Esse artigo é feito para matar a curiosidade das pessoas então não vou colocar cálculos e nem termos técnicos… Poderia, mas não vou. Então pra que isso? Bom, todo mundo sabe mais ou menos como funciona o motor de um carro, porém só tem uma ideia meio vaga e sempre surge uma duvidazinha aqui ou ali, bom, se perguntarem para alguém na rua a como funciona o motor ele vai dizer “coloca gasolina, uma faísca faz explodir, o pistão do motor vai mexer e o carro vai andar”, de uma forma geral está certo, MAS, além dessa ser uma explicação um tanto quanto vaga, nem sempre é assim! Existem motores que não usam faíscas (sim, motores de carros também) e essa é só a ponta do iceberg! Não vamos falar aqui da parte eletrônica, resistência dos materiais e nem nada assim, vamos falar só sobre o processo que ocorre internamente nos conjuntos cilindro-pistão.
O motor de combustão interna é o que chamamos de uma “maquina térmica”, e através de uma “explosão” (combustão) dentro do motor, se gera trabalho, ou seja, uma forma de energia que podemos utilizar (no caso de carros, por exemplo, faz as rodas girarem). Os motores de combustão interna funcionam usando uma mistura de combustível e ar.
Existem dois tipos de motores de combustão interna:
- Alternativos: Motores com cilindro e pistão ( o artigo vai se focar nesse tipo de motor);
- Rotativos: não há cilindro e pistão. O motor funciona com câmaras de volume variável.
Os alternativos são os mais usados e tem uma aplicação imensa! E como já foi dito, existe mais de um tipo diferente de motor alternativos, eles se diferenciam pelo seu “ciclo” um deles (e o mais conhecido) é o “Ciclo Otto” que usa de ignição por faísca (ou centelha). Esses motores tem o que chamamos de “4 tempos” ou “2 tempos”, cada um desses tempos tem a ver com a movimentação do pistão do motor (se ele está em cima ou em baixo), então significa que o motor de 4 tempos mexe o pistão 4 vezes para completar um de funcionamento e o de 2 tempos só duas vezes… Como é mais usado o de 4 tempos, então vamos focar só ele. Também vamos ver o motor “4 tempos” ciclo diesel, também conhecido como motor de ignição espontânea.
Notaram que estou deixando muita coisa pra lá não é mesmo? Acontece que a matéria é muito comprida e se eu colocar tudo que tem… MAAAAAAAAAANO…
Legal legal, mas afinal de contas o que acontece em cada “tempo” do de 4 tempos?
Basicamente acontece o que está sendo mostrado na figura acima, mas vamos explicar um pouco mais detalhado:
- 1º tempo – admissão: o pistão estaria inicialmente no topo do cilindro e vai descer. Quando isso acontece a pressão interna no cilindro vai diminuindo e acaba sugando o combustível e o ar (isso no ciclo Otto). No Diesel só entrará ar apenas;
- 2º tempo – compressão: o pistão vai subir e as válvulas de entrada e saída durante esse tempo vão ficar fechadas. Essa compressão fará a pressão interna aumentar e como consequência aumentará a temperatura também;
- 3º tempo – expansão: um pouco antes de subir tudo, vai acontecer uma pequena explosão, no Otto vai ser causada pela vela de ignição, e no diesel vai ser acrescentado nesse momento óleo diesel que entrará em combustão por causa da temperatura e pressão da câmara. Essa explosão vai fazer o pistão ser empurrado para baixo até seu ponto mínimo e nesse momento é que temos o trabalho;
- 4º tempo – escape: o pistão move-se de baixo para cima até seu ponto superior máximo e durante todo esse tempo a válvula de escape vai permanecer aberta (esse tempo serve para soltar os gases que foram produzidos pela explosão).
De uma forma um pouco superficial é assim que acontece! Parece pouca coisa mas dá para escrever um livro só com isso dai (de fato existem muitos livros sobre o assunto), a parte mais complexa desse sistema é o estudo termodinâmico envolvido, mas vamos deixar para uma próxima ;)