A grande maioria dos veículos automotores utilizam motores de combustão interna que funcionam de acordo com o ciclo criado por Nikolaus Otto em 1876, ou melhor, são motores que funcionam segundo o ciclo de Otto de 4 tempos. O comando destes motores nos veículos é feito por muita eletrônica. Portanto, é muito importante conhecer o funcionamento do motor ciclo Otto e seu princípio operacional.

motor de combustão ou de explosão funciona em quatro tempos: entrada da mistura combustível-ar, compressão dessa mistura, explosão e escape dos gases formados. O motor que normalmente equipa os automóveis é o motor de explosão ou de combustão de quatro tempos.

Você quer saber mais sobre esse assunto? Então acompanhe esse post e descubra tudo sobre o motor ciclo Otto.

Quem inventou o motor de 4 tempos?

O criador desse motor foi o engenheiro e inventor alemão nascido em Holzhausen an der Haide, perto de Schlangenbad. Ele construiu o primeiro motor de combustão interna de quatro tempos e determinou o ciclo teórico sob o qual trabalha o motor de explosão, que posteriormente ficou conhecido como motor ciclo Otto.

Como funciona o motor de explosão?

A fagulha faísca elétrica é fabricada pela vela de ignição. O combustível resulta de uma mistura com o ar fora da câmara de combustão. Diferentemente dos demais motores, os do ciclo Otto de quatro tempos admitem mistura de ar e combustível.

O motor a explosão faz uso da gasolina como combustível, realizando a queima de uma mistura de vapor de gasolina e ar dentro de um cilindro. Por esta razão, é também conhecido por motor de combustão interna. Quando a mistura de ar com combustível queima formam-se gases quentes.

1º tempo: Admissão

A partir de um cilindro existente em seu interior, um pistão provido de movimento livre, mas bem ajustado em uma correia, inicialmente realiza movimentos para baixo, obrigatoriamente. Nesse instante, o registro de admissão abre e é infiltrado no seu interior uma combinação de ar com combustível, na proporção correta para a queima total.

2º tempo: Compressão

Em uma segunda fase, o registro de admissão fecha e o cilindro espreme a mistura. Quando a mistura alcança o grau mais elevado de compressão é produzida uma fagulha que faz a sua ignição. Essa faísca é produzida geralmente por um sistema elétrico por meio da vela.

3º tempo: Explosão ou combustão

A fagulha é fundamental, pois é uma combinação de ar + combustível. Como a gasolina ou álcool não entra em combustão com a simples compressão à baixa temperatura é imprescindível que haja um meio para iniciar a queima, e uma pequena fagulha é capaz de fazer isso.

Nos automóveis a álcool ocorre uma situação difícil durante as baixas temperaturas. Quando a temperatura está baixa, mesmo quando comprimida a combinação de ar + combustível não ocorre a queima com a faísca — daí a dificuldade de partida desses veículos nestas condições.

4º tempo: Escape

Por essa razão é que se coloca antes gasolina para que, havendo uma combustão mais simples permita que o motor parta e depois disso, o álcool possa ser usado. Visto que aconteça a ignição, o efeito é a formação de gases que se expandem com rapidez, exercendo sobre o pistão uma força que o faz se deslocar.

Essa é a força que é aplicada externamente num motor, fazendo girar um conjunto de peças e engrenagens. Logo que a expansão máxima é alcançada, o registro de escape abre para deixar os gases resultantes escaparem.

Qual a importância da utilização de mais um cilindro?

Em um momento seguinte, inicia de novo todo o ciclo com o registro de admissão abrindo e mais combustível e ar sendo injetados. O desimpedimento dos registros, na injeção da mistura ar + combustível deve ser simultâneo com o movimento do pistão.

Além disso, o movimento de cima para baixo do cilindro não é uma atividade suave. Existem paradas bruscas nas extremidades do trajeto, o que causa uma forte vibração. A utilização de mais um cilindro não só torna o desempenho mais suave, tornando também mais consistente, pois quando o gás se avoluma, a movimentação ajuda outro pistão a comprimir a mistura.

Assim, num motor de 4 cilindros, os quatros pistões são conectados a um sistema mecânico denominado “árvores de manivelas” ou virabrequim que protege seu movimento ao mesmo tempo em que capta a força que eles praticam tornando possível sua utilização.

Conectado a esse virabrequim dispondo então recursos que controlam os registros e também que sincronizam a produção das fagulhas. Estes recursos podem ser vistos em uma engrenagem que é acoplada através de uma correia denteada, também conhecida como correia dentada — que transmite o movimento sincronizado de todas as partes. Esse movimento é necessário ao bom funcionamento do motor e permite que os carros se movimentem.

Quais são os componentes do motor ciclo Otto?

Componentes fixos

  • bloco do motor: feito de alumínio ou ferro fundido que aloja os cilindros bem como os suportes de apoio da cambota, o virabrequim;
  • cabeçote: a cabeça do motor é a peça fundamental para o bom desempenho, já que determina a forma da câmara de combustão, a passagem dos gases de admissão e escape, o funcionamento das válvulas e seu comando;
  • cárter: é um recipiente metálico que protege e assegura a lubrificação de certos mecanismos.

Componentes móveis

  • pistão ou êmbolo: responsável pela transformação da energia térmica gerada pela combustão em energia mecânica, ou seja, movimento;
  • camisa do cilindro: compõe a estrutura do bloco, proporciona ao conjunto um sistema fechado para os gases em expansão, assim como promove a troca térmica do calor gerado;
  • biela: a biela tem como principal função modificar o movimento retilíneo em um movimento circular contínuo, em motores de combustão;
  • virabrequim: é também chamado de árvore de manivelas, converte a força criada por pistões do motor que se movem para cima e para baixo;
  • válvulas de admissão e escape: são componentes essenciais para o funcionamento do motor, uma vez que controlam o fluxo da entrada de ar — admissão e saída de gases de escape — da câmara de combustão.

O motor ciclo Otto está presente no dia a dia da maioria das pessoas, porém muitas não conhecem ou entendem seu funcionamento. Esse é o motor responsável por fazer os veículos andarem e entender seu funcionamento é imprescindível para saber cuidar apropriadamente do seu carro.

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