eu nunca fui um cara de carro. Eu simplesmente não tinha nenhum interesse em ferramentas sob o capô para descobrir como meu carro funciona. Exceto por substituir meus filtros de ar ou trocar o óleo de vez em quando, se eu tivesse um problema com meu carro, eu apenas o levaria para o mecânico e quando ele saiu para explicar o que estava errado, eu acenei educadamente e fingi que sabia do que ele estava falando.
mas ultimamente eu tive a coceira de realmente aprender o básico de como os carros funcionam. Eu não pretendo me tornar um macaco cheio de graxa, mas eu quero ter uma compreensão básica de como tudo no meu carro realmente faz com que ele vá. No mínimo, esse conhecimento me permitirá ter uma pista sobre o que o mecânico está falando na próxima vez que eu levar meu carro. Além disso, parece-me que um homem deve ser capaz de compreender os fundamentos da tecnologia que ele usa todos os dias. Quando se trata deste site, sei como funciona a codificação e o SEO; é hora de eu examinar as coisas mais concretas do meu mundo, como o que está sob o capô do meu carro.
acho que existem outros homens adultos por aí que são como eu-homens que não são caras de carro, mas estão um pouco curiosos sobre como seus veículos funcionam. Então, eu planejo compartilhar o que estou aprendendo em meu próprio estudo e mexer em uma série ocasional que chamaremos de Gearhead 101. O objetivo é explicar o básico de como várias partes de um carro funcionam e fornecer recursos sobre onde você pode aprender mais por conta própria.Portanto, sem mais delongas, começaremos nossa primeira classe de Gearhead 101 explicando os meandros do coração de um carro: o motor de combustão interna.
o motor de combustão interna
um motor de combustão interna é chamado de “motor de combustão interna” porque o combustível e o ar queimam dentro do motor para criar a energia para mover os pistões, que por sua vez movem o carro (mostraremos como isso acontece em detalhes abaixo).
contrastam isso com um motor de combustão externa, onde o combustível é queimado fora do motor e a energia criada a partir dessa queima é o que o alimenta. Os motores a vapor são o melhor exemplo disso. O carvão é queimado fora do motor, que aquece a água para produzir vapor, que então alimenta o motor.
a maioria das pessoas pensa que no mundo do movimento mecanizado, os motores de combustão externa movidos a vapor vieram antes da variedade de combustão interna. A realidade é que o motor de combustão interna veio primeiro. (Sim, Os antigos gregos brincavam com motores a vapor, mas nada prático veio de seus experimentos.)
no século 16, os inventores criaram uma forma de motor de combustão interna usando pólvora como combustível para alimentar o movimento dos pistões. Na verdade, não foi a pólvora que os moveu. A maneira como este motor de combustão interna funcionava era encher um pistão até o topo de um cilindro e, em seguida, inflamar a pólvora sob o pistão. Um vácuo se formaria após a explosão e sugaria o pistão pelo cilindro. Como esse motor dependia das mudanças na pressão do ar para mover o pistão, eles o chamavam de motor atmosférico. Não foi muito eficiente. No século 17, Os motores a vapor estavam mostrando muita promessa, então o motor de combustão interna foi abandonado.
não seria até 1860 que um motor de combustão interna confiável e funcional seria inventado. Um colega Belga chamado Jean Joseph Etienne Lenoir patenteou um motor que injetava gás natural em um cilindro, que foi posteriormente inflamado por uma chama permanente perto do cilindro. Funcionou de forma semelhante ao motor atmosférico de pólvora, mas não com muita eficiência.Com base nessa obra, em 1864, dois engenheiros alemães chamados Nicolaus August Otto e Eugen Langen fundaram uma empresa que fabricava motores semelhantes ao modelo de Lenoir. Otto desistiu de administrar a empresa e começou a trabalhar em um projeto de motor com o qual estava brincando desde 1861. Seu design levou ao que agora conhecemos como motor de quatro tempos, e o design básico ainda é usado em carros hoje.
a anatomia de um motor de carro
um motor V-6
vou mostrar como o motor de quatro tempos funciona aqui um pouco, mas antes de fazer isso, pensei que seria útil passar pelas várias partes de um motor para que você tenha uma idéia do que está fazendo o que no processo de quatro tempos. Há terminologia ao longo dessas explicações que depende de outros termos na lista, então não se preocupe se você ficar confuso no início. Leia a coisa toda para obter uma compreensão geral e, em seguida, leia-a novamente para ter uma compreensão básica de cada peça à medida que é falada.
