Peças de Motores II

No post de hoje, iremos falar um pouco das grandezas relacionadas à um motor. Serão explicadas as seguintes grandezas: Cilindradas, torque, potência e suas relações.

CILINDRADA

A cilindrada ou volume de deslocamento do motor é definido como o volume varrido pelo deslocamento de pistão, hermeticamente fechado, durante um movimento unitário dentro de um cilindro.

O movimento unitário corresponde a uma ida e volta no caso de um dispositivo linear como um pistão, ou a uma rotação no caso de umdispositivo giratório.

É muito comum escutármos nos anúncios de TV sobre a cilindradas dos carros. Um exemplo é um carro 1.0. Um motor 1.0 é capaz de varrer 1,0 litros (1000 cm3 - entram 250 cm3 de mistura gasosa a cada dois giros - que ocorrem em quatro tempos) de mistura ar-combustível durante seu movimento unitário.

Na imagem, vemos a demonstração do volume dos cilindros.

TORQUE

O torque é definido como a força aplicada sobre um objeto que é efetivamente utilizada para fazer ele girar em torno de um eixo, conhecido como ponto de rotação. A distância do ponto pivô ao ponto onde atua uma força ‘F’ é chamada braço do momento e é denotada por ‘r’. Logo, temos que o torque é a força aplicada vezes a distância de aplicação desta.

· Torque = força aplicada x raio (distância ao eixo)

Em resumo, o torque é a força que tende a girar alguma coisa (objeto, instrumento, etc.).

Os pistões do motor são os responsáveis pela geração de torque em um veículo.

A combustão de gasolina no cilindro do motor cria uma pressão contra o pistão, forçando-o para baixo. Assim, esta força é transmitida do pistão para a biela e dela para o virabrequim (que movimentará as rodas). Esta força, aplicada a certa distância, aplicará o torque no virabrequim, gerando assim, a capacidade de girar as rodas do carro. A distância horizontal muda durante a rotação do virabrequim e assim, o torque também muda, já que torque é igual a força multiplicada pela distância.

Torque (representado em vermelho)

A grandeza do torque é dada por mKgf (9,81 Nm). Para se converter para cv, multiplique o torque por rpm e divida por 7.025,9.

POTÊNCIA DO MOTOR

A potência é a grandeza responsável pela manutenção da velocidade desejada, e o tempo necessário para alcançá-la.

Potência é a medida de quão rápido um trabalho é executado. Já o trabalho, é o deslocamento por força aplicado. Um motor é capaz de realizar trabalho, uma vez que tem de aplicar força para superar a força de atrito com o solo e a resistência do ar ao se movimentar.

· Potência = trabalho x tempo

· Trabalho = força x deslocamento

A potência do motor é de fundamental importância para um veículos, máquinas etc., pois ela é quem dá a capacidade de realizar torque, ou seja, a capacidade de ser realizar trabalho, sendo então de fundamental importância na escolha de um motor.

Normalmente, a potência de um motor é calculada no sistema métrico, a potência é expressa em cv (cavalos-vapor), mas também são utilizadas outras notações como hp (horsepower) e watts (grandeza mais utilizada em motores elétricos). Seguem abaixo algumas conversões de valores:

· Um hp é equivalente a 746 watts. De modo que se um cavalo pudesse andar em uma esteira sem fim desenvolvendo 1 hp, seria possível acionar um gerador produzindo continuamente 746 watts.

· Um cavalo-vapor equivale a 0,98629 hp (horsepower).

O que potência significa, segundo Watt, é: um cavalo pode executar 4.566 kg.m de trabalho a cada minuto.

Relação entre as grandezas

Quanto maior o volume interno do cilindro do motor, maior sua capacidade de realizar trabalho, ou seja, maior será seu torque, pois terá mais força em seu pistão para movimentar o virabrequim.

Já a potência está relacionada à velocidade maior de explosão e eliminação dos gases e esta velocidade está relaciona ao pequeno curso do pistão.

Podemos dizer que o torque garante a aceleração do carro, a força de colocar o carro em movimento, e que a potência garante a manutenção da velocidade do mesmo.

Relação entre torque, potência e rotações

Exemplos:

Para melhor tentar identificar o que é torque e o que é potência, imagine um atleta que corre os 100 metros rasos. Dada a largada, ele começa a tomar velocidade dando pisadas fortes no solo e com isso empurrando o corpo à frente. O que ele está fazendo é usar o seu torque. À medida que ele alcança a velocidade máxima que pode alcançar, as pisadas são mais leves, apenas para mantê-lo em frente naquela velocidade. Nesse momento ele está usando a potência.

Daí também podemos concluir os motivos pelo qual o motor de 2 tempos é mais potente que o de 4 tempos e este último tem mais torque que àquele (baseando-se em motores de mesma cilindrada). O motor de 2 tempos, por não ter válvulas, suas janelas são abertas e fechadas pelo movimento do pistão. Como a janela de escape fica bem alta, assim que ocorre a explosão, o pistão é imediatamente empurrado para baixo e abrindo a janela de escape. Então os gases escapam antes do que deveriam, o que limita o torque do motor. As válvulas de escape utilizadas em motores mais modernos tentam inibir um pouco este defeito deste tipo de motor, ao fechar parcialmente a janela de escape em baixos giros e abrindo gradualmente à medida que os giros sobem.