaria mais "barrigudo" ou abriria umas pequenas fissuras, porque o espaço é muito superior. Na câmara de combustão é precisamente o mesmo. Quanto mais mistura for comprimida, maior será a explosão e maior será a velocidade com que o pistão desce e volta a subir, com o conseqüente aumento de rotação do virabrequim (ao qual estará ligada uma roda/automóvel - ou hélice/avião, ou outros acessórios). Mas o virabrequim, biela, apoios do pistão sofrem um "esforço" maior. Agora vamos "rebaixar" a cabeça do motor (ou tiramos anilhas vedantes ou desbastamos mesmo o metal). A câmara de combustão fica ainda mais pequena. Portanto, a explosão vai ser ainda mais "mortífera". Ou seja, a relação volumétrica é maior. A mesma quantidade (volume) de combustível ficou tão comprimida que, se o motor estiver bastante quente, pode dar-se a auto-inflamação (explosão sem necessidade de vela), e é aqui que, muitas vezes, partem os motores. A título de exemplo, vamos retirar o filtro de ar a um motor de automóvel (normalmente, os aeromodelos não trazem filtro de ar, senão a afinação teria de ser diferente). O que acontece é que o ar sugado pelo pistão não encontra nenhuma resistência e entra no cilindro com muito maior facilidade. A mistura fica mais pobre (entrou mais ar do que combustível). Para "compensar" a maior entrada de ar, vamos abrir ligeiramente a entrada de combustível (normalmente, rodando o parafuso de regulação (agulha) no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio) a fim de manter a mesma relação de ar-combustível. Na prática obtém-se uma maior potência porque passou a entrar maior quantidade de mistura. Pra um cilindro que estava preparado para receber, por exemplo 300cm³ de mistura, passaram a "entrar" 350cm³ ou mais. Essa quantidade maior de mistura vai ser comprimida no mesmo espaço da câmara de compressão. A explosão vai ser mais forte com o conseqüente aumento de potência (descida mais rápida do pistão devido à força da explosão). O princípio dos compressores é o mesmo. Existem diversos sistemas mas o princípio é sempre "injetar" (empurrar) mistura para dentro do cilindro por intermédio de "ventoinhas" (espécie de "ducted fans"), por forma a aumentar o volume de mistura para uma dada câmara de compressão. Quando o pistão vai a descer e sugar a mistura, o compressor ainda "empurra" mais mistura em simultâneo. Se um automóvel vem preparado para uma relação volumétrica de 1/8 e nós conseguimos 1/9 ou até 1/10 (dez volumes a caberem numa câmara preparada para 8 volumes), é claro que obtemos maior velocidade, mas as bielas, bronzes, cabeça, etc, vão "empenando" com o tempo, porque o fabricante calculou a resistência e resiliência dos materiais para um determinado esforço, que foi ultrapassado.