Bloco do Motor(Bloco de cilindros)
o bloco do motor é a base de um motor. A maioria dos blocos de motor é moldada a partir de uma liga de alumínio, mas o ferro ainda é usado por alguns fabricantes. O bloco do motor também é conhecido como bloco de cilindros por causa do grande orifício ou tubos chamados cilindros que são fundidos na estrutura integrada. O cilindro é onde os pistões do motor deslizam para cima e para baixo. Quanto mais cilindros um motor tiver, mais potente será. Além dos cilindros, outros dutos e passagens são embutidos no bloco que permitem que o óleo e o refrigerante fluam para diferentes partes do motor.
por que um motor é chamado de ” V6 “ou”V8”?
grande pergunta! Tem a ver com a forma e o número de cilindros que um motor possui. Em motores de quatro cilindros, os cilindros são normalmente montados em linha reta acima do virabrequim. Este layout do motor é chamado de motor em linha.
outro layout de quatro cilindros é chamado de ” quatro planos.”Aqui os cilindros são colocados horizontalmente em dois bancos, com o virabrequim descendo pelo meio.
quando um motor tem mais de quatro cilindros, eles são divididos em dois bancos de cilindros — três cilindros (ou mais) por lado. A divisão de cilindros em dois bancos faz com que o motor pareça um “V”. um motor em forma de V com seis cilindros = motor V6. Um motor em forma de V com oito cilindros = V8-quatro em cada banco de cilindros.
Câmara de Combustão
a câmara de combustão em um motor é onde a magia acontece. É onde combustível, ar, pressão e eletricidade se unem para criar a pequena explosão que move os pistões do carro para cima e para baixo, criando assim a potência para mover o veículo. A câmara de combustão é composta pelo cilindro, pistão e cabeça do cilindro. O cilindro atua como a parede da câmara de combustão, a parte superior do pistão atua como o piso da câmara de combustão e a cabeça do cilindro serve como o teto da câmara de combustão.
Cabeça Do Cilindro
a cabeça do cilindro é um pedaço de metal que fica sobre os cilindros do motor. Existem pequenos recortes arredondados lançados na cabeça do cilindro para criar espaço no topo da câmara para combustão. Uma junta da cabeça sela a junta entre a cabeça do cilindro e o bloco de cilindros. Válvulas de admissão e saída, velas de ignição e injetores de combustível (essas peças são explicadas posteriormente) também são montadas na cabeça do cilindro.
pistão
os pistões movem-se para cima e para baixo no cilindro. Eles parecem latas de sopa de cabeça para baixo. Quando o combustível acende na câmara de combustão, a força empurra o pistão para baixo, que por sua vez move o virabrequim (veja abaixo). O pistão se conecta ao virabrequim por meio de uma biela, também conhecida como biela. Ele se conecta à biela por meio de um pino de pistão e a biela se conecta ao virabrequim por meio de um rolamento de biela.
na parte superior do pistão, você encontrará três ou quatro ranhuras fundidas no metal. Dentro das ranhuras, os anéis do pistão são colocados. Os anéis do pistão são a parte que realmente toca as paredes do cilindro. Eles são feitos de ferro e vêm em duas variedades: anéis de compressão e anéis de óleo. Os anéis de compressão são os anéis superiores e pressionam para fora nas paredes do cilindro para fornecer uma vedação forte para a câmara de combustão. O anel de óleo é o anel inferior de um pistão e evita que o óleo do cárter se infiltre na câmara de combustão. Também limpa o excesso de óleo nas paredes do cilindro e volta para o cárter.
virabrequim
o virabrequim é o que converte o movimento para cima e para baixo dos pistões em um movimento de rotação que permite que o carro se mova. O virabrequim normalmente se encaixa longitudinalmente no bloco do motor próximo ao fundo. Estende-se de uma extremidade do bloco do motor para a outra. Na frente da extremidade do motor, o virabrequim se conecta a Correias de borracha que se conectam à árvore de cames e fornece energia para outras partes do carro; na extremidade traseira do motor, a árvore de Cames se conecta ao trem de força, que transfere energia para as rodas. Em cada extremidade do virabrequim, você encontrará vedações de óleo, ou “o-rings”, que evitam que o óleo vaze do motor.
o virabrequim reside no que é chamado de cárter em um motor. O cárter está localizado abaixo do bloco de cilindros. O cárter protege o virabrequim e as bielas de objetos externos. A área na parte inferior de um cárter é chamada de cárter e é aí que o óleo do seu motor é armazenado. Dentro do cárter, você encontrará uma bomba de óleo que bombeia óleo através de um filtro e, em seguida, esse óleo é esguichado para o virabrequim, rolamentos da biela e paredes do cilindro para fornecer lubrificação ao movimento do curso do pistão. O óleo eventualmente escorre de volta para o cárter, apenas para iniciar o processo novamente
ao longo do virabrequim, você encontrará lóbulos de equilíbrio que atuam como contrapesos para equilibrar o virabrequim e evitar danos ao motor devido à oscilação que ocorre quando o virabrequim gira.
também ao longo do virabrequim, você encontrará os rolamentos principais. Os rolamentos principais fornecem uma superfície lisa entre o virabrequim e o bloco do motor para que o virabrequim gire.
