Funcionamento motores

Introdução

               Os motores diesel foram inventados há muitos anos. Seu inventor foi o engenheiro alemão Rudolf Diesel, daí o nome de motor diesel. Apareceu em 1897, mas é a partir de 1930 que começa a ser lançado em veículos grandes, desde ônibus e caminhões até navios.

A principal vantagem dos motores a diesel é o fato de o combustível ser mais barato que a gasolina. Se ele não se tornou comum nos automóveis foi por causa das dificuldades que resultam e que encarecem o motor, sem uma apreciável vantagem; entretanto, no transporte pesado e para grandes distâncias, é indiscutivelmente superior aos motores à explosão, sendo muito mais econômico.

Funcionamento

Os motores diesel não diferem muito dos motores a explosão; os elementos constituintes de ambos são os mesmos. Poderíamos dizer que a diferença fundamental é a maneira de "queimar" o combustível.Nos motores a explosão, o combustível passa pelo carburador. Aí ele é pulverizado e misturado com o ar. A mistura é comprimida no cilindro e, ao atingir uma determinada pressão, uma vela provoca uma faísca na câmera de combustão, que incendeia a mistura. Nos motores diesel, o combustível é o óleo diesel. O motor aspira apenas o ar; não existe o carburador.

O ar aspirado é comprimido pelo pistão, na câmera de combustão, a uma pressão bem elevada, cerca do dobro da pressão dos motores a explosão. Nesta pressão, o ar se aquece tanto que, ao injetar-se o óleo diesel (por meio de um injetor especial), este queima sozinho. Não é necessário a vela, para saltar a faísca; o combustível entra em combustão instantânea e espontânea.

Vamos, agora, descrever o funcionamento a 4 tempos.
Da mesma maneira que nos motores a explosão.

º tempo: Admissão

O pistão encontra-se no ponto morto superior (PMS) e vai iniciar seu curso ascendente. Abre-se então a válvula de admissão e, à medida que o pistão desce, obriga o ar a entrar, para encher o espaço que ele desocupa. Até o fim do seu curso, no ponto morto inferior (PMI), o pistão aspira o ar puro, através da válvula de admissão.

2º tempo: Compressão

Chegando ao PMI, o pistão inicia o curso de retorno. Agora, ele começa a subir. Fecha-se então a válvula de admissão. Também a válvula de escapamento fica fechada. O ar que encheu todo o volume deslocado pelo pistão é agora comprimido, até ficar reduzido a um volume cerca de 15 vezes menor. Por causa dessa compressão violenta, a temperatura do ar sobe e atinge temperatura até 700ºC.

3º tempo: Combustão

Quando o pistão chega no ponto morto superior, penetra na câmara de combustão um jato de óleo diesel, que é lançado por um bico injetor especial. Ele é injetado com uma pressão tão forte que fica completamente pulverizado. Ao entrar em contato com o ar quente, o óleo queima imediatamente. A entrada do óleo não é instantânea, leva algum tempo. Por esta razão, também, é que a combustão não é instantânea.

A combustão demora tanto tempo quanto dura a injeção. Esta é a outra diferença interessante que guardam os motores a diesel com relação aos motores a explosão. Nestes últimos, a combustão é muito rápida, tão rápida que são também denominados motores a explosão (porque a explosão é a queima muito rápida de um combustível). Já nos motores diesel a injeção de combustível demora certo tempo e durante esse tempo o combustível vai sofrendo uma queima gradativa. Os motores diesel são, por isso, também conhecidos pelo nome de motores de combustão.

À medida que o óleo queima, formam-se gases em alta pressão, que empurram o pistão para baixo. É este o tempo-motor. Os gases queimados empurram o pistão. O pistão empurra a biela, que faz o virabrequim girar.

Tem-se, assim, o movimento.

4º tempo: Escapamento

Os gases queimados, depois que empurram o pistão, não têm mais utilidade (a não ser uns aperfeiçoamentos que veremos depois) e devem ser eliminados. Para isso, abre-se então a válvula de escape. À medida que pistão sobe no seu último curso, começa a expulsar os gases queimados que se encontram no cilindro.

Quando o pistão atingir o PMS, o cilindro já terá sido quase todo esvaziado. Tendo início novamente, então, o 1º tempo, repetindo-se o ciclo.

Como você pode ver, os quatro tempos do motor diesel são bastantes parecidos com os quatro tempos do motor a explosão. Do ponto de vista prático, podemos dizer que o motor diesel difere do motor a explosão porque não tem carburador e vela, e, no seu lugar, possui uma bomba injetora e injetores. Do ponto de vista teórico, porém, as diferenças são muito grandes.

O ciclo termodinâmico que percorre o ar e o combustível no motor é bem diferente do ciclo do motor a explosão. Também diferem nas condições de consumo específico de combustível, na combustão e nos rendimentos.