Árvore de Cames
a árvore de cames é o cérebro do motor. Ele funciona em conjunto com o virabrequim por meio de uma correia dentada para garantir que as válvulas de admissão e saída abram e fechem no momento certo para um desempenho ideal do motor. A árvore de Cames usa lóbulos em forma de ovo que se estendem por ela para controlar o tempo de abertura e fechamento das válvulas.
a maioria das árvores de Cames se estende pela parte superior do bloco do motor, diretamente acima do virabrequim. Em motores em linha, uma única árvore de Cames controla as válvulas de admissão e outtake. Em motores em forma de V, duas árvores de Cames separadas são usadas. Um controla as válvulas de um lado do V e o outro controla as válvulas do lado oposto. Alguns motores em forma de V (como o da nossa ilustração) terão até duas árvores de Cames por banco de cilindros. Uma árvore de Cames controla um lado das válvulas e a outra árvore de Cames controla o outro lado.
sistema de distribuição
como mencionado acima, a árvore de cames e o virabrequim coordenam seu movimento através de uma correia dentada ou corrente. A corrente de distribuição mantém o virabrequim e a árvore de cames na mesma posição relativa um ao outro o tempo todo durante a operação do motor. Se a árvore de cames e o virabrequim ficarem fora de sincronia por qualquer motivo (a corrente de distribuição Pula uma engrenagem, por exemplo), o motor não funcionará.
Valvetrain
o valvetrain é o sistema mecânico montado na cabeça do cilindro que controla o funcionamento das válvulas. O trem de válvulas consiste em válvulas, balancim, pushrods e levantadores.
Válvulas
Existem dois tipos de válvulas: válvulas de admissão e outtake válvulas. As válvulas de admissão trazem uma mistura de ar e combustível para a câmara de combustão para criar a combustão para alimentar o motor. As válvulas Outtake permitem que o escapamento criado após a combustão saia da câmara de combustão.
os carros normalmente têm uma válvula de admissão e uma válvula de saída por cilindro. A maioria dos carros de alto desempenho (onças, Maseratis, etc.) tenha quatro válvulas pelo cilindro (entrada dois, dois outtake). Embora não seja considerada uma marca de” alto desempenho”, a Honda também usa quatro válvulas por cilindro em seus veículos. Existem até motores com três válvulas por cilindro — duas válvulas de entrada, uma válvula de saída. Os sistemas de múltiplas válvulas permitem que o carro “respire” melhor, o que, por sua vez, melhora o desempenho do motor.
balancim
os balancim são pequenas alavancas que tocam os lóbulos, ou cames, na árvore de Cames. Quando um lobo elevadores uma extremidade do balancim, a outra extremidade do balancim pressiona a haste da válvula, abrindo a válvula para deixar o ar na câmara de combustão ou deixar de escape para fora. Funciona como uma serra.
Pushrods/levantadores
às vezes, os lóbulos da árvore de Cames tocam o balancim diretamente (como você vê nos motores da árvore de Cames aérea), abrindo e fechando a válvula. Nos motores de válvulas aéreas, os lóbulos da árvore de Cames não entram em contato direto com os balancim, então são usados botões de pressão ou levantadores.
Injetores de Combustível
para criar a combustão necessária para mover os pistões, precisamos de combustível nos cilindros. Antes da década de 1980, os carros usavam carburadores para fornecer combustível à câmara de combustão. Hoje, todos os carros usam um dos três sistemas de injeção de combustível: injeção direta de combustível, Injeção de combustível portada ou injeção de combustível do corpo do acelerador.
com injeção direta de combustível, cada cilindro obtém seu próprio injetor, que pulveriza o combustível diretamente na câmara de combustão no momento certo para queimar.
com injeção de combustível portada, em vez de pulverizar o combustível diretamente no cilindro, ele pulveriza no coletor de admissão do lado de fora da válvula. Quando a válvula se abre, ar e combustível entram na câmara de combustão.
Sistemas de injeção de Combustível Do Corpo Do Acelerador meio que funcionam como os carburadores, mas sem o carburador. Em vez de cada cilindro obter seu próprio injetor de combustível, há apenas um injetor de combustível que vai para o corpo do acelerador. O combustível se mistura com o ar no corpo do acelerador e depois é disperso para os cilindros através das válvulas de admissão.
Sparkplug
acima de cada cilindro é um sparkplug. Quando acende, acende o combustível comprimido e o ar, causando a miniexplosão que empurra o pistão para baixo.
o ciclo de quatro tempos
então agora que conhecemos todas as partes básicas do motor, vamos dar uma olhada no movimento que realmente faz nosso carro se mover: o ciclo de quatro tempos.
a ilustração acima mostra o ciclo de quatro tempos em um único cilindro. Isso também está acontecendo nos outros cilindros. Repita este ciclo mil vezes em um minuto e você terá um carro que se move.
bem, lá vai você. O básico de como funciona um motor de carro. Dê uma olhada sob o capô do seu carro hoje e veja se você pode apontar as peças que discutimos. Se você quiser mais informações sobre como um carro funciona, confira o livro como os carros funcionam. Isso me ajudou muito em minha pesquisa. O autor faz um ótimo trabalho dividindo as coisas em linguagem que até mesmo o iniciante pode entender.